Ishlab chiqarishni boshqarish noorganik maddalar

KIMYO, NEFTKIMYO VA NEFTNI AYTASH ISHLAB CHIQARISHNI BOSHQARMASI

9-BOB

ISHLAB CHIQARISHNI BOSHQARISH

NOORGANIK MADDALAR

9.1. AMMIAK ISHLAB CHIQARISH

Sintetik ammiak ishlab chiqarish uchta asosiy texnologiyadan iborat -

kimyoviy bosqichlar: dastlabki azot-vodorod aralashmasini olish (sintez gazi); sintez gazini aralashmalardan tozalash; ammiak sintezi. Ammiak ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo tabiiy gaz hisoblanadi.

Ammiak ishlab chiqarishning zamonaviy texnologik sxemalarining asosiy bosqichlari quyidagi jarayonlarni o'z ichiga oladi: oltingugurtdan tozalash, metanni quvurli pechda bug 'katalitik o'tkazish, val konvertorda metanni bug'-havo katalitik o'zgartirish, uglerod oksidini ikki bosqichli katalitik o'zgartirish; gazni CO2 dan absorbsion tozalash, qoldiq oksid va karbonat angidridni metanlash, azot-vodorod aralashmasini siqish va ammiakning katalitik sintezi. Metanni konversiyalash, kislorodni konversiyalash jarayonlarini avtomatlashtirishni ko'rib chiqing.

ha uglerod va ammiak sintezi. Metanni konversiyalash jarayonining texnologik sxemasi. Zavod kollektoridan 1,2 MPa bosimdagi tabiiy gaz ammiak sintez bo'limidan keladigan azot-vodorod aralashmasi (ABC) bilan 10:1 nisbatda aralashtiriladi va undan keyin quvurli pechga yuboriladi / (9.1-rasm). , bu erda gaz aralashmasi - tutun gazlari bilan =400 ° S gacha isitiladi. Keyin 2-apparatga oltingugurt organi birikmalarini vodorod sulfidigacha gidrogenlash uchun yuboriladi. Keyinchalik, vodorod sulfididan tozalangan tabiiy gaz bug ': 4 ga teng gaz nisbatida suv bug'i bilan aralashtiriladi.

Olingan gaz-bug 'aralashmasi quvurli pechning konvektiv qismida joylashgan isitgichga yuboriladi, bu erda tutun gazlarining issiqligi tufayli uning harorati 500-550 ° S gacha ko'tariladi.nikel katalizatori tabiiy gazning suv bilan konversiyasidir. bug '. Konversiya jarayonida metan quvurli pechda bug 'bilan quyidagi asosiy reaksiyaga muvofiq oksidlanadi:

CH+H₂O CO+3H₂-Q.

Reaksiya uchun zarur bo'lgan issiqlik o'choq halqasida tabiiy gazni yoqish orqali olinadi. Quvurli pechda yoqilg'ining yonishi natijasida hosil bo'lgan tutun gazlari atmosferaga tutun chiqarish moslamasi orqali chiqariladi 9. Reaksiya naychalaridan 800-830 ° S haroratda taxminan 10% qoldiq metanni o'z ichiga olgan aylantirilgan gaz milya reaktoriga kiradi. mikser 3. 3 MPa bosimda, texnologik havo etkazib beriladi, quvurli pechning konvektiv qismida 500 ° S ga qadar isitiladi.

9.1. Konvertatsiya jarayonining texnologik sxemasi va sxemasi

1 - quvurli pech: 2 - gidrogenlash apparati: 3 zarbli reaktor: 4 - nisbat nazorati: 6 - bosim regulyatori: 6 - oqim regulyatori: 7 nisbat nazorati; 8-oqim regulyatori; 9 - tutun chiqarish qurilmasi: 10-15 - bosim sensori: 16-27 harorat sensori: 28-30 - kompozitsion sensorlar; 31-35 - nazorat klapanlari

3-shaft reaktorida quvurli pechdan keyin gazda qolgan metanning deyarli to'liq konversiyasi amalga oshiriladi va ammiak sintezi bosqichi uchun zarur bo'lgan azot hosil bo'lgan texnologik gazga kiritiladi. Shaft reaktorida quyidagi asosiy reaktsiyalar sodir bo'ladi:

CH+0,50% CO+2H₂+Q; 2H2+O2 2+Q;

CH+H2O - CO + 3H2-Q.

Shaft reaktorining yuqori qismining bo'sh joyida quvurli pechga kiradigan konvertatsiya qilingan gaz tarkibidagi vodorod va metanning bir qismi atmosfera kislorodi bilan yonadi; bu holda issiqlik ajralib chiqadi, bu esa qolgan metanning mil reaktorining nikel katalizatorida suv bug'i bilan endotermik reaksiyasi uchun zarurdir. Shaxta reaktorining chiqishida kerakli haroratda konvertatsiya qilingan gaz olinadi

harorat 980-1000 ° S, qoldiq metan miqdori -0,5%

Metanni konversiyalash jarayonini avtomatlashtirish. Ketma-ket ikki bosqichli metan konversiyasi jarayoni amalga oshirilsa, birinchi bosqichda bug 'konversiyasi (quvurli pechda) va ikkinchi bosqichda bug'-havo konversiyasi (valdan keyingi konversiya) sodir bo'ladi. mil reaktorining chiqishida aylantirilgan gaz quvurli pechning chiqishidagi konvertatsiya qilingan gazning tarkibi, bosimi va harorati bilan belgilanadi.

327

Quvurli pechning chiqish joyidagi haroratning oshishi va bug'ning nisbati : uning kirish joyidagi gaz, undan keyin gazdagi metanning qoldiq miqdori kamayadi. O‘rnatilgan bug‘:gaz nisbati 31-gachasi bug‘ ta’minotini nazorat klapan bilan o‘zgartirib, nisbat sozlagichi 4 tomonidan saqlanadi. Tabiiy gaz bosimi tabiiy gaz ta’minotini boshqarish klapaniga 32 ta’sir qiluvchi regulyator 5 tomonidan barqarorlashtiriladi. Quvurli pechning chiqish joyidagi harorat regulyator 6 yordamida o'choqqa yoqilg'i gazini etkazib berishni o'zgartirish orqali boshqariladi.

nazorat valfi 33.

Shuningdek, gaz oqimining nisbatlarini tartibga solish ko'zda tutilgan: ABC ta'minotining nazorat klapaniga 34 ta'sir qiluvchi nisbat regulyatori 7 orqali 2-apparatga beriladigan ABC.

3-valfli reaktorda belgilangan rejim regulyator 8 va regulyator yordamida unga havo etkazib berishni o'zgartirish orqali qo'llab-quvvatlanadi.

chiqarish valfi 35.

Jarayonning asosiy boshqariladigan parametrlari.

metan konversiyalari: havo bosimi (datchik 10), kirish joyidagi gaz-bug 'aralashmasi

quvurli pechga (11-sonli datchik), quvurli pechning chiqishidagi aylantirilgan gaz (12-datchik), yoqilg'i (13-sonli sensor), milya reaktorining chiqishidagi konvertatsiya qilingan gaz (14-sonli sensor)

va tutun chiqindisi oldidagi chiqindi gazlar (datchik 15); bug 'harorati (datchik 16), quvurli pechning kirish qismidagi havo (datchik 17) va milya reaktori (18 datchik), yoqilg'i (datchik 19), quvurli pechga kirishda tabiiy gaz va ABC aralashmasi (sensor 20) va oltingugurtni yo'qotish apparati 3 (datchik 21) o'choqning reaktsiya trubalarining kirish qismidagi bug'-gaz aralashmasi (datchik 22) o'choqning (datchik 23) va val reaktorining (24 datchik) chiqishida aylantirilgan gaz, trubadagi tutun gazlari. o'choq radiatsiya kamerasining chiqishi (25-sonli datchik) va tutun chiqarishdan oldin (datchik 26), 2-apparat (27-sonli sensor) chiqishidagi gazlar aralashmasi; Quvurli pechdan keyin aylantirilgan gazning tarkibi (dat.

chik 28) va shaxta reaktori (datchik 29) metan tarkibi; quvurli pechning chiqishidagi tutun gazlari (datchik 30) - kislorod miqdori. Uglerod oksidini konversiyalash jarayonining texnologik sxemasi. Uglerod oksidini konversiyalash jarayoni quyidagi reaksiya tenglamasi bilan tavsiflanadi:

CO+H₂O CO₂+ H₂+ Q.

Konvertatsiya qilish uchun taqdim etilgan Gdz 12-13% CO va nisbatni o'z ichiga oladi

bug ': gaz (0,57+0,66); 1. Gazning bug 'bilan ozgina to'yinganligi

kondensatni gazga quyish hisobiga namlagich 1 (9.2-rasm) da amalga oshiriladi.

Birinchi bosqichning 2-konvertorida o'rtacha haroratli kata-

lyzer, jarayon 320-380 ° S kirish haroratida amalga oshiriladi. Sifatida

katalizatordan o'tib, gaz-bug' aralashmasining harorati ko'tariladi

400-450 ° S gacha, uglerod oksidi miqdori esa 2,5-4% gacha kamayadi. Dan
Guruch. 9.2. Uglerod oksidi ayirboshlash jarayonini avtomatlashtirishning texnologik sxemasi va sxemasi: 1-namlagich: 2-birinchi bosqichli konvertor: 3-chiqindi issiqlik qozoni: 4-issiqlik almashinuvi.

-ikkinchi bosqich konvertori; 6 - oqim regulyatori (FRC); 7, 8 harorat sozlagichlari: 9-11 - bosim sensori: 12-15 - harorat sensori; 16, 17 kompozitsion datchiklar 18, 19 - vertorning nazorat klapanlari 2 gaz chiqindi issiqlik qozoniga 3 (uning issiqligi bug 'ishlab chiqarish uchun ishlatiladi), so'ngra gaz issiqlik almashtirgichga 4 kiradi.

metanatsiya uchun beriladigan gazni isitish. Shu bilan birga, gaz-bug 'aralashmasi

210-220 ° S gacha sovutiladi va ikkinchi bosqichning 5-konvertoriga yuboriladi.

konversiya sodir bo'ladigan past haroratli katalizator bilan yuklangan

uglerod oksidi qoldiq miqdori 0,2-0,5% gacha va chiqish harorati

de 240-270 ° S gacha ko'tariladi.