ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБУ ОПТИМІЗАЦІЇ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ КОНВЕРСІЇ КАРБОН(ІІ) ОКСИДУ НА АГРЕГАТІ СИНТЕЗУ АМОНІАКУ

Анотація

Основні промислові виробництва з випуску амоніаку створені у вигляді великотоннажних енерготехнологічних агрегатів проектною потужністю 1360-1420 т/добу. Більшість із них побудовані у 80-х роках минулого сторіччя і без оптимізації технології та модернізації існуючих виробництв у зв’язку з підвищенням цін на сировину собівартість амоніаку значно зросте.

У виробництві амоніаку в процесі парогазової (первинної) та пароповітряної (вторинної) конверсії метану одержують побічний продукт карбон(II) оксид, який є отрутою для каталізатора колони синтезу.

За проектом розробника перед стадією очищення газу від CO₂ передбачена дво-ступенева конверсія CO водяною парою у вуглекислий газ та Гідроген. Вища температура конверсії збільшує швидкість реакції, проте негативно впливає на термін служби каталізатора.

Метою даної роботи є оптимізація низькотемпературної конверсії карбон(ІІ) оксиду шляхом повернення частини газового конденсату на впорскування перед низькотемпературним конвертором, що знижує вміст залишкового CO та дозволяє вести процес конверсії при більш низькій температурі для подовшення терміну служби каталізатора.

На підприємстві АТ «ДНІПРОАЗОТ» у м. Кам’янському в цеху синтезу амоніаку №1Б на установці потужністю 1500 т рідкого амоніаку на добу проведено експериментальні дослідження з переходу на регулювання температури газу на вході в конвертор за рахунок впорскування газового конденсату.

В результаті виконаного переходу відбулось зниження температури на вході та виході з конвертора на 5 К. При цьому масова частка CO на виході з низькотемпературного конвертора зменшилась з 0,25% до 0,24%. Нижча температура конверсії подовжує термін служби каталізатора.

Зниження масової частки CO в результаті експерименту призвело до зменшення концентрації метану після колони синтезу амоніаку. Менший вміст інертів в системі знижує тиск газу в колоні синтезу. Під час експерименту для підтримки тиску зменшено витрату продувальних газів на установку виділення Гідрогену, що дає можливість за необхідності збільшити навантаження на первинний риформінг, та, відповідно, вихід амоніаку.