A legfontosabb vegyipari termelés
A lista előadások
Az elemek listája
A legfontosabb vegyipari termelés.
Elemzés a legfontosabb vegyipari termékek, a választás indokolása reakció feltételeit és típusú oldalak épülnek alapján az elmélet a kémiai folyamatok és a reaktor elmélet. A termékek jellege képződött megtekintett termelés két csoportra oszthatók: szerves és szervetlen termelés, a tárgyak a tanulmány űrtartalom termelés.
Technológiai kötött nitrogén.
Nitrogénatmoszférában megérteni kötött nitrogén, amely a formában a vegyületek más elemekkel - ammónia, salétromsav, karbamid, aminok, aminosavak, fehérjék, stb
A nitrogén az egyik a 4 elem, amelyek nélkülözhetetlenek a létezését élő anyag. Bevonása nitrogén geo-biokémiai ciklusokat végzett általa a természet a rögzítés a légkör egyes talaj mikroorganizmusok. Mindazonáltal az összeg a légköri nitrogén által rögzített ezek a mikroorganizmusok, nem felelnek meg az igényeinek a modern civilizáció. Ebben a tekintetben, a légköri nitrogént annak átadása vegyület ipari méretű globális gyakorlati feladat, amelynek célja a termelés nitrogén műtrágya kiegészítés a hiány kötött nitrogén a talajban.
Jelenleg domináns módszere légköri nitrogénkötés folyamat nitrogénvegyület hidrogénnel, ammónia.
Elméleti alapjai ammónia szintézis indokolják a kiválasztási folyamat paramétereinek.
Ammónia szintézis végbemegy összhangban a sztöchiometriai egyenletekkel
Ez a reakció reverzibilis, exoterm, és kíséri mennyiségi csökkenés. A reakció a katalizátor - egy porózus vas kiegészített stabilizáló adalékanyagok és promoterek (Al2 O 3. K 2 O. CaO SiO 2, stb ...). Ez aktív és termikusan stabil a hőmérséklet-tartományban 650-830 K. A kénvegyületek mérgezik a katalizátor irreverzíbilisen, és némi oxigént és vegyületei, különösen a CO - reverzibilis, de nagyon gyorsan, még nagyon kis koncentrációban is.
Hőmérséklet egy olyan tényező a reakciósebességet, de a hőmérséklet növelésével a reakció egyensúlyát eltolja a reagensekkel szemben. Ez teszi a jelenlétét az eljárás optimális hőmérséklet a maximális teljesítményt. A gyakorlatban, az optimális hőmérséklet-tartomány 400-500 ° C kombinációjától függően más paraméterek.
Nyomás egyszerre és a sebesség faktor és öves faktor egyensúlyi felé a reakcióterméket. Különösen fontos ez az utolsó nyomás függvényében, ahogyan növelésével a nyomás kompenzált negatív hőmérséklet hatása, mint tényező egyensúlyi áttérés kiindulási anyagok. A nagynyomású is kedvez a kondenzációs ammónia a következő lépésekben. Top nyomást korlátozza a növekedést a kompressziós kiadások és gyorsított kopás. Elszámolása hatásainak ellentétes tényező határozza meg a választás az optimális nyomás. A gyakorlatban, nyomáson üzemelnek 30-32 MPa.
A reagensek arányát alapján választjuk ki a követelményeket sztöchiometria és a maximális termelékenységet, ami pontosan megfelel a sztöchiometrikus arány.
A térsebesség egy tényező növeli a reaktor termelékenységét, mert értéket. meghatározzuk a teljesítmény növekszik - csökkenti az átalakítás a betáplált ammónia átfedi ömlesztett növekedési üteme W. Mivel a növekvő volumetrikus áramlási sebességgel a gáz növeli a reagálatlan gázokat kell újrahasznosítani, ez a növekedéséhez vezet a energiafogyasztás szállítására gázok, fűtési, hűtés, méretének növelése csővezetékek és a reakció berendezésben. Egy másik nagy akadálya, hogy növeli a térsebessége ellentétes Autoterm mód az alacsonyabb hőtermelés. A gyakorlatban a munka optimális értékek W »40000 h -1, ami megfelel a mértéke a nitrogén átalakulása 27-28%.
Nagy térsebesség egyesítjük, hogy megfeleljen az optimális hőmérsékleti körülmények között, a kérelmet a nitrogén-hidrogén keverékben nagy tisztaságúnak és kielégítően aktív használata kapcsolati tömeges kell jobb teljesítményt biztosít, ammónia szintézis folyamat növények nagy gazdasági teljesítményt.
Nyersanyagok ammónia szintézisénél.
Mivel a kiindulási elegy használt nitrogén-hidrogén keverék ammónia szintézisénél. Hidrogénatom, úgy nyerjük konverziós metán
Mindkét reakció megy végbe együtt szignifikáns kötődést a metán eljárást végzik magas hőmérsékleten 1080-1100 K, amely egy gyakorlati egyensúly az elmozdulás (2), hogy a jobb oldalon. Az eljárást végezzük egy csőreaktorban, a héjon keresztül tér, amely kering a forró füstgázok égése során a földgáz a hollandi égők elhelyezve a felső részében a reaktor. Abból a célból, folyamat felgyorsítását a hidrogén és a CO-kötő (érintkező méreg) a reaktort elhagyó gáz belép a 2. konverziós szakaszában az adiabatikus típusú reaktor. Itt, hogy fenntartsák a kívánt hőmérsékletet a reakciózónában (1230 - 1280 K), hogy a reaktort levegővel táplált. A szükséges hő elraktározódik részleges elégetése földgáz.
Másrészről, az utóbbi reakció forrása szükséges reakció (2) és (3) a vízgőz. Mivel a levegővel a reaktorban nitrogénnel, átalakító szakaszban 2 végzi mind a funkciója a szétválasztása nitrogénnek a levegőből. Ahhoz, hogy egy sztöchiometrikus keveréke H2. N2 = 3. A levegő 1 tápláljuk, mint szükséges, a sztöchiometriája az ammónia szintézis folyamatban.
A konvertált gáz CO2-tartalmú (17-18 térfogat%.) És a CO (0,3-0,5 térf.%). Az első keveréket addig feltölteni ammónia szintézis. Többszörös salétromsav visszakeringtetett elegy CO2-tartalmú vezethet progresszív felhalmozódását CO2 recirkulál. Ez csökkenti a reakció sebességét és elmozdulását az egyensúlyi (1) a nem kívánatos bal. A második szennyeződés CO a katalizátorméreg. Ebben a tekintetben, a hidrogén majd a szintézis, tisztíthatjuk meg a CO 2 és a CO. Megszabadulva a szén-dioxid abszorpciós 19-21% oldat monoetanol-amint (NH 2 CH 2 CH 2 OH).
Az abszorpciós végezzük alacsony hőmérsékleten az egyensúly biztosítását elmozdulás (5) irányában a karbonizálás termék. A kapott abszorbátfázis sztrippeljük magasabb hőmérsékleten történő eltolásával az egyensúlyi (5), hogy a bal oldalon. Az így kapott tiszta CO2 egy kereskedelmi termék, és lehet használni, mint reaktáns (karbamid szintézis), hűtőközeg és egy oldószer visszanyerésére értékes komponensek a gyógynövények. Monoetanolaminsót deszorpció után visszakerül az abszorpciós folyamat.
CO rendkívül nehéz extrahálni kvantitatív szorpciós módszerek. Ezért, tisztított CO 2 vetjük alá metanizáló hidrogénatom, átalakítjuk a CO ártalmatlan metán a folyamatban. A monoetanol-amin, miután a gáz tisztítása előmelegítjük, és betápláljuk egy reaktorba, amely egy nikkel katalizátor jelenlétében. Hidrogénezzük, CO és CO2 egyenlegek.
A multi-oszlopon (ábra. 1) alkalmazunk, mint a fő reakció az ammónia szintézis egység. Az oszlop egy henger magassága mintegy 30 m és átmérője mintegy 2,5 m, speciális acélból, amely képes ellenállni a magas nyomás, hőmérséklet és agresszív hatások nitrogén, hidrogén és ammónia. Hideg gázt táplálunk be a az oszlop alján, és felfelé irányul között az oszlop héj (15), és a katalizátort dobozos (3). A felső részén a reaktor hideg gáz belép a héj oldalán a hőcserélő (6), azzal jellemezve, hogy melegítjük 400 ° C-on a hőt a reaktorból kiürített keresztül szintézis gáz hőcserélőn csövek. A fűtött nitrogén-hidrogén keverék halad egymás után négy katalizátor réteg (8, 10, 12 és 14), és belép a központi cső (2), amelyen küld a hőcserélő (6). Ha ezt a gázt lehűtjük körülbelül 330 ° C-on
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a reakció exoterm ammónia szintézis gázt a katalizátor felmelegszik a polcokon. Amikor a hőmérséklet jelentősen eltér az optimális. A hőmérséklet-szabályozás tárgya egy bypass tápáram hideg nitrogén-hidrogén keverékben, a csövek (7, 9, 11 és 13) az egyes katalizátor ágyban.
A hideg gáz azután melegítjük egy hőcserélőben (3), és visszavezetjük a szintézis oszlop (1). Adjon vízáramát kompresszor (7). Mielőtt a keringetett reakció gázt adunk a friss nitrogén-hidrogén keverék.
Amikor több újrahasznosítás nitrogén-hidrogén keverékben, a felhalmozási inert anyag (Ar és CH4) a visszavezetett gáz, így a recirkuláltatott gázokat szellőztető biztosított (kimenet) részét a recirkulációs gáz. Ezek a gázok lehet használni üzemanyagként vagy redukálószerekkel a kibocsátás csökkentése. nitrogén-oxidokat tartalmazó.
A fő fejlesztési irányaival ammónia termelés.
1. Az együttműködés nitrogén ipar ipar alapvető szerves szintézis alkalmazásán alapuló földgáz és finomítói gázok nyersanyagként;
2. konszolidációja a teljes termelés egésze, és az egyes alrendszerek
3. Fejlesztés folyamatok alapján aktívabb katalizátor-rendszerek, csökkentve ezáltal a nyomás a folyamatban;
4. Alkalmazás szintézis oszlopok „fluid ágy” katalizátor;
5. További javítása racionális felhasználásának hővisszanyerő rendszerek.
Használhatja a hatalmi rendszer technológia a termelés az ammónia az utóbbi problémát. Kompressziós első földgáz az átalakítási lépés 4,5 MPa, majd nitrogén-hidrogén keverék 30-32 MPa, a forgalomban a szintézis alkalmazásával végezzük erős alrendszer turbófeltöltő. Ezen túlmenően, a villamosenergia-rendszer számos vonalak. A teljes energia fogyasztás 880-900 kW × h / m (NH3). A kulcs egy kompresszor nitrogén-hidrogén keverék sebességgel mintegy 11.000. / Min, fogyasztása több mint a fele a teljes energia termelése ammónia. Az alkalmazás szinte lehetetlen vezetni a motort a kompresszor. Ezért erre a célra, az energia hordozót használjuk - Gőz magas paraméterek: nyomás akár 10 MPa és a hőmérséklet 720-740 K. A meghajtó egyéb kompresszorok és gőzturbinák használt energia kevesebb paramétert. A termelés az ammónia használt magas potenciállal eljárási áramok: a konvertált gáz, és a füstgáz az átalakítás után a metán. De az energia és a kapacitás ahhoz, hogy egy párt alkossanak nagy teljesítményű. Opcionális magas hőmérsékletű energiaforrás. Ezek a kiegészítő kazán tüzelt, beszerelve a csatorna után csőkemencébe. A termelődő gőz kazánok, hővisszanyerő, anyagáramok a vonalak és a kiegészítő kazán összegyűjtjük egy gőzdobot és onnan van elosztva a gőzturbina hajtja a kompresszorok. így az ammónia előállítása válik autonóm energiaárak pár, de a termelés használják másodlagos energiaforrások, fogyasztása további üzemanyag mennyisége - a földgáz.
Az elemek listája
A lista előadások