Стадия очистки конвертированного газа от диоксида углерода - Курсовая работа

По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест; ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения. Аммиак выпускается в жидком виде или в виде водного раствора - аммиачной воды, которая обычно содержит 25% NH3. Аммиачную воду применяют также непосредственно в виде удобрения, а иногда поля поливают из цистерн непосредственно жидким аммиаком. Аммиак используется также для получения синтетических волокон, например, найлона и капрона. Тем не менее этот газ токсичен. Еще более высокие концентрации вызывают химические ожоги глаз и дыхательных путей и становятся опасными для жизни. Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности является атмосферный воздух и различные виды топлива. В число постоянных составляющих воздуха входят следующие газы (в% по объему): азот - 78,16; кислород - 20,90; аргон - 0,93; гелий, неон, криптон, ксенон и другие инертные газы - 0,01. Для синтеза аммиака в некоторых схемах необходима азотоводородная смесь в соотношении N2:H2=1: 3. В других схемах используют и чистый жидкий азот для тонкой очистки синтез - газа от вредных примесей, и газообразный, вводя его в строго корректируемом соотношении в конвертированный газ. Синтез - газ из углеводородных газов (природного, попутного, газов переработки других топлив) в настоящее время является основным источником получения аммиака. Кислородсодержащие примеси (Н2О, СО, СО2 и О2) в синтез-газе отравляюще действуют на катализатор синтеза аммиака, снижая его производительность. Допустимое содержание различных кислородсодержащих примесей в азотоводородной смеси, направляемой на синтез аммиака, не должно превышать 0.002%, хотя количество отдельных компонентов может колебаться [2]. Технологический газ перед очисткой содержит в своем составе 15-30% СО2 и 0.3 -4.0% СО, кислород после паровой конверсии оксида углерода (2) полностью отсутствует, а водяной пар конденсируется при охлаждении. Почти все способы удаления СО2 дают возможность получить СО2 в качестве побочного продукта, используемого в производстве карбамида. Абсорбционная очистка предусматривает удаление из газа основного количества СО2. Насыщенный СО2 раствор подается на регенерацию, которая осуществляется либо сбросом давления, либо нагревом раствора, либо и тем и другим одновременно. Оценка промышленных способов очистки конвертированного газа от СО2 показывает, что если энергоматериальные затраты по 2-х-ступеньчатой МЭА очистке принять за 100%, то затраты по очистке активной К2СО3 составляют 138%. Эффективность процесса абсорбции СО2 горячим раствором К2СО3 зависит от температуры, парциального давления СО2 и водяного пара над раствором, концентрации активирующей добавки и щелочности раствора. Поэтому процесс восстановления катализатора проводят при высокой объемной скорости, низком давлении, постепенном повышении температуры и высокой степени очистки газа восстановителя, поступающего на катализатор. Свежая азотоводородная смесь после очистки метанированием сжимается в центробежном компрессоре до давления 32 МПа и после охлаждения в воздушном холодильнике (на схеме не показан) поступает в нижнюю часть конденсационной колонны 8 для очистки от остаточных примесей СО2, Н2О и следов масла. Технологическая схема крупнотоннажного производства аммиака, работающая на ОАО «Азот», в цехе амиак 1, включает следующие стадии процесса: - компримирование и сероочистку природного газа, - паровую конверсию метана (первичный реформинг), - паровоздушную конверсию метана (вторичный реформинг), - конверсию оксида углерода, - очистку конвертированного газа от диоксида углерода, - тонкую очистку газа от СО и СО2 (метанирование), - синтез аммиака, - процесс гомогенного восстановления оксидов азота в дымовых газах, - аммиачно-холодильную установку, - систему производства и потребления пара, - установку получения деминерализованной воды.