Разработка усовершенствованной технологии риформинга природного газа производства аммиака

ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Общая характеристика аммиака и свойства 7
1.2 Равновесие реакции синтеза аммиака 8
1.3 Аппарат риформинга с газовым обогревом(GHR) 8
1.4 Применение аммиака 11
2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
2.1 Характеристика средств автоматизации 12
2.2 Основы физико-химического процесса каталитического риформинга природного газа 30
2.3 Инженерные решения, предлагаемые в проекте 33
2.4 Характеристика производимой продукции, исходного сырья, материалов и полупродуктов 36
2.5 Паровая каталитическая конверсия метана в трубчатои? печи (первичныи? риформинг). 41
2.6 Техническая схема паровой конверсии природного газа (первичный риформинг) 44
3. РАСЧЕТНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 50
3.1 Материальный баланс печи риформинга 50
3.4 Расчет энергетического баланса 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время автоматизация процессов является одной из важнейших областью для развития, так как она помогает улучшить производственные показатели, обеспечить точность измерений и точность регулирования, упростить производственные процессы, защитить производства от аварийных остановок и разрушения технологического оборудования, а также помогает технологическому персоналу в управлении технологическим процессом и улучшает экономические показатели предприятия.
Цель выпускной квалификационной работы заключается в разработке автоматизации процесса первичного риформинга процесса с проведением технологического расчета основного теплового оборудования.
В настоящее время работа в направлении дальнейшего увеличения производительности аммиака как никогда актуальна. А увеличение производительности, в свою очередь, на прямую зависит от увеличения азот- водороднои? смеси.
Актуальность выбранной темы заключается в том, чтобы показать постоянный рост потребления аммиака в основном используется в сельскохозяйственном секторе, на который приходится большая часть прироста населения в мире, и он чаще всего используется, а также в промышленности и медицине. Основные затраты на производство аммиака приходятся на электроэнергию и сырье.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Общая характеристика аммиака и свойства
Аммиак — газ без цвета, с резким запахом, почти в два раза легче воздуха, при охлаждении -33,4?С до он сжижается, а при температуре -77,8?С затвердевает. Растворимость аммиака в воде чрезвычайно велика и превосходит растворимость всех других газов: в одном объёме воды при -20?С растворяется около 700 объёмов аммиака, а при температуре 0?С — около 1200 объёмов. Полученный раствор называют аммиачной водой. В лаборатории применяют водный раствор аммиака, в котором его массовая доля составляет 25%. Водный раствор аммиака с массовой долей 10% используемый в медицине, называют нашатырный спирт.[14]
При испарении жидкого аммиака поглощается значительное количество теплоты, что делает его идеальным хладагентом в холодильниках. Однако, несмотря на свои преимущества, пары аммиака могут быть опасны для здоровья человека. Их высокая раздражающая способность может вызывать дискомфорт и повреждения слизистых оболочек глаз и органов дыхания, а также кожных покровов. Поэтому рациональное использование аммиака требует соблюдения соответствующих мер предосторожности и контроля его концентрации в окружающей среде.
Производство аммиака – технически сложный процесс, требующий значительного потребления энергии. Тем не менее, это одно из важнейших отраслей промышленности во всем мире, включая Россию. Все это связано со спросом на аммиак в области науки и техники, медицины и сельского хозяйства. Однако, процесс производства аммиака характеризуется высоким потреблением энергии, что является его основным недостатком.
Современное производство аммиака основано на энергосберегающих технологиях и большие мощности применяются на безотходных предприятиях. Основная экологическая проблема производства аммиака – это газообразные выбросы аммиака, оксидов углерода, дымовых газов. Проблемы снижения выбросов решаются комплексно: растет доля крупных производств, совершенствуются технологии, внедряется современное оборудование, предлагаются улучшенные катализаторы, используются инновационные методы очистки газов, разрабатываются комбинированные процессы, оцениваются новые источники сырья.
Основной метод производства заключается в получении технологического газа для синтеза аммиака путем паровой конверсии природного газа в трубчатой печи с последующей паро-воздушной конверсией остаточного метана в шахтном конверторе, конверсией окиси углерода, очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода раствором аМДЭА, гидрированием (метанированием) остаточного содержания окиси и двуокиси углерода, компремированием синтез-газа. Важным этапом процесса является риформинг природного газа, который осуществляется двумя методами: паровым риформингом и парокислородным риформингом.
1.2 Равновесие реакции синтеза аммиака
N2 +3H2 2NH3 + 89,01 кдж (21,26 ккал)
Реакция синтеза аммиака протекает с выделением тепла и уменьшением объема. Согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции синтеза аммиака смещается вправо с понижением температуры и повышением давления [15].
1.3 Аппарат риформинга с газовым обогревом(GHR)
Принцип работы GHR ясен из представленного рисунка (рис.1.14). Некоторые рабочие и конструктивные факторы, влияющие на общие характеристики работы, необходимо обсудить. Технологические вопросы работы GHR довольно ясны.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гаврилюк А.Н., О.Б. Дормешкин. Технология связанного азота и азотных удобрений. Практикум. – Минск, 2018.- 4 с.
2. Афанасьев С.В., Махлаи? С.В., Обысов А.В., Дульнев А.В., Сергеев С.П., Рощенко О.С. Патент РФ 2535826 (Опуб. 20.12.14 г.). Способ получения синтез-газа паровои? конверсиеи? углеводородов.
3. Демиденко И.М., Янковский Н.А., Степанов В.А., Мельников Б.И., Никитина Э.Ф., Кравченко Б.В. Аммиак. Вопросы технологии.– Горловка , 2001. – 43 с.
4. Воробьев Н. И. Технология связанного азота и азотных удобрений. – Минск: БГТУ, 2011. – 216 с.
5. Гутник С.П. Расчеты по технологии органического синтеза. М: Химия, 2009. – 272 с.
6. Основные процессы и аппараты химическои? технологии. Пособие по проектированию. Под ред. Дытнерского Ю.И. М: Химия 2010. – 496 с.
7. Павлов. К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химическои? технологии. – Л: Химия, 2004. – 576 с.
8. Форни Лючио. Катализатор для синтеза аммиака, способ его получения и способ получения аммиака с его применением // Патент России RU 2288891 C2, 2006

Весь текст будет доступен после покупки