Процесс производства аммиака состоит из следующих основных стадий:
1) Компримирование природного газа.
2) Очистка природного газа от сернистых соединений.
3) Паровая каталитическая конверсия метана (первичный риформинг).
4) Компримирование воздуха и паровоздушная двухступенчатая конверсия природного газа (вторичный риформинг).
5) Двухступенчатая конверсия оксида углерода на среднетемпературном и низкотемпературном катализаторах.
6) Очистка конвертированного газа от диоксида углерода.
7) Метанирование остатков моно- и диоксида углерода.
8) Копримирование азото-водородной смеси (ABC).
9) Синтез аммиака при давлении 2032 МПа и выделение аммиака.
Блок-схема технологического процесса производства аммиака представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Блок-схема технологического процесса производства аммиака
В таблице 2.3 представлено описание технологического процесса производства аммиака с указанием основных входных и выходных потоков по стадиям.
Таблица 2.3 - Описание технологического процесса (с указанием подпроцессов)
Номер процесса | Входной поток | Наименование подпроцесса | Выходной поток | Основное технологическое оборудование | Эмиссии |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1.1 Комприми- | Природный газ из сети (1) | Компрессия природного газа | Природный газ (4) | Компрессор природного газа, межступенчатое оборудование | |
Пар среднего давления (2) | Паровой конденсат (3) | ||||
1.2 Сероочистка | Природный газ на технологию (5) | Подогрев природного газа, каталитическое гидрирование серосодержащих соединений с адсорбцией | Природный газ, очищенный от серо-соединений (газовая смесь) (8) | Аппарат гидрирования, аппарат сероочистки, огневой подогреватель | Дымовые газы из огневого подогревателя в атмосферу (, СО) |
Азото- | |||||
Природный газ (топливо) (7) | Дымовой газ (9) | ||||
1.3 Риформинг природного газа | Газовая смесь (8) | Паровая конверсия природного газа | Конверти- | Трубчатая печь с блоком теплоис- | Дымовой газ в атмосферу (, СО) |
Пар среднего давления (10) | |||||
Природный газ (топливо) (11) | Дымовой газ (15) | ||||
Питательная вода в змеевик БТА (12) | Подогретая питательная вода в паросборник (16) | ||||
Насыщенный пар высокого давления (13) | Перегретый пар высокого давления (17) | ||||
Конвертиро- | Паровоздушная конверсия природного газа | Конвертиро- | - | ||
Сжатый воздух (21) | |||||
Питательная вода в котлы-утилизаторы (22) | Насыщенный водяной пар высокого давления (23) | ||||
Атмосферный воздух (18) | Компрессия воздуха | Сжатый воздух (21) | Компрессор воздуха, межступенчатое оборудование | ||
Пар среднего давления (19) | Паровой конденсат (20) | ||||
1.4 Конверсия монооксида углерода | Конвертиро- | Среднетем- | Конвертиро- | Среднетем- | - |
Конвертиро- | Низкотемпературная конверсия СО | Конвертиро- | Низкотемпературный конвертор | ||
1.5 Очистка от диоксида углерода | Конвертиро- | Абсорбция | Конвертиро- | Абсорбер, регенератор | Фракция в атмосферу или на переработку |
Регенериро- | Раствор на регенерацию (28) | ||||
Раствор на | Десорбция | Регенериро- | |||
на переработку (27) | |||||
1.6 Метанирование | Конвертированный газ (30) | Тонкая очистка газа от СО и (метанирование) | ABC (синтез-газ) (31) | Метанатор | - |
1.7 Компрессия синтез-газа | ABC (синтез-газ) (31) | Компрессия ABC (синтез-газа) | ABC (синтез-газ) (35) | Компрессор синтез газа, межступенчатое оборудование | |
Пар высокого давления (32) | Пар среднего давления (33) | ||||
Циркуляцио- | Циркуляцио- | ||||
Азото- | |||||
Паровой конденсат (34) | |||||
1.8 Синтез и выделение аммиака | ABC (синтез-газ) (35) | Синтез аммиака | Циркуляцио- | Колонна синтеза аммиака, теплооб- | |
Циркуляцио- | Выделение аммиака | Аммиак сжиженный (40) | |||
Холод, вырабаты- | Танковые и продувочные газы на сжигание в печи риформинга или на дальнейшую переработку (получение аргона и т.п.) (39) | ||||
Циркуляцио- | |||||
1.9 Отпарка технологического конденсата | Технологический конденсат (42) | Разгонка технологического конденсата в отпарной колонне | Конденсат на очистку (43) | Отпарная колонна, теп- | |
Парогазовая смесь (ПГС) (44) | |||||
2.0 АХУ | ПГС (44) | Производство и потребление холода (АХУ) | На сжигание или на гомогенную очистку (45) | Генераторы- |