Главной особенностью предлагаемой схемы производства аммиака мощностью до 830 тыс. т/год является то, что в ней может быть использована значительная часть известного, надежного оборудования, используемого в агрегатах АМ-76, которое имеет существенные запасы по производительности.
Энергоемкость производства по данной технологической схеме составит 7,07,2 Гкал/т, потребление природного газа на технологию - 598,9 нм/т, на топливо - 195,5 нм/т, итого - 794,32 нм/т.
Технологический процесс состоит из следующих основных стадий:
1) Каталитическое гидрирование органических соединений серы, содержащихся в подаваемом природном газе. Подогрев природного газа перед стадией гидрирования осуществляется в змеевике БТА трубчатой печи за счет тепла дымового газа.
2) Очистка газа от сероводорода с помощью окиси цинка.
3) Каталитическая конверсия углеводородов природного газа, осуществляемая в трубчатой печи и в параллельной установке паровоздушной конверсии метана по технологии "Тандем".
4) Двухступенчатая конверсия оксида углерода.
5) Очистка газа от диоксида углерода раствором МДЭА.
6) Метанирование остаточного оксида и диоксида углерода.
7) Компрессия очищенного синтез-газа до давления 18,1419,12 МПа.
8) Синтез аммиака под давлением 17,6518,63 МПа.
В таблице 2.14 приведены основные отличия и особенности описываемой схемы по сравнению со схемой агрегата типа АМ-76.
Таблица 2.14
Наименование стадии или аппарата | Краткое описание, отличие от АМ-76 | Примечание |
Компримирование природного газа | Осуществляется в одноступенчатом компрессоре с паровым приводом. Давление в линии всаса - 2,45 МПа | |
Компримирование воздуха | Производится четырехступенчатым компрессором увеличенной мощности с паровым приводом | |
Подогрев природного газа перед сероочисткой | Производится в змеевике БТА трубчатой печи | Подогреватель природного газа, в котором используется топливный природный газ, отсутствует |
Сероочистка | Проводится в аппаратах тех же габаритов, как в АМ-76 | Аппараты сероочистки сохраняются в тех же габаритах, как в АМ-76 |
Конверсия метана I и II ступени | Осуществляется в трубчатой печи, трубчатом и шахтном реакторах. Для этого в БТА трубчатой печи встраивается дополнительный змеевик подогрева ПГС для подачи ее в трубчатый реактор. Трубы трубчатого реактора обогреваются конвертированным газом после шахтного реактора. Трубчатая печь содержит трубы увеличенного диаметра. Модернизируется смеситель шахтного реактора | Реактор вторичного риформинга сохраняется в тех же габаритах, как в агрегате АМ-76 |
Котлы-утилизаторы I ступени | Полностью сохраняются | |
Котел-утилизатор II ступени | Котел заменяется на котел аналогичный котлу-утилизатору, установленному после конвертора СО I ступени (при максимальной мощности) | Сохраняется при мощности 2000 т/сут |
Охлаждение конвертированного газа | Теплообменник неочищенной ABC заменяется | |
Конвертор СО II ступени | Устанавливается аналогичный конвертору I ступени с однополочной насадкой радиального типа | Сохраняется при мощности 2000 т/сут в модернизированном варианте по 7.1.3 |
Очистка газа от | Применяется МДЭА-очистка. Изменяется система утилизации тепла после стадии очистки без связи с АХУ. Перекачивающие насосы МДЭА-раствора - с паровым приводом от конденсационной турбины. Устанавливается агрегат мотор-насос-турбина для сокращения расхода энергии при перекачке раствора | |
Метанирование | Изменяется система утилизации тепла на стадии метанирования. Заменяются подогреватели недеаэрированной питательной воды | Метанатор сохраняется в тех же габаритах |
Компрессор синтез-газа | Компрессор синтез-газа мощностью 27 МВт, трехступенчатый с системой осушки газа после I ступени, с паровым приводом от модернизированной турбины. Давление нагнетания третьей ступени 18,1419,12 МПа (в зависимости от активности катализатора синтеза аммиака) | |
Циркуляционный компрессор | Циркуляционный компрессор мощностью 2500 кВт | |
Синтез аммиака | Синтез аммиака - с предреактором. Основной реактор синтеза - трехполочный, с межполочными теплообменниками и объемом катализатора 5055 м, расположенном в трех корпусах. В циркуляционной смеси на выходе из основного реактора - 17,5%19% . | |
Система охлаждения и конденсации аммиака | Для охлаждения и конденсации аммиака устанавливается компрессионная машина с приводом от паровой турбины |