Статус документа

ИТС 2-2019 Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот

2.6.1 Технологии для создания новых производств. Производство аммиака мощностью 20003000 т в сутки

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 2.16 приведены основные отличия и особенности описываемой схемы по сравнению со схемой агрегата типа АМ-76.

Таблица 2.16


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 CO I ступени (при максимальной мощности)	Сохраняется при мощности 2000 т/сут
Охлаждение конвертированного газа	Теплообменник неочищенной АВС заменяется
Конвертор CO II ступени	Устанавливается аналогичный конвертору I ступени с однополочной насадкой радиального типа	Сохраняется при мощности 2000 т/сут в модернизи- рованном 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 - 17,519% . Максимальный циркуляционный поток - 920 тыс. нм/час. Предреактор - двухполочный, с межполочным теплообменником и объемом катализатора 2022 м
Система охлаждения и конденсации аммиака	Для охлаждения и конденсации аммиака устанавливается компрессионная машина с приводом от паровой турбины

2.6.1.2 Зарубежные технологии

Технология производства аммиака Uhde

На блок-схеме установки получения аммиака по технологии Uhde (см. рис.2.4) представлена традиционная последовательность стадий процесса, которые являются основой большинства современных процессов.

Рисунок 2.4 - Блок-схема установки получения аммиака по технологии Uhde

Общее энергопотребление (расход сырья, топлива и электроэнергии) на тонну аммиака составляет от 6,6 до 7,2 Гкал (27,6-30,1 ГДж) в зависимости от местных условий (например, от температуры охлаждающей воды) и специфики проекта (например, цены на природный газ).

Для достижения вышеназванного показателя следующие стадии процесса были подвергнуты существенным изменениям:

печь риформинга и ее система утилизации отходящего тепла;