THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XuẤT AMONIAC NĂNG SuẤT 60000 m3h

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XuẤT AMONIAC NĂNG SuẤT 60000 m3h

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XuẤT

AMONIAC NĂNG SuẤT 60000 m3/h

GVHD: T.S LÊ THANH THANH

Mục đích công nghệ Ứng dụng của amoniac Lựa chọn và điều chế khí nguyên liệu

Các yếu tố ảnh hưởng Lựa chọn công nghệ Các quá trình xảy ra trong công nghệ

Sơ đồ công nghệ và thiết bị chính

1

2

7

3

6

4

5

1 Mục đích công nghệ

xuất NH3 với năng suất và hiệu quả kinh tế cao.

công nghiệp khác…

Ứng dụng

2 Ứng dụng

3 Lựa chọn và điều chế khí nguyên liệu

- Lựa chọn nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất Amoniac là

Hydro (H2) và Nito (N2).

+Naptha +Dầu nặng + Khí tự nhiên +Than đá

- Điều chế khí nguyên liệu

+ Điều chế nitơ nén trực tiếp từ không khí

+ Điều chế khí hydro

Chuyển hóa khí metan từ khí tự nhiên (Xúc tác Ni phủ lên Al2O3 hoặc MnO)

CH4 + H2O ↔ CO + 4H2 - Q CH4 + CO2 ↔ 2CO + 2H2 + Q 2CH4 + O2 ↔ CO + 4H2 – Q Reforming hơi nước và các oxit khác: với xúc tác

niken- magie- nhôm.

CH4 + H2O ↔ CO + 3H2- Q

CO + H2O ↔ CO2 + H2+ Q Phương pháp nhiệt phân

CH4 → C+H2 - Q

4 Các yếu ảnh hưởng

5 Lựa chọn công nghệ

Công nghệ

tổng hợp

amoniac

của hãng

Hadol Topsoe

- Công nghệ đơn giản

- Dễ vận hành và điều chỉnh nhiệt độ.

- Xúc tác sử dụng bền

- Tận dụng nguồn nhiệt tối đa.

- Giá thành không cao.

-Hiệu suất tổng hợp không cao (nông độ NH3 khoảng 8-25%) -Yêu cầu sử dụng xúc tác lớn

6 Các quá trình xảy ra trong công nghệ

KHỬ LƯU HUỲNH

THÁP REFORMING

THÁP CHUYỂN HÓA CO

THÁP TÁCH CO2

THÁP METAN HÓA

TỔNG HỢP NH3

KHÔNG KHÍ

HƠI NƯỚC

Khí Nguyên

Liệu HYDRO

HÓA

NH3

LỎNG

Hydro hóa Xúc tác Co, Mo

RSH + H2 = RH + H2S RSR’+2H2 =RH+R’H+H2S

Hấp thụ H2S Xúc tác ZnO ZnO + H2S ↔ ZnS + H2O

Reforming sơ cấp CH4 + H2O = CO + 3H2 CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2

Reforming thứ cấp CH4 + 3/2O2 = CO + 2H2O CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Chuyển hóa CO nhiệt độ cao

Xúc tác Fe-Cr

Hiệu suất 80%

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + Q

Chuyển hóa CO nhiệt độ thấp Xúc tác Cr-Cu-Zn

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + Q

3H2 + N2 Dùng dd MDEA↔TÁCH CO2 2NH3 + Q

R3N +CO2 ⇔ R3NH+ + HCO3–

R2NH +CO2 ⇔ R2 NH2+ +R2N-COO–

BẢNG SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Thành phần khí tự nhiên sử dụng: Sử dụng thành phần khí tại mỏ khí Bạch Hổ.

Bảng 1 Thành phần khí tại mỏ khí Rồng

Cấu tử Phần thể tích (%) Độ chuyển hoá (%)

Thành phần oxy kỹ thuật:

Bảng 2 Thành phần oxy kỹ thuật.

 Tỷ lệ: (Hơi)/(Khí tự nhiên) vào thiết bị chuyển hoá: 2,8/1.

 Nhiệt độ hỗn hợp hơi và khí tự nhiên vào thiết bị: 520 0C.

 Nhiệt độ oxy kỹ thuật vào: 550 0C.

 Nhiệt độ hỗn hợp khí ra khỏi quá trình chuyển hoá: 958 0C.

 Áp suất hỗn hợp khí ra khỏi quá trình chuyển hoá: 31 bar.

 Tỷ lệ: O2/CH4 = 0,1/1.

Cấu tử Phần thể tích (%)

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Cấu tử (kg/h) % Cấu tử (kg/h) % H2 27546 13,33 H2 20426 9,80 N2 127549 61,71 N2 94576 45,38 NH3 14446 7,00 NH3 56250 26,99 CH4 19519 9,44 CH4 19519 9,37

Ar 17636 8,53 Ar 17636 8,46 Tổng vào 206696 100 Tổng ra 208407 100

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG

Lượng vào ( kcal/h) Lượng ra ( kcal/h )

Khí mang vào 83928824 74,48% Khí mang ra 91883458 81,54% Nhiệt phản ứng 28753343 25,52% Nhiệt cần lấy ra 20798709 18,46%

Tổng nhiệt 112682167 100% Tổng nhiệt 112682167 100%

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

THIẾT BỊ CHÍNH

Cảm ơn thầy cô

và các bạn

đã lắng nghe