Отделение конверсии природного газа в производстве аммиака

Аннотация

 

В настоящей работе представлен проект отделения конверсии природного газа в производстве аммиака на ОАО «Череповецкий«Азот» (г. Череповец). Рассчитаны материальные и тепловые балансы печи первичного риформинга природного газа. Предложено ввести в печь

 

 

В работе выполнены материальные, тепловые и конструктивные расчеты трубчатой печи первичного риформинга.

 

 

Работа изложена на __ странице, содержит __ таблиц и __ библиографических ссылок.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1. Выбор и технико-экономическое обоснование принятой схемы производства

2. Характеристика сырья и готовой продукции

3. Технологическая часть

3.1. Теоретические основы процесса

3.2. Описание технологической схемы

3.2.1. Паровая конверсия природного газа (первичный риформинг)

3.3. Расчеты химико-технологических и теплотехнических процессов

Расчеты материальных балансов

Расчеты тепловых балансов

4. Аналитический контроль производства 5. Автоматизация и регулирование технологическим процессом 6. Охрана труда и окружающей среды

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА.

В качестве исходного сырья выбираем природный газ, который поступает на предприятие по магистральному трубопроводу. Конверсию метана проводим в две стадии. Для проведения первичной конверсии выбираем многорядную трубчатую печь. Конверсия метана осуществляется под давлением…

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ, ИСХОДНОГО СЫРЬЯ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛЛОВ.

Продуктом производства является аммиак жидкий техничес­кий, изготавливаемый в соответствии с ГОСТ 6221-90

Химическая формула NH₃.

Молекулярная масса - 17,0304.

В зависимости от области применения жидкий аммиак выпускает­ся трех марок А, А_к, Б.

Выпускаемый аммиак жидкий технический соответствует нормам, указанным в ГОСТ 6221-90.

 

Требования к жидкому аммиаку

Сырье и вспомогательные материалы

Технологическая часть

Теоретические основы процесса

В процессе конверсии метан окисляется водяным паром, диоксидом углерода или кислородом по следующим основным реакциям: СН4 + Н2О « СО + 3Н2 ΔHr(298)=+ 206,4 кДж/моль (3.1) СН4 + СО2 « 2СО + 2Н2 ΔHr(298)=+ 248,3 кДж/моль (3.2)

Описание технологической схемы

Природный газ с давлением не менее 0,7 МПа подается на установку по одному коллектору. Природный газ после первой ступени компрессора с давле­нием… Реакция гидрирования органических серосоединений до серо­водорода протекает на… C2H5SH + H2 H2S + C2H6

Расчеты химико-технологических и теплотехнических процессов

  3.3.1. Расчеты материальных балансов

Материальный баланс трубчатой печи

Состав природного газа: СН4-90,90%; С2Н6-4,5% С3Н8-1,5% С4Н10-0,1% С5H12-0,3% N2-2,5% СО2-0,2%

Рассчет тепла горения.

  Баланс горения Q4 + Qx + Q5 = Q6+Qт.г.

Таблица 3.6

Тепловой баланс трубчатой печи

Приход тепла	Расход тепла
Статья	MДж/ч	%	Статья	MДж/ч	%
1. Тепло горения 2. Тепло с природ-ным газом 3. Тепло с воздухом	129,918 203,661   24332,57		1. Тепло с паро-газовой смесью 2. Тепло химичес-кой реакции	11830,51   12823,74
Итого	24666,15		Итого	24666,15

Конструктивный расчет основного аппарата

Оценим влияние производительности на коэффициент тепло отдачи, влияние геометрической формы катализатора.

Расчет трубчатой печи

      Ттп

Аналитический контроль производства

 

Суть методов аналитического контроля.

Потенциометрический метод. Предназначен для измерения рН растворов. Диапазон измерения рН от 0 до 12, продолжительность анализа 25 минут. Измерение рН анализируемых растворов выполняется прямым потенциометрическим… Контроль точности. За результат принимают среднее арифметическое значение результатов 2-х параллельных измерений,…

Автоматизация и регулирование технологическим процессом

Для производства аммиака требуется создать систему локальной автоматизации. В связи с тем, что производство аммиака является особо взрывопожароопасным… Перепад давления механического фильтра не должен превышать 0,5 кПа (0,005 кгс/см2 ), измеряется он перепадомером…

Охрана труда и окружающей среды

Основным условием безопасного ведения процесса исключающим возможность возникновения взрывов, пожаров, отравлений, травм, ожогов и т.д., является… Агрегаты производства аммиака оборудованы необходимым и достаточным… Работа в цеху организована: