Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Физико-химические основы процесса 7
1.1.1 Катализаторы процесса 12
1.1.2 Механизм процесса 14
1.1.3 Кинетика процесса 16
1.2 Характеристика сырья и продуктов процесса 16
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 20
2.1 Описание технологической схемы 20
2.2 Аналитический контроль процесса 21
2.3 Способы модернизации установок первичного риформинга природного газа 22
2.3.1. Модернизация конструкции печи риформинга 22
2.3.2 Новые катализаторы процесса 25
2.3.3 Предриформинг 26
2.4 Выбор способа модернизации 27
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 28
3.1 Материальный баланс процесса 28
3.2 Тепловой баланс 34
3.3 Расчет реактора предриформинга 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
Синтез-газ, представляющий собой смесь водорода и монооксида углерода, имеет широкое применение в химической и нефтехимической отраслях. Он является исходным сырьем для производства целого ряда продуктов, таких как аммиак, метанол, продукты синтеза Фишера-Тропша. Синтез-газ используется в качестве восстановителя, например, при восстановлении железной руды.
Ряд ученых видят в нем альтернативу нефтепереработке и переработке каменного угля при получении моторных масел.
Основным сырьем при получении синтез-газа являются природный газ, а также легкие углеводороды, такие как попутный газ и прямогонный бензин. При этом паровая конверсия метана - это основной метод, используемый при переработке природного газа. Перед этой процедурой сырье проходит парциальное окисление и автотермический риформинг.
Целью бакалаврской работы является модернизация процесса конверсии природного газа производства аммиака ПАО «Тольяттиазот.
Данной цели соответствуют следующие задачи:
1) изучить физико-химические основы процесса, в том числе химизм и механизм процесса, требования к качеству сырья и продуктов;
2) рассмотреть описание действующей установки конверсии природного газа производства аммиака ПАО «ТольяттиАзот»;
3) изучить возможности модернизации и интенсификации процесса;
4) выбрать способ модернизации;
5) провести технологические расчеты.
1. Рассмотрены физико-химические основы процесса паровой конверсии метана. Особое внимание уделено механизму, кинетике, а также параметрам процесса. Приведены требования к качеству сырья процесса.
2. Представлено описание технологической схемы процесса паровой конверсии природного газа. Описаны возможности модернизации процесса, включающие в себя реконструкцию печей риформинга, замена катализаторов, модернизация схемы процесса.
3. В качестве предлагаемого в работе способа модернизации выступает возможность установки дополнительного реактора предриформинга, для переработки попутных нефтяных газов.
4. Произведены расчеты материального и теплового балансов проектируемой установки. Определено количество теплоносителя, необходимого для подвода необходимого тепла реакции.
5. Определены основные размеры реактора: диаметр реакционной зоны 5,4 м., высота реакционной зоны 22 м.
