Оптимизация технологии вторичного риформинга на агрегате АМ-70
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Теоретическая часть 6
1.1 Теоретические основы процесса синтеза аммиака 6
1.2 Физико-химические основы синтеза аммиака 7
1.3 Сырье для производства аммиака 11
1.4 Общая характеристика производства 13
1.5 Физико-химические основы конверсионных процессов 14
1.6 Модернизация технологии синтеза аммиака 18
2 Технологическая часть 25
2.1 Характеристика сырья и готовой продукции 27
2.2 Принципиальная схема производства аммиака 28
2.3 Технологическая схема вторичного риформинга 30
3 Расчетная часть 34
3.1 Материальный баланс паровоздушной конверсии метана 34
3.2 Расчет теплового баланса конвертора 40
3.3 Конструктивный расчет конвертора 42
3.4 Конструктивный расчет 4-х канального смесителя 43
Заключение 56
Список используемой литературы и используемых источников 57
Введение 4
1 Теоретическая часть 6
1.1 Теоретические основы процесса синтеза аммиака 6
1.2 Физико-химические основы синтеза аммиака 7
1.3 Сырье для производства аммиака 11
1.4 Общая характеристика производства 13
1.5 Физико-химические основы конверсионных процессов 14
1.6 Модернизация технологии синтеза аммиака 18
2 Технологическая часть 25
2.1 Характеристика сырья и готовой продукции 27
2.2 Принципиальная схема производства аммиака 28
2.3 Технологическая схема вторичного риформинга 30
3 Расчетная часть 34
3.1 Материальный баланс паровоздушной конверсии метана 34
3.2 Расчет теплового баланса конвертора 40
3.3 Конструктивный расчет конвертора 42
3.4 Конструктивный расчет 4-х канального смесителя 43
Заключение 56
Список используемой литературы и используемых источников 57
Аммиак представляет собой один из важнейших продуктов химической промышленности. Аммиак является сырьем для получения азотных соединений и азотных удобрений. На сегодняшний день производство аммиака освоено более чем 80 странами, общая мировая производственная мощность составляет 173 млн т/г по состоянию на 2017 г. Мировым лидером по производству аммиака является Китай, Россия обладает производственным мощностями в количестве более 19 млн т/год, что составляет около 10% мирового производства аммиака [1].
История становления аммиачной промышленности в нашей стране начинается в СССР, где были созданы крупнотоннажные и энерготехнологические агрегаты проектной мощностью 1360-1420 т/сут [3].
На сегодняшний день по причине введения новых эффективных мощностей и начавшегося технического перевооружения действующих производств расходная норма природного газа составляет 1100 м3/т.
В настоящее время в мировой промышленности получения аммиака и синтез-газа появились новые технологические усовершенствования, позволяющие значительно увеличить производственные мощности, снизить потребление энергетических ресурсов и уменьшить негативное экологическое воздействие. К таким усовершенствованиям можно отнести следующие технологические решения [17]:
• использование стадии конверсии природного газа с избытком воздуха;
• применение конвекторов с газовым обогревом вместо трубчатых печей;
• использование радиальной колонны для синтеза аммиака при давлении 9 МПа;
• конденсация аммиака с применением искусственного холода.
В бакалаврской работе рассмотрено действующее производство получения аммиака на предприятии АО «КуйбышевАзот». Существующее производство АМ-70 предназначено для получения аммиака из природного газа. Данное производство введено в эксплуатацию в 1977 г., проектная мощность составляла 1360 т/сут при работе 7200 ч/год. На сегодняшний день достигнутая производственная мощность по аммиаку составляет 1800 т/сут при работе 8000 ч/год [17], [21].
Актуальность выбранной темы бакалаврской работы заключается в необходимости увеличения мощностей производства аммиака в нашей стране, что «позволило бы России существенно приблизиться к мировым лидерам по производству аммиака, что особо важно при непрерывном росте спроса на данный вид сырья» [8]. С увеличением потребления минеральных удобрений сельским хозяйством спрос на аммиак в мире растет.
Целью данной работы является оптимизация технологии вторичного риформинга агрегата синтеза аммиака (АМ-70).
Задачи:
• Оптимизировать работу существующего реактора вторичного риформинга;
• Выполнение материальных, тепловых и конструктивных расчетов используемого в процессе технологического оборудования.
История становления аммиачной промышленности в нашей стране начинается в СССР, где были созданы крупнотоннажные и энерготехнологические агрегаты проектной мощностью 1360-1420 т/сут [3].
На сегодняшний день по причине введения новых эффективных мощностей и начавшегося технического перевооружения действующих производств расходная норма природного газа составляет 1100 м3/т.
В настоящее время в мировой промышленности получения аммиака и синтез-газа появились новые технологические усовершенствования, позволяющие значительно увеличить производственные мощности, снизить потребление энергетических ресурсов и уменьшить негативное экологическое воздействие. К таким усовершенствованиям можно отнести следующие технологические решения [17]:
• использование стадии конверсии природного газа с избытком воздуха;
• применение конвекторов с газовым обогревом вместо трубчатых печей;
• использование радиальной колонны для синтеза аммиака при давлении 9 МПа;
• конденсация аммиака с применением искусственного холода.
В бакалаврской работе рассмотрено действующее производство получения аммиака на предприятии АО «КуйбышевАзот». Существующее производство АМ-70 предназначено для получения аммиака из природного газа. Данное производство введено в эксплуатацию в 1977 г., проектная мощность составляла 1360 т/сут при работе 7200 ч/год. На сегодняшний день достигнутая производственная мощность по аммиаку составляет 1800 т/сут при работе 8000 ч/год [17], [21].
Актуальность выбранной темы бакалаврской работы заключается в необходимости увеличения мощностей производства аммиака в нашей стране, что «позволило бы России существенно приблизиться к мировым лидерам по производству аммиака, что особо важно при непрерывном росте спроса на данный вид сырья» [8]. С увеличением потребления минеральных удобрений сельским хозяйством спрос на аммиак в мире растет.
Целью данной работы является оптимизация технологии вторичного риформинга агрегата синтеза аммиака (АМ-70).
Задачи:
• Оптимизировать работу существующего реактора вторичного риформинга;
• Выполнение материальных, тепловых и конструктивных расчетов используемого в процессе технологического оборудования.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь в написании работ!
В бакалаврской работе рассмотрена оптимизация работы технологии вторичного риформинга агрегата синтеза. Оптимизация работы технологии вторичного риформинга заключается в замене двухканального смесителя на четырехканальный без замены действующего основного оборудования.
На основе выполненного литературного обзора показано, что наиболее предпочтительным сырьём для получения аммиака является водород и азот. Водород получают конверсией природного газа, для удаления остаточного метана применяют первичный и вторичный риформинг газовой смеси. Наиболее оптимальным условием синтеза аммиака является применение в колоннах синтеза среднего давления. Это обеспечивает наиболее оптимальные энергетические и экономические затраты. С увеличением потребления сельским хозяйством азотных удобрений требуется увеличение производственных мощностей агрегатов получения аммиака. На сегодняшний день имеются различные технологические новшества, позволяющие увеличить производительность по аммиаку.
Четырехканальный смеситель позволяет объединить паровую конверсию и высокотемпературную некаталитическую конверсию с целью получения азотоводородной смеси в объеме, достаточном для выхода по аммиаку - 1800 т/сут. Также представлена схема синтеза аммиака и технологическая схема вторичного риформинга.
Оптимальные параметры технологии вторичного риформинга: температура - 1000°С, давление не более 35 кгс/см2, объемная скорости газа 3400 ч-1 и соотношение водорода и аммиака равным (2,9-3,2) : 1.
В расчетной части выполнены расчет материального баланса паровоздушной конверсии метана, составлен тепловой баланс конвертора второй ступени, конструктивные расчеты четырехканального смесителя.
На основе выполненного литературного обзора показано, что наиболее предпочтительным сырьём для получения аммиака является водород и азот. Водород получают конверсией природного газа, для удаления остаточного метана применяют первичный и вторичный риформинг газовой смеси. Наиболее оптимальным условием синтеза аммиака является применение в колоннах синтеза среднего давления. Это обеспечивает наиболее оптимальные энергетические и экономические затраты. С увеличением потребления сельским хозяйством азотных удобрений требуется увеличение производственных мощностей агрегатов получения аммиака. На сегодняшний день имеются различные технологические новшества, позволяющие увеличить производительность по аммиаку.
Четырехканальный смеситель позволяет объединить паровую конверсию и высокотемпературную некаталитическую конверсию с целью получения азотоводородной смеси в объеме, достаточном для выхода по аммиаку - 1800 т/сут. Также представлена схема синтеза аммиака и технологическая схема вторичного риформинга.
Оптимальные параметры технологии вторичного риформинга: температура - 1000°С, давление не более 35 кгс/см2, объемная скорости газа 3400 ч-1 и соотношение водорода и аммиака равным (2,9-3,2) : 1.
В расчетной части выполнены расчет материального баланса паровоздушной конверсии метана, составлен тепловой баланс конвертора второй ступени, конструктивные расчеты четырехканального смесителя.
1. Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ. Книга 1: учеб. пособие / Т.Г. Ахметов [и др.]. — Электрон. издан. — Санкт- Петербург : Лань, 2017. — 688 с;
2. Бесков В.С. Общая химическая технология: учеб. для вузов / В.С. Бесков.-М.: ИКЦ "Академкнига", 2005.-452 с
3. Вестник химической промышленности, [Электронный ресурс]: http://vestkhimprom.ru/posts/ammiak-istoriya-sovremennost-i-perspektivy- razvitiya-v-rossii;
4. Голубева И.А. Газоперерабатывающие предприятия России: монография / И.А. Голубева, И.В. Мещерин, Е.В. Родина; под редакций А.Л. Лапидуса. - 2-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2021.-456 с.;
5. Карпов К.А. Технологическое прогнозирование развития производств нефтегазохимического комплекса: Учебник / Под ред. проф. И.А. Садчиков. - Спб.: Издательство «Лань», 2021.-492 с.;
6. Кукурина О.С. Технология переработки углеводородного сырья: учебное пособие / О.С. Кукурина, А.А. Ляпков. - Санкт-Петербург: Лань, 2020.-168 с.;
7. Кутепов А.М. Общая химическая технология: учеб. для вузов / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. - 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.-528 с;
8. Мухленов И.П. Общая химическая технология: учеб. для вузов / И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Е.С. Тумаркина.-М.: Высшая школа, 1984.-Т.1.-256 с.;
9. Патент 2131764 Российская федерация, МПК В0П 8/00. Смеситель конвертора метана; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Салаватнефтеоргсинтез», № 97102522/25 заявл. 18.02.1997; опубл. 20.06.1999, Бюл. №14;
10. Патент 2131765 Российская федерация, МПК B01J 8/06. Конвертор для двухступенчатой каталитической конверсии углеводородов; заявитель и патентообладатель М.С. Сосна, № 98100906/25 заявл. 28.01.1998; опубл. 20.06.1999, Бюл. №15;
11. Патент 2571147 Российская федерация, МПК С10В 3/00. Способ конверсии метана; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», № 2014123392/05 заявл. 09.06.2014; опубл. 20.12.2015, Бюл. №35;
12. Патент 2608766 Российская федерация, МПК С01С 1/04. Способ повышения производительности установки для получения аммиака; заявитель и патентообладатель Касале СА(СН), № 2015106809 заявл. 31.07.2012; опубл. 24.07.2017, Бюл. №3;
13. Постоянный технологический регламент ТР-11-1 производства аммиака АМ-70 цеха №11, АО «КуйбышевАзот», редакция 1, 592 с;.
14. Расчеты по технологии неорганических веществ / под. общ. ред. М. Е. Позина. - Л.: Химия, 1977. - 495 с;
15. Сборник научных трудов ВНИИНП. Производство водорода, синтез- газа и энергетического газа, М.:ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1981. - 165 с.;
...
2. Бесков В.С. Общая химическая технология: учеб. для вузов / В.С. Бесков.-М.: ИКЦ "Академкнига", 2005.-452 с
3. Вестник химической промышленности, [Электронный ресурс]: http://vestkhimprom.ru/posts/ammiak-istoriya-sovremennost-i-perspektivy- razvitiya-v-rossii;
4. Голубева И.А. Газоперерабатывающие предприятия России: монография / И.А. Голубева, И.В. Мещерин, Е.В. Родина; под редакций А.Л. Лапидуса. - 2-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2021.-456 с.;
5. Карпов К.А. Технологическое прогнозирование развития производств нефтегазохимического комплекса: Учебник / Под ред. проф. И.А. Садчиков. - Спб.: Издательство «Лань», 2021.-492 с.;
6. Кукурина О.С. Технология переработки углеводородного сырья: учебное пособие / О.С. Кукурина, А.А. Ляпков. - Санкт-Петербург: Лань, 2020.-168 с.;
7. Кутепов А.М. Общая химическая технология: учеб. для вузов / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. - 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.-528 с;
8. Мухленов И.П. Общая химическая технология: учеб. для вузов / И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Е.С. Тумаркина.-М.: Высшая школа, 1984.-Т.1.-256 с.;
9. Патент 2131764 Российская федерация, МПК В0П 8/00. Смеситель конвертора метана; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Салаватнефтеоргсинтез», № 97102522/25 заявл. 18.02.1997; опубл. 20.06.1999, Бюл. №14;
10. Патент 2131765 Российская федерация, МПК B01J 8/06. Конвертор для двухступенчатой каталитической конверсии углеводородов; заявитель и патентообладатель М.С. Сосна, № 98100906/25 заявл. 28.01.1998; опубл. 20.06.1999, Бюл. №15;
11. Патент 2571147 Российская федерация, МПК С10В 3/00. Способ конверсии метана; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», № 2014123392/05 заявл. 09.06.2014; опубл. 20.12.2015, Бюл. №35;
12. Патент 2608766 Российская федерация, МПК С01С 1/04. Способ повышения производительности установки для получения аммиака; заявитель и патентообладатель Касале СА(СН), № 2015106809 заявл. 31.07.2012; опубл. 24.07.2017, Бюл. №3;
13. Постоянный технологический регламент ТР-11-1 производства аммиака АМ-70 цеха №11, АО «КуйбышевАзот», редакция 1, 592 с;.
14. Расчеты по технологии неорганических веществ / под. общ. ред. М. Е. Позина. - Л.: Химия, 1977. - 495 с;
15. Сборник научных трудов ВНИИНП. Производство водорода, синтез- газа и энергетического газа, М.:ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1981. - 165 с.;
...
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- Оптимизация технологии первичного риформинга природного газа производства аммиака ПАО «КуйбышевАзот»
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4325 р. Год сдачи: 2021 - Оптимизация технологического процесса синтеза аммиака на ПАО «Куйбышевазот»»
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4270 р. Год сдачи: 2019
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (152639)
- Бакалаврская работа (38877)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22513)
- Дипломные работы, ВКР (62314)
- Главы к дипломным работам (2139)
- Курсовые работы (10703)
- Контрольные работы (6269)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1488)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы