Аннотация 2
Содержание 3
Введение 4
1 Аналитическая часть 5
1.1 Обзор существующих схем производства карбамида 5
1.2 Патентный обзор в сфере производства карбамида 11
2 Технологическая часть 18
2.1 Характеристика узла дистилляции производства карбамида 18
2.2 Обоснование цели проекта и основных технических решений 24
3 Расчетная часть 27
3.1 Описание технологической схемы 27
3.2 Материальный баланс 32
3.3 Тепловой расчет узла синтеза 50
3.4 Материальный и тепловой баланс отделения дистилляции после
реконструкции 65
Заключение 79
Список используемой литературы и используемых источников 80
Тема представленной выпускной квалификационной работы - «Совершенствование технологии переработки жидкого плава производства карбамида в ПАО «ТольяттиАзот»».
Производство азотных удобрений осуществляется на крупных предприятиях, что обосновано сложностью технологического цикла и необходимостью выпуска продукции в значительных количествах.
Повышение спроса на карбамид и стоимости чистой воды для использования ее в технологическом процессе требует от предприятия разработки мероприятий, позволяющих повысить рентабельность производства, снизить расходы на непроизводственные нужды. Одним из способов решения этих проблем является внедрение схем водопользования, позволяющих снизить объёмы потребления чистой воды из систем водоснабжения. Реализовать такую схему возможно за счет внедрения водооборотной охлаждающей системы, в состав которой входит градирня в качестве охлаждающего оборудования. Применение данного оборудования позволит улучшить не только экономические показатели предприятия, но и снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду.
Цель работы: снижение выбросов аммиака в окружающую среду за счет оптимизации технологии переработки жидкого плава в производстве карбамида на ПАО «ТольяттиАзот».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Провести анализ возможных способов снижения выбросов аммиака в окружающую среду в процессе переработки жидкого плава.
- Предложить техническое решение по оптимизации технологии переработки жидкого плава.
- Расчет материального теплового балансов предложенной технологии переработки жидкого плава в производстве карбамида.
В рамках работы была представлена модернизация крупнотоннажного производства карбамида с целью установки сепаратора между стриппером и дистилляционной колонной. В результате внедрения данного сепаратора ожидается снижение нагрузки на колонну дистилляции по газовой фазе, при этом существующая конструкция колонны будет обеспечивать плавность регулирования режима работы.
Проведен обзор существующих схем производства карбамида и патентный обзор в сфере производства карбамида. Это позволило изучить текущие технологические решения и выявить проблемные моменты, которые могут быть решены с помощью внедрения сепаратора. Представлена характеристика узла дистилляции производства карбамида и обоснована цель проекта, а также основные технические решения. Это включало в себя выбор оптимального места установки сепаратора и определение его параметров.
В расчетной части работы была представлена технологическая схема производства карбамида с установленным сепаратором, а также были проведены материальный и тепловой балансы для этой схемы. Внедрение сепаратора между стриппером и дистилляционной колонной позволяет снизить нагрузку на колонну дистилляции по газовой фазе, что приводит к повышению ее эффективности и плавности регулирования режима работы.
Модернизация крупнотоннажного производства карбамида с использованием сепаратора является технически и экономически обоснованной, так как она позволяет достичь улучшения производительности и снижения энергозатрат.
Модернизация приведет греющего пара в колонне дистилляции за счет значительного уменьшения уноса тепла газами дистилляции, также данная реконструкция приведет к более плавному ведению процесса при более постоянном давлении. При этом прекратится унос карбамида и производительность цеха увеличится на 2%.
