Przemysł azotu dziś jest jednym z wiodącychprzemysł. Zastosowanie amoniaku rozprzestrzeniło się na urządzenia chłodnicze (R717, czynnik chłodniczy), leki (roztwór amoniaku lub alkohol amoniakalny), rolnictwo (nawozy).

Szczególną uwagę przywiązuje się do produkcji nawozów azotowych (a co za tym idzie - do ich baz, w tym amoniaku, którego popyt wzrósł o 20% w ciągu ostatnich dwóch dekad).

Ale produkcja amoniaku różni się przede wszystkim wysoką energochłonnością. Cała historia tej produkcji to walka o obniżenie zużytych energii (mechanicznych, termicznych, elektrycznych).

Synteza amoniaku ujawnia formułę:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

Reakcja jest egzotermiczna, odwracalna, z malejącąTom. Ponieważ reakcja jest egzotermiczna, spadek temperatury przesunie równowagę do tworzenia amoniaku, jednak szybkość reakcji znacznie się zmniejszy. Produkcja amoniaku powinna odbywać się w wysokich temperaturach (synteza odbywa się w temperaturze 500 stopni Celsjusza). Zwiększenie t spowoduje reakcję odwrotną. Ciśnienie od 15 do 100 MPa pozwala przeciwdziałać wpływowi temperatury (niskie ciśnienie - od 10 do 15 MPa, średnie ciśnienie - od 25 do 30 MPa, wysokie ciśnienie - powyżej 50 MPa). Spośród nich średnia jest korzystniejsza.

Katalizatorem jest gąbczasta żelazo z dodatkami tlenków wapnia, krzemu, potasu i glinu.

Szkodliwe zanieczyszczenia (tlenek węgla, woda,siarkowodór) wpływają niekorzystnie na szybkość reakcji, zatruwając katalizator, zmniejszając w ten sposób jego aktywność i skracając żywotność. Oznacza to, że mieszanina siarkowodoru musi być koniecznie dokładnie oczyszczona. Ale nawet po oczyszczeniu tylko część tej mieszaniny zamienia się w amoniak. W związku z tym pozostała nieprzereagowana frakcja jest ponownie wysyłana do reaktora.

Jak wytwarza się amoniak?

Rurociąg jest dostarczany z już przygotowaną mieszankątrzy części wodoru i jeden azot. Przechodzi on przez turbosprężarkę, gdzie kompresuje się do ciśnienia wskazanego powyżej i jest wysyłany do kolumny syntezy z katalizatorem na wbudowanych półkach. Proces, jak się dowiedzieliśmy, jest wysoce egzotermiczny. Mieszanina azot-wodór jest ogrzewana przez zmieniające się ciepło. Około 25 procent amoniaku i nieprzereagowanego azotu z wodorem wynurza się z kolumny. Całą kompozycję podaje się do lodówki, gdzie mieszaninę chłodzi się. Amoniak pod ciśnieniem staje się ciekły. Teraz do pracy wchodzi separator, którego zadaniem jest odseparowanie amoniaku do zbiornika na dole i nieprzereagowanej mieszaniny, która jest zwracana przez pompę cyrkulacyjną z powrotem do kolumny. Z powodu tej cyrkulacji mieszanina azot-wodór jest używana w 95%. Ciekły amoniak przepuszczany przez rurociąg amoniaku trafia do specjalnego magazynu.

Wszystkie urządzenia używane w produkcji,maksymalnie hermetyczny, co eliminuje przecieki. Wykorzystywana jest tylko energia reakcji egzotermicznych zachodzących wewnątrz. Program jest zamknięty, bez odpadów. Koszty są redukowane poprzez ciągły i zautomatyzowany proces.

Produkcja amoniaku nie może nie wpływaćśrodowisko. Emisje gazów są nieuniknione, w tym amoniak, tlenki węgla i azotu oraz inne zanieczyszczenia. Niskie ciepło jest uwalniane. Wodę odrzuca się po umyciu układów chłodzenia i samego reaktora.

Dlatego produkcja amoniaku jestobejmują czyszczenie katalityczne za pomocą środka redukującego gaz. Zmniejszenie ilości ścieków można osiągnąć przez zastąpienie sprężarek tłokowych turbosprężarkami. Ciepło o niskim potencjale można wykorzystać, wprowadzając ciepło o wysokim potencjale. Jednak zwiększy to zanieczyszczenie spalinami.

Układ Ehnergotehnologicheskih tym cyklu mieszanym, że stosuje się parę wodną jako produkty spalania i ciepła, a jednocześnie zwiększyć wydajność produkcji i zmniejszenie emisji zanieczyszczeń.

</ p>