Bài thuyết trình Tổng hợp NH3 từ khí tự nhiên

Bài thuyết trình Tổng hợp NH3 từ khí tự nhiên với các nội dung giới thiệu chung về Amoniac; tổng hợp Amoniac; quá trình tổng hợp amoniac đi từ khí thiên nhiên; sản xuất Cacbamit (Urê).

TỔNG HỢP NH3 TỪ KHÍ TỰ NHIÊN • GVHD : Lê Thị Kim Huyền • SVTH : 1.Nguyễn Thị Thanh Trúc 2.Nguyễn Văn Thuế 3.Ngơ Hồng Nam 4.Nguyễn Thị Diệp CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU • Amoniac sản phẩm ngành cơng nghệ hố học • Sản phẩm amoniac có mặt giới sớm • Trong năm qua Việt nam sử dụng sản phẩm NH3 với lượng khơng nhỏ • Nguồn ngun liệu Việt Nam với trữ lượng khí lớn, nguồn nguyên liệu cho tổng hợp amoniac quan trọng • Một số cơng nghệ amoniac CHƯƠNG :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AMONIAC    • • 2.1 Lịch sử phát triển công nghệ sản xuất amoniac Sản phẩm amoniac xuất sớm từ đầu kỷ 18 Vào năm 1860, phương pháp Hồ quang người ta tổng hợp amoniac từ Nitơ Hydro hiệu không cao Năm 1961 tổng hợp amoniac với xúc tác sắt nhiệt độ cao, với hiệu 0,1% Vào năm 1988, công ty ICI Anh có bước đột phá cơng nghệ tổng hợp NH3 áp suất thấp nhiệt độ thấp Năm 2004 với dự án nhà máy khí Điện Đạm Phú Mỹ vào hoạt động với cơng suất 1200 tấn/ngày 2.2 Một số tính chất cơng dụng amoniac 2.2.1 Tính chất vật lý Ở nhiệt độ thường NH3 khí khơng màu, có mùi đặc trưng,…dễ phân hủy t0 cao 2.2.2.Tính chất hố học • NH3 tham gia phản ứng cộng với H2O: NH3 + H2O  NH4+ + OH• NH4 tác dụng với dung dịch HCl tạo thành nước amoni clorua: NH3 + HCl  NH4Cl 2.2.3: Công dụng amoniac Amoniac hợp chất quan trọng công nghiệp nơng nghiệp: dùng làm phân bón, chất tải nhiệt… CHƯƠNG 3: TỔNG HỢP AMONIAC 3.1: Thành phần xúc tác cho q trình • Thành phần xúc tác cho q trình tổng hơp amoniac đa dạng • Tốt hiệu kinh tế xúc tác có sắt dạng oxit Trong dạng Fe3O4 có hoạt tính cao • Ngồi cịn có phụ gia tăng độ bền nhiệt tăng độ ổn định cấu trúc Al2O3, TiO2… • Mức độ ổn định cấu trúc chúng xếp theo thứ tự sau: Al2O3 > TiO2 > Cr2O3 > MgO = CaO > SiO2 > BeO 3.2: Qúa trình tổng hợp amoniac từ khí thiên nhiên Qúa trình tổng hơp amoniac từ khí tự nhiên bao gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Từ khí tự nhiên sản xuất khí nguyên: Giai đoạn gồm bước sau: + Từ khí tự nhiên đưa tới tháp tách S: theo phương pháp khô Khử hợp chất lưu huỳnh phương pháp khô: Dùng chất hấp phụ rắn than hoạt tính, ZnO, Fe(OH)3… RSH + H2 = RH + H2S (với xúc tác CoMo) Sau H2S khử chất hấp phụ rắn ZnO + Chuyển hoá metan khí tự nhiên thành H2 CO Chuyển hố metan nước: Q trình chuyển hố diễn sau: • Với metan: CH4+ H2O  CO + 3H2 – 206,8 kj/mol (1) Phản ứng xảy thuận nghịch, thu nhiệt • Ngồi cịn xảy phản ứng sau: CO + H2O  CO2 + H2 (2) • Nếu tiếp tục dư H2O phản ứng tổng hợp (1) (2) là: CH4 + 2H2O  CO2 + 4H2 – 166,3 kj/kmol + Chuyển hóa khí CO khí nguyên liệu thành CO2 CO + H2  CO2 + H2 + 9800 cal/mol Phản ứng xảy hai chiều, toả nhiều nhiệt, áp suất không ảnh hưởng tới q trình, thể tích khơng thay đổi + Tách CO2 khỏi khí nguyên liệu: dùng nước cacbonat để khử CO2  Phương pháp dùng nước: thường tiến hành tháp rửa: loại tháp đệm, nước khí ngược chiều  Phương pháp dùng cacbonat: CO32- + CO2 + H2O → 2HCO3- Giai đoạn 2: Loại bỏ tạp chất tinh chế khí nguyên liệu: + Phương pháp Nitơ lỏng: • Người ta sử dụng Nitơ lỏng tách CO • Nhiệt độ tháp -1900C • Áp suất MPa +Ngồi cịn có phương pháp: metan hóa dùng d2 đồng Giai đoạn 3: Tổng hợp NH3 • H2 cịn lại (sau cơng đoạn chuyển hóa trên) trộn với dòng N2 Phản ứng tổng hợp: N2 + H2  NH3 • Phản ứng tỏa nhiệt, thuận lợi nhiệt độ thấp áp suất cao • Nhiệt độ 480 – 5000C áp suất 150 -250 atm • Xúc tác : + Sắt : thành phần xúc tác ,chiếm > 90% + Các chất xúc tiến : Al2O,K2O,CaO,SiO2,MgO… • Một số sơ đồ tổng hơp NH3 Khí nguyên liệu Khí nguyên liệu 5 NH3 Khí thải Khí thải (b) (a) NH3 Khí nguyên liệu Khí nguyên liệu NH3 Khí thải 5 Khí thải (c) NH3 (d) S Ơ  Đ Ồ  D Â Y  C H U Y Ề N  T Ổ N G  H Ợ P  A M O N I A C Met an  hoá Tổ ng  hợp  am oni ac Sản  phẩm  NH3 Tác h  CO2 Khí  Kh thả ơng  Khí  i khí tự  nhi ên CO2 Chu yển  hoá  CO Ref orm ing Tác h  lưu  huỳ nh H ơi  nư ớc ☼ Sơ đồ tổng hợp amoniac : CHƯƠNG 4: SẢN XUẤT CACBAMIT (URÊ) 4.1: Tính chất cơng dụng a Tính chất • Urê có cơng thức cấu tạo hóa học.(NH2)2CO • Urê khơng bền nhiệt độ cao, có nhiệt độ sôi 800C b:Công dụng  Đây loại phân đạm có ý nghĩa nơng nghiệp, cơng nghiệp • Hình ảnh : Cà phê khơng bón phân Cà phê bón phân • Urê sử dụng công nghiệp dệt,công nghiêp chế biến thực phẩm ,hay dùng để ướp cá làm tăng độ tươi cá… c: Nguồn nguyên liệu để sản xuất urê • Urê tổng hợp từ nguồn nguyên liệu NH3 CO2 (thu từ trình tổng hợp trên) d: Tổng hợp urê • Urê (camid – (NH2)2CO) tạo thành từ dehydrat hóa sản phẩm trung gian : ☼ Phản ứng tổng hợp Urê : 2NH3 + CO2 → NH4COONH2 (cacbamat amôn) ☼ Phản ứng phân hủy : NH4COONH2 → H2O + NH2CONH2 (Urê) • Điều kiện phản ứng : + Phản ứng tổng hợp :nhiệt độ 170-2100C ; áp suất 150 atm + Phản ứng phân hủy cacbamat :nhiệt độ 1500C;áp suất 10-20 atm • Quy trình sản xuất : + Bước : thu urê (40-60%kl),cacbamat amơn,NH3 CO2 chưa chuyển hóa hết + Bước : dehydrat hóa cacbamat amơn thu tiếp urê • Các yếu tố ảnh hưởng :  Ảnh hưởng nhiệt độ - Khi tăng nhiệt độ hiệu xuất tổng hợp Urê tăng  Ảnh hưởng áp suất - Áp suất cao có lợi  Ảnh hưởng lượng NH3 dư • Để tăng hiệu suất tổng hợp thường cho dư lượng NH3 Ảnh hưởng lượng CO2 dư • Nếu %CO2 tăng %Urê tăng • Cảm ơn bạn quan tâm theo dõi !!! ... tự sau: Al2O3 > TiO2 > Cr2O3 > MgO = CaO > SiO2 > BeO 3.2: Qúa trình tổng hợp amoniac từ khí thiên nhiên Qúa trình tổng hơp amoniac từ khí tự nhiên bao gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Từ khí tự nhiên. .. Al2O,K2O,CaO,SiO2,MgO… • Một số sơ đồ tổng hơp NH3 Khí nguyên liệu Khí nguyên liệu 5 NH3 Khí thải Khí thải (b) (a) NH3 Khí nguyên liệu Khí nguyên liệu NH3 Khí thải 5 Khí thải (c) NH3 (d) S Ơ  Đ Ồ  D Â Y ... Urê tổng hợp từ nguồn nguyên liệu NH3 CO2 (thu từ trình tổng hợp trên) d: Tổng hợp urê • Urê (camid – (NH2)2CO) tạo thành từ dehydrat hóa sản phẩm trung gian : ☼ Phản ứng tổng hợp Urê : 2NH3