Công nghệ sản xuất amoniac

CƠNG NGHỆ CÁC CHẤT NITƠ ĐỀ TÀI Cơng nghệ sản xuất Amoniac TÍNH CHẤT CỦA NH3 TÍNH CHẤT CỦA NH3 ỨNG DỤNG CỦA NH3 ỨNG DỤNG CỦA NH3 NỘI DUNG NỘI DUNG MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NH NH TỔNG HỢP NH3 TỔNG HỢP NH3 TÍNH CHẤT CỦA AMONIAC Tính chất vật lý:  Amoniac chất khí khơng màu, có mùi khai, chất khí độc, tan nhiều nước Tính chất hóa học :  Trên nguyên tử nitơ amoniac có cặp electron tự nên amoniac có tính bazơ xảy phản ứng hóa học : NH3 + H+ → NH4+ Trong amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nên amoniac có tính khử Ví dụ phản ứng hóa học: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl  Amoniac tương đối bền nhiệt Nó bị phân hủy nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học: 2NH3 → N2 + 3H2 PHÂN BĨN MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA NH3 CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC ĐIỀU CHẾ HNO3 NH3 DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN BÓN SẢN XUẤT ACID NITRIC ỨNG DỤNG NH3 TRONG CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Hệ thống kho cấp đông Bộ làm lạnh ĐIỀU CHẾ N2H4 ĐỂ LÀM NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT NH3 Đạm Phú Mỹ Nhà máy đạm Cà Mau NGUYÊN LIỆU CƠ SỞ HÓA LÝ TỔNG HỢP NH3 CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH 10 CƠNG ĐOẠN TÁCH CO2 Khí khử CO2 D.D MEA Tháp hấp thụ CO2 Khí CO2 Tháp tái sinh CO2 Khí chuyển hố  Các phản ứng khử CO2 dung dịch mono etanolamin: CO2 CO2 + + 2RNH2 + H2O (RNH3 )2CO3 + H2O (RNH3)2CO3 2RNH3HCO3  Qúa trình hấp thụ CO2 thực điều kiện nhiệt độ 45oC áp suất  Quá trình tái sinh thực điều kiện nhiệt độ 120oC áp suất 39  Ngoài sử dụng MEA để hấp thụ CO2 dùng số hợp chất hữu khác như:  Metanol  Propile cacbonat C4H6 O3  Sunfotan C4 H8 SO2 40 CƠNG ĐOẠN MÊTAN HĨA KHÍ ĐÃ KHỬ CO2 KHÍ ĐI TỔNG HỢP NH3 THÁP METAN HĨA THÁP TÁCH KHÍ CUỐI CÙNG Condensate  PHƯƠNG TRÌNH TRONG THÁP METAN HÓA: CO + 3H2 CO2 + 4H2 t = 200 ÷ 400 o C Xt : Cr, Cu, Zn t = 200 ÷ 400o C Xt :Ni, Cr, Zn CH4 + H2O + Q CH4 + H2O + Q 41 CÔNG ĐOẠN TỔNG HỢP AMÔNIẮC Tháp gia nhiệt Tháp tổng hợp NH3 Bồn tách lỏng/hơi Bồn chứa NH3 lỏng  PHƯƠNG TRÌNH TRONG THÁP TỎNG HỢP NH3 N2 + 3H2 t = 360 ÷ 450 o C Xt : Fe, CaO, K2O,Al2O3  Tỉ lệ phản ứng : 1:3 , P=250 atm  Hiệu suất p/ư : 25% 2NH3 + 92,4KJ 42 ĐIỀU KIỆN CƠNG NGHỆ Về thành phần khí ngun liệu: Khí ngun liệu ● Khí từ cơng đoạn chế tạo khí nguyên liệu đưa sang ● Chứa 99,5 % H2, N2 với tỷ lệ thể tích H2/N2 = – 3,1; 0,5 % khí trơ (CH4, Ar) Khí tuần hồn ● Khí sản phẩm q trình tổng hợp sau tách phần lớn NH ● Chứa H2,N2 chưa phản ứng khí trơ khơng phản ứng 43 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC KHÍ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG H2 N2 Khí trơ Tăng dần tuần hồn ● Nồng độ cao có lợi ● Thường giữ tỷ lệ H2/N2 = 3/1 ●  làm giảm áp suất riêng phần H2, N2 ●  Tốc độ phản ứng giảm ● Cần định kỳ phóng khơng khí tuần hồn ● Hiện giữ hàm lượng dịng khí nguyên liệu: – 12% khí trơ, 3% NH3, lại hỗn hợp H2/N2 với tỷ lệ 3/1 44 Về áp suất: P tăng tăng tốc độ phản ứng thuận: + Dễ dàng phân tách NH3 sản phẩm khỏi dịng khí tuần hồn + Cường độ sản xuất thiết bị lớn + Hiệu ứng nhiệt lớn Tuy nhiên, để thiết bị làm việc áp suất cao chi phí đầu tư dây chuyền sản xuất cao Tăng  Giữ hàm lượng dòng Áp suất khí nguyên liệu : Nhiệt độ Giảm – 12 % khí trơ, 3% NH33, H22/N22 với tỷ lệ 3/1 45 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG THÁP TỔNG HỢP NH3 46 47 Hỗn hợp khí nguyên liệu nitơ hydro đ­ược trộn với tỷ lệ 1:3 theo đường ống (A) từ phía d­ưới lên thiết bị tổng hợp xen vào thân thiết bị dỏ xúc tác, điều giúp làm lạnh vỏ áp suất nhiệt độ thiết kế dỏ giảm Trên đỉnh tháp tổng hợp, hỗn hợp khí vào ống trao đổi nhiệt thiết bị (2), nơi mà khí vào đ­ược gia nhiệt đến nhiệt độ phản ứng lớp xúc tác thứ trình trao đổi nhiệt với khí rời khỏi lớp xúc tác thứ Khí rời khỏi lớp xúc tác thứ đ­ược làm lạnh nhờ qua phần vỏ trao đổi nhiệt lớp xúc tác tr­ước chúng đ­ược dẫn đến lớp xúc tác thứ hai Sau qua lớp xúc tác thứ hai, amoniac thu đ­ược, đ­ược dẫn theo đư­ờng ống (C) ngồi để hố lỏng NH3 48 49 50  Phần thiết bị tách NH3 lỏng Phần thiết bị truyền nhiệt khí tuần hồn khí tách NH3  Khí từ tuoocbin vào tháp (Khí tuần hồn), ngồi khe ống, sau đưa sang thiết bị làm lạnh tiếp NH bay  Sau làm lạnh xuống -2oC, quay trở lại qua phận phân ly NH3 sản phẩm  Thể lỏng tách khỏi đáy tháp, khí lên theo ống tháp tổng hợp NH3 51 52 THANK YOU! 53 ... LIỆU CƠ SỞ HÓA LÝ TỔNG HỢP NH3 CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH 10 CÁCH SẢN XUẤT AMONIAC Trong cơng nghiệp đại ngày phần lớn NH3 (90%) sản xuất theo phương thức Haber-Bosch... NH3 DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN BÓN SẢN XUẤT ACID NITRIC ỨNG DỤNG NH3 TRONG CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Hệ thống kho cấp đông Bộ làm lạnh ĐIỀU CHẾ N2H4 ĐỂ LÀM NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC NHÀ MÁY SẢN XUẤT NH3 Đạm... nguyên liệu tương lai để sản xuất NH Ngoài H2 sản xuất trình điện phân nước nguyên liệu sản xuất NH3 12 CƠ SỞ HÓA LÝ CỦA QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NH3 1.Cơ chế phản ứng tổng hợp amoniac Cơ chế phản ứng