Công nghệ KRUPP UHDE cho sản xuất Amoniăc

Posted on February 27, 2010

0


Công nghệ Krupp Uhde là công nghệ sản  xuất amoniăc từ khí thiên nhiên, khí hoá lỏng hoặc naphta. Nếu sửa đổi các thiết bị đầu – cuối một cách thích hợp thì cũng có thể sử dụng các nguyên liệu hyđrocacbon khác, như than, dầu, các loại bã hoặc khí metanol sạch. Trong thời gian từ năm 1990 đến năm 2000 đã có 40 nhà máy áp dụng công nghệ này được đưa vào vận hành, với công suất từ 500 đến 1800 tấn/ngày.

Theo quy trình công nghệ Krupp Uhde, người ta áp dụng phương pháp reforming thông thường bằng hơi nước để sản xuất khí tổng hợp (CO + H2) và chu trình tổng hợp amoniăc với thiết bị trung áp. Nhưng phương pháp này được tối ưu hóa để giảm tiêu thụ năng lượng và tăng độ ổn định vận hành. Nhà máy lớn nhất được xây dựng theo công nghệ Krupp Uhde có công suất 1800 tấn amoniăc/ngày và định mức tiêu hao năng lượng là 6,65 Gcal/ tấn NH3.

Mô tả quy trình:

Nguyên liệu (ví dụ khí thiên nhiên) được tách lưu huỳnh, phối trộn với hơi nước và được chuyển hoá thành khí tổng hợp nhờ xúc tác niken ở áp suất khoảng 40 bar và nhiệt độ 800-850oC. Thiết bị reforming sơ cấp của Krupp Uhde là thiết bị đốt ở phần trên, có các ống được làm bằng thép hợp kim và hệ thống ống xả lạnh để nâng cao độ ổn định vận hành.

Trong thiết bị reforming thứ cấp, không khí công nghệ được đưa vào khí tổng hợp qua hệ thống vòi phun đặc biệt, cho phép phối trộn hoàn hảo hỗn hợp không khí và khí tổng hợp. Công đoạn tạo hơi nước và đun quá nhiệt tiếp theo đảm bảo sử dụng tối đa nhiệt năng của quy trình để đạt hiệu quả năng lượng tối ưu.

Khí CO được chuyển hóa thành CO2 trong các thiết bị chuyển hóa nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp với tác dụng của các xúc tác tiêu chuẩn. Khí CO2 được loại bỏ ở thiết bị rửa khí, CO2 dư được chuyển hóa thành metan nhờ phản ứng metan hóa có xúc tác để giảm hàm lượng CO2 dưới mức cho phép.

Chu trình tổng hợp amoniăc sử dụng hai thiết bị chuyển hóa amoniăc với ba tầng xúc tác. Nhiệt thải được sử dụng để sản xuất hơi dùng ở cuối dòng. Thiết bị sản xuất hơi bằng nhiệt thải có bộ phận gia nhiệt sơ bộ nước nạp với các ống làm lạnh đặc biệt để giảm nhiệt độ vỏ xuống mức tối thiểu và giảm ứng suất vật liệu. Bản thân các thiết bị chuyển hóa cũng có những tầng xúc tác hướng tâm với xúc tác sắt hạt nhỏ. Thiết kế dòng chảy xuyên tâm cho phép hạn chế tối đa sự tụt áp trong chu trình tổng hợp và tăng tối đa hiệu suất chuyển hóa amoniăc.

Amoniăc lỏng ngưng tụ và được tách ra khỏi chu trình tổng hợp, sau đó được làm lạnh tiếp xuống dưới nhiệt độ ngưng tụ và đưa vào bể chứa, hoặc được vận chuyển ở nhiệt độ thấp vừa phải tới địa chỉ tiêu thụ.

  • THẾ NGHĨA

Theo Hyđrocarbon Processing, 3/2001