Назначение и важность отделения конверсии оксида углерода

 

Содержание

1.Введение 2

2. Основная часть 3

2.1 Краткая характеристика  технологического процесса производства  аммиака 3

2.2. Характеристика  рабочего места 5

2.2.1. Назначение рабочего  места 5

2.2.2.Характеристика  оборудования паровоздушная конверсия природного газа  6

2.2.3. Описание технологической схемы – паровоздушная конверсия природного газа 12

2.2.4.Контроль и регулирование технологического процесса, нарушения режима, их причины, меры устранения 17

3. Охрана труда,  организация рабочего места, безопасные  приёмы работы 19

3.1.Основные опасности  на рабочем месте, их качественная  характеристика, внешние проявления  опасности 19

3.2 Правила работы  и требования охраны труда 25

4.Финансовые результаты деятельности предприятия 28

4.1. Понятие и состав 28

4.1.1. Себестоимость в составе цены 29

4.1.2.Прибыль в составе  цены 32

4.1.3.Наценки (скидки) посредников в составе цены 33

4.1.4. Налоги в составе цены 34

4.2. Виды цен 35

4.3. Методы формирования  цен 36

4.4. Ценовая стратегия  предприятия 39

Заключение 40

Список литературы 41

 

 1.Введение

 

Аммиак  – один из важнейших продуктов химической промышленности. Он используется для получения ряда азотсодержащих соединений, азотной кислоты и минеральных удобрений (аммиачная селитра, карбамид, сложные удобрения). Чистый аммиак и аммиачная вода применяются в качестве минерального удобрения. Аммиак безводный сжиженный также используется в холодильных установках как хладагент, в металлургии – для создания защитных сред, в медицине,  в производстве пластмасс.

Газообразный  аммиак относится к пожаровзрывоопасным газам (но труднозажигаемым). Пределы взрывоопасности в воздухе: 15,0 – 28,0% об.

Предельно-допустимая концентрация аммиака (ПДК) в воздухе  рабочей зоны – 20 мг/м³ .

 Газообразный  аммиак при обращении относится  к малоопасным веществам 4-го  класса опасности, сжиженный –  к опасным токсическим веществам  2-го класса опасности.

При нормальной температуре и атмосферном давлении аммиак – бесцветный газ с удушающим резким запахом.

Цель  работы: объяснить назначение и важность отделения конверсии оксида углерода.

Задачи:

• Кратко рассказать о производстве аммиака
• описать процесс и схему конверсии оксида углерода
• определить безопасные приёмы работы
• проанализировать ценовую политику предприятия
 

2. Основная часть

2.1 Краткая характеристика  технологического процесса производства аммиака

 

 

 

Технологию  получения водорода из природного газа впервые применили в США. С  середины 50-х годов, благодаря развитию добычи природного газа, все заводы в СССР стали переводить на производство водорода или азотоводородной смеси по методу конверсии метана с помощью газообразных окислителей (Н₂О, СО₂, О₂).

Сущность  процесса заключается в неполном каталитическом окислении метана сначала  в оксид углерода (2) и водород (первая высокотемпературная конверсия) и каталитической конверсии оксида углерода (2) в водород (вторая низкотемпературная стадия).

Синтез-газ  из углеводородных газов (природного, попутного газов, газов переработки  других топлив) в настоящее время является основным источником получения аммиака и метанола. Окисление метана (основного компонента углеводородных газов) при получении синтез-газа протекает по следующим основным суммарным реакциям:

CH₄ +0,5O₂ = CO + 2H₂;    (2.1)

СН₄ +Н₂О = СО + ЗН₂;   (2.2)

СН₄ +СО₂ = 2СО + 2Н₂;   (2.3)

Состав  конвертированного газа после конверсии  метана должен удовлетворять определенным требованиям. Он характеризуется стехиометрическим показателем конверсии, который различен для разных производств и составляет для производства аммиака:

(H₂+CO): N₂  = 3,05—3,10

 

Стадии  производства аммиака:

– сероочистка  природного газа;

– паровая  конверсия природного газа в трубчатых  печах (первичный риформинг);

– паровоздушная  конверсия природного газа в шахтных  конверторах (вторичный риформинг);

– конверсия  оксида углерода (среднетемпературная  и низкотемпературная);

– очистка  конвертированного газа от диоксида углерода;

– тонкая очистка конвертированного газа от оксида и диоксида углерода метанированием;

– синтез аммиака.

 Все  технологические стадии, кроме очистки  от диоксида углерода, каталитические.

От свойств  и качества применяемых катализаторов  зависят экономические показатели, как отдельных стадий процесса, так  и агрегата в целом. К катализаторам  предъявляются высокие требования.

 

 

2.2. Характеристика рабочего  места

2.2.1. Назначение рабочего  места

 

 

 

Рабочее место аппаратчика  конверсии предназначено для  очистки природного газа от серосодержащих соединений, получения неочищенного от СО и СО₂ конвертированного газа и утилизации тепла технологического процесса с получением пара высокого давления.

 

2.2.2.Характеристика оборудования паровоздушная конверсии природного газа

 

 

 

В схеме паровоздушная конверсии природного газа присутствует следующее оборудование:

 

1. Трубная печь – прямоугольная двухкамерная печь с металлическим каркасом, футерованная высококачественными огнеупорами. Печь состоит из камеры радиации и камеры конвекции и соединена дымоходом с дымососом и дымовой трубой. Печь имеет наружный металлический кожух, длинна печи 26.12м, ширина радиационной камеры 21.50м, строительная высота этой камеры 18.335м.
2. Пусковой котел – котел высокого давления, в котором получают пар давлением 10.5 Мпа. Он служит для пуска установки и в случае необходимости выработки некоторого количества пара при эксплуатации агрегата.
3. Реакционные трубы – трубы размещены в камере радиации вертикально 12 рядов труб (504 трубы), внутренний диаметр которых 71мм, толщина стенки 21.5мм, каждая труба высотой 10.755. трубы заполнены катализатором. Общий объем загруженного катализатора 20.4 м³  . Катализатор представляет собой кольца наружным диаметром 15мм, внутренним диаметром 7мм, высотой 12мм. Допускаемая температура нагревания трубы при давлении 3.7 Мпа 930°С . трубы изготовлены методом центробежного литья. Сплав содержит 24-28%  хрома и 18-22% никеля. Способ присоединения труб к коллекторам позволяет им свободно удлиняться в результате нагревания. В верхнем своде камеры радиации между рядами реакционных труб для их обогрева расположены 260 инжекционных горелок факельного типа.
4. Камера конвекции П-образного типа – в ней размещены 4 подогревателя и пароперегреватель высокого давления, обогреваемые дымовыми газами, которые поступают из камеры радиации по сборным дымоходам при начальной температуре 1050°С и покидают трубчатую печь при температуре 160-200°С. Объем дымовых газов 400 тыс. м³/час.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.3. Описание технологической схемы – паровоздушная конверсии природного газа

 

Парогазовая смесь (ПГС) с  температурой 350-371°С (прибор TI-5-9) проходит змеевик конвекционной зоны печи первичного риформинга поз.101-В, где нагревается за счет тепла дымовых газов до температуры 450-524 °С (прибор TI-5-10) и по коллектору поступает в радиантную часть печи. Далее газ разделяется на 12 потоков и по пигтейлям подводится к реакционным трубам, расположенным на специальных пружинных подвесках в радиантной зоне печи поз.101-В по 42 штуки в одном ряду (всего 504 шт.). Трубки с внутренним диаметром 85 мм заполнены никелевым катализатором фирмы Ай-Си-Ай Каталко, тип 57-4 (аналог ГИАП-19) (или другим отечественным или импортным катализатором). Общий объем катализатора 29,2 м3. Суммарное сопротивление реакционных труб измеряется прибором PdI-17, давление  конвертированного газа на выходе из печи поз.101-В в передаточном коллекторе измеряется манометром PG-21.

Температура газа на выходе из катализаторных труб не более 830°С. Далее, поднимаясь по подъемным стоякам, газ нагревается до температуры не более 860 °С и после прохождения коллектора с водяной рубашкой поз.107-D охлаждается до температуры не более 852°С. Давление газа на выходе из печи не более 3,24 МПа (33кгс/см2).

Нагрев газа производится за счет сжигания топливного газа в 260 потолочных горелках, расположенных  в 13 рядов по 20 горелок в ряду. Давление топливного газа на потолочные горелки изменяется с помощью  клапанов PICA-3, PICA-3А (общее давление) и с помощью клапанов НС-30-42 (по рядам). Давление газа по рядам горелок  измеряется приборами        PI-118-130. Температура топочных газов  в разных зонах печи измеряется приборами TI-5 (24-28, 36-46).

Конверсия метана с водяным  паром протекает по следующим  химическим реакциям:

СН4 + Н2О Û  CO + 3H2 - 206,4 кДж/моль (-49,3 ккал/моль)

СО + Н2О  Û  СО2 + Н2 + 41,2 кДж/моль (+9,8 ккал/моль)

СН4 + СО2 Û  2CО + 2Н2 - 247 кДж/моль (- 59,1 ккал/моль)

Реакции конверсии гомологов  метана протекают аналогично.

Избыток водяного пара в  процессе конверсии по сравнению  со стехиометрическим количеством  повышает степень конверсии углеводородов  и предотвращает образование  элементарного углерода, по реакции  термической диссоциации углеводородов:

СnH2n+2 ® nC + (n+1)H2

Кроме того избыток водяного пара необходим для проведения последующих  процессов паровоздушной конверсии  остаточного метана в реакторе поз.103-D и паровой конверсии окиси  углерода в высоко- и низкотемпературных конверторах окиси углерода поз.104-DA, 104-DB.

Температура газа на выходе из катализаторных трубок радиантной зоны печи измеряется приборами TI-5-(12-23), TR-30-(1-12), а после передаточного коллектора поз.107-D прибором TR-7-1, TI-4-41.

Объемная доля остаточного  метана в конвертированном газе после  печи первичного риформинга составляет не более 11 % (прибор CH4R-1).

Печь первичного риформинга сконструирована так, чтобы достигнуть максимальной утилизации тепла дымовых газов, выходящих из радиантной зоны печи с температурой 1000-1060°С.

По ходу дымовых газов  в конвекционной зоне печи первичного риформинга расположены змеевики:

• два змеевика подогрева парогазовой смеси (ПГС), поступающей на первичный риформинг. Температура ПГС повышается до 450 – 524оС (прибор TI-5-10);
• два змеевика подогрева паровоздушной смеси (ПВС). Температура ПВС повышается до значения не более 482оС (прибор TRA-27-7);
• змеевик высокотемпературного пароперегревателя. Температура пара высокого давления в нем повышается до значения 460 - 500°С (прибор TI-4-17);
• змеевик низкотемпературного пароперегревателя. Температура пара высокого давления повышается в нем до значения не более 440°С (приборы TI-4-16, TRA 7-11);
• змеевик подогрева питательной воды котлов. Температура воды повышается до 290-314°С;
• два змеевика подогрева технологического природного газа. Температура природного газа повышается от 100-120°С до 250-320°С;
• змеевик подогрева топливного газа. Температура газа повышается до значения не более 110°С;
• змеевик подогрева конденсата отпарной колонны поз.103-Е. Температура конденсата повышается от 127-133 °С до значения не более 170 °С.

Для регулирования температуры  пара высокого давления между змеевиками пара высокого давления установлены 24 горелки. Пламя горелок имеет  горизонтальное направление. Регулирование  температуры осуществляется изменением расхода газа на горелки посредством  клапана TRCA-26.

Контроль температуры  наружной стенки змеевика ПГС в конвекционной  зоне ведется прибором TIA-28-6, который  сигнализирует, при достижении  максимальной  температуры 682 °С. В коллектор ПГС 18 NG 23 после конвекционной зоны предусмотрена подача воздуха по линии 4А23 и азота из линии 4N69 для разогрева катализатора при пуске. При нормальной работе на этих линиях арматура должна быть перекрыта и установлена проектная заглушка.

Прибор TIA-28-5 измеряет температуру  стенки змеевика паровоздушной смеси  с сигнализацией при максимальной температуры 627°С.

Приборы TIA-28-3, 4 измеряют температуру наружных стенок труб змеевиков высокотемпературного и низкотемпературного пароперегревателя и сигнализируют при достижении максимальной температуры 535°С. Температура наружных стенок труб змеевика низкотемпературного пароперегревателя измеряется приборами TR-16, 17, 18 и TRA-7-14, 15, 16 не более 535°С.