Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 CỤM METAN HÓA VÀ TỔNG HỢP AMMONIA.

3 CỤM METAN HÓA VÀ TỔNG HỢP AMMONIA.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



Khí nguyên liệu chứa chủ yếu CO và một ít CO2.

Phản ứng ở lớp trên:

CO + 3H2  CH4 + H2O

CO + H2O  CO2 + H2

Nhiệt độ tăng nhanhở lớp trên. Điều này còn được quan sát trong trường

hợp hoạt tính xúc tác thấp. Như vậy, nhiệt độ không phải là yếu tốquyết định

đến hoạt tính xúc tác.



 Lớp xúc tác giữa và dưới cùng:

Sau khi qua lớp trên, khí chủ yếu là CO2 và rất ít CO.

Phản ứng ở lớp giữa và lớp dưới:

CO2 + H2  CO + H2O

CO + 3H2  CH4 + H2O

CO2 được metan hóa bằng cách chuyển thành CO.

Hàm lượngCO2 đầu ra thường cao hơn từ 5 đến 10 lần lượng CO.

Áp suất riêng phần của CO giảm làm tốc độphảnứng chậm hơn.Vì thế, yêu

cầu hoạt tính xúc tác cao ở lớp này.

c. Quy trình cơng nghệ.



Hình 4.15 : Sơ đồ quy trình cơng nghệ cụm metan hóa.

Nhiệt độ đầu vào của thiết bị metan hóa được thiết kế lúc khởi động là 300

o



C.Khí ra khỏi tháp hấpthụ CO2 (C04302) được gia nhiệt đến nhiệt độ trên khi



đi qua các thiết bị trao đổi nhiệt E04311 và E04211.

Trong vận hành bình thường, nhiệt độ qua lớp xúc tác cần tăng trong

khoảng 25oC, tương ứng với nhiệt độ đầu ra khoảng 325 oC.Bộ trao đổi nhiệt



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 126



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



khí – khí làm nguội khí đã được làm sạch xuống khoảng 74 oC.Khí sau đó được

dẫn đến bộ làm lạnh cuối cùng E04213 và bình tách khí cuối cùng S04311, nơi

mà nước ngưng tụ được tách ra khỏi khí cơng nghệ. Khí đã được làm sạch chủ

yếu chứa N2 và H2 với một lượng nhỏ khí trơAr, CH4 khoảng



1,5 %. Tỷ lệ



H2/N2 trong khí tổng hợp sẽ là 3/1.

4.3.1.2

Các yếu ảnh hưởng.

a. Nhiệt độ.

Nhiệt độ có vai trò rất quan trọng đối với phản ứng metan hóa:

 Vì là phản ứng tỏa nhiệt nên khi giảm nhiệt độ, độ chuyển hóa của phản ứng

tăng cao, tuy nhiên, hoạt tính của xúc tác giảm đi đáng kể, nếu nhiệt độ giảm

đến dưới 200 oC thì sẽ có nguy cơ hình thành niken cacbonyl. Điều này hết

sức có hại, vì một mặt phá hủy cấu trúc xúc tác, mặt khác nikencacbonyl là

một chất độchại, gây nguyhiểm cho con người và môi trường:

Ni + 4CO Ni(CO)4

 Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng và hoạt tính tăng đáng kể, tuy nhiên tuổi

thọ xúc tác lại giảm đi nhanh chóng.

Vì thế, cần phải lựa chọn nhiệt độ vận hành thích hợp cho quá trình.Khoảng

nhiệt độ khuyến cáo 280 – 4500C, tuy nhiên, các điều kiện cân bằng là hồn

tồn có lợi đến mức hoạt tính xúc tác, và trên thực tế nó chỉ là một nhân tố xác

định hiệu suất của q trình metan hố.

Nhiệt độ đầu vào lý tưởng nhất cho q trình metan hóa là 300 oC và tương

ứng nhiệt độ đầu ra là 325 oC.

b. Áp suất.

Các phản ứng giảm số mol nên khi tăng áp suất sẽ là cân bằng chuyển dịch

sang chiều thuận làm tăng độ chuyển hóa.

Áp suất của thiết bị khi vận hành bình thường là 26,6 barg.

c. Hơi nước.

Hơi nước khơng có hydro sẽ oxy hóa chất xúc tác,vì thế nó khơng được

dùng trong quá trình làm sạch, làm mát, trao đổi nhiệt. Hơn thế nữa hơi nước



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 127



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



ngưng tụ khơng thể tiếp xúc với xúc tác bởi vì nó sẽ gây nên hiện tượng phân

rã xúc tác

d. Xúc tác.

Bình metan hố R04301 có một lớp xúc tác loại PK-7R:











Thành phần 27% niken trên chất mang alumina

Kích thước: 5/2,5 mm.

Hình dạng: dạng ring.

Nhiệt độ thích hợp: 190 – 350 oC.

Xúc tác metan hóa giống với xúc tác reforming xúc tác cùng phản ứng



nhưng ngược chiều.Xúc tác metan hóa chứa hàm lượng niken cao hơn, phân

tán trên các tinh thể nhỏ trên bề mặt của chất mang alumina.Xúc tác metan hóa

có diện tích bề mặt riêng khoảng 200 – 300 m 2/g, gấp khoảng 10 lần so với xúc

tác reforming.

Xúc tác được khử trước khi đưa vào vận hành nên đảm bảo đầy đủ hoạt

tính. Xúc tác có dạng vòng nên sẽ làm giảm tổn thất áp suất khoảng 50 %, cũng

như tăng thêm 25 % diện tích tiếp xúc bên ngồi.

Hoạt tính xúc tác giảm có thể do nhưng ngun nhân sau đây:

 Lão hóa do nhiệt: khi vận hành ở nhiệt độ cao, sẽ khiến các tinh thể

nikenthiêu kết nhanh hơn làm phá vỡ cấu trúc xúc tác, gây mất hoạt tính.

 Ngộ độc dần do những tạp chất trong khí nguyên liệu đầu vào như là kali,

lưu huỳnh, hoặc asen.

 Rối loạn chức năng của hệ thống tách CO 2 (bộ phận MDEA)hậu quả là

hàm lượng CO 2 cao bất thường gây nên sự gia tăng nhiệt độ cao trong lớp

xúc tác.

 Khi tuổi thọ xúc tác cao, nó sẽ mất dần hoạt tính; điều này có thể được

bùtrừ bằng cách tăng nhiệt độ.

Quá trình khử chất xúc tác được thực hiện một cách đơn giản bằng cách gia

nhiệt trong khí cơng nghệ bình thường. Hàm lượng CO và CO 2 trong khí được

dùng trong q trình khử phải ở mức thấp có thể, tốt nhất là dưới 1% mol

CO+CO2nhằm giảm thiểu sự gia tăng nhiệt độ của lớp xúc tác.

e. Hàm lượng trong khí đầu vào.



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 128



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



Sự tăng nhiệt độ trong thiết bị metan hoá phụ thuộc vào hàm lượng CO 2 và

CO trong khí đi ra khỏi tháp hấpthụ CO 2. Nhiệt độ tăng lên khoảng 60 oC cho

1% mol CO2 và 73 oC cho 1% mol CO, tức là khoảng 25 oC trong vận hành

bình thường.

4.3.1.3



Thiết bị metan hóa.

Thiết kế



Vận hành



Nhiệt độ, oC



-10/450



300/325



Áp suất, barg



30,5



26,6



 Đường kính trong: 3000 mm

 Chiều cao: 7240 mm

 Thể tích lớp xúc tác: 19,6 m 3



Hình 4.16 : Thiết bị phản ứng metan hóa.

4.3.1.4



Sự cố



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 129



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



Trong hầu hết các trường hợp, nhiệt độ tăng cao ở thiết bịmetan hố (có thể

vượt q nhiệt độ thiết kế của R04301) là do sự cố của cụm chuyển hóa CO

hoặc sự giảm hiệu suất của cơng đoạn tách CO 2. Do đó, nếu có sự bất thường

xảy ra trong cơng đoạn chuẩn bị khí và nhiệt độ của thiết bị metan hố có xu

hướng vượt q 450oC thì cần thiết phải:

 Cơ lập ngay thiết bị metan hóa nhờ khóa liên động an tồn IS-6.

 Thêm vào đó, bình metan hố cần được giảm áp thơng qua van xả 04HV-3031.

 Cơ lập ngay thiết bị metan hóa nhờ khóa liên động an tồn IS-6:

Sự tăng nhiệt độ trong thiết bị metan hoá phụ thuộc vào hàm lượng CO 2 và

CO trong khí đi ra khỏi tháp hấpthụ CO 2. Nhiệt độ tăng lên khoảng 60 oC cho

1% mol CO2 và 73 oC cho 1% mol CO, tức là khoảng 25 oC trong vận hành

bình thường.

Thiết bị R04301 được trang bị 4 thiết bị đo nhiệt độ đo tại 4 điểm ở các

mức khác nhau nhằm mục đích quan sát biên dạng nhiệt độ trong R04301. Hệ

thống này sẽ cảnh báo khi xảy ra sự cố nhiệt độ cao (lượng lớn CO và CO 2 tới

cụm chuyển hóa) và kích hoạt hệ thống khóa liên động an tồn IS-6.

Trong trường hợp IS-6 kích hoạt, dòng khí cơng nghệ tới thiết bị metan hóa

bị dừng. Khí cơng nghệ sẽ tự động phóng khơng qua van 04PV-3036 đặt tại đầu

ra của thiết bị hấp thụ CO2.

Ngồi ra, có thể phóng khơng khí cơng nghệ thơng qua van tay đặt tại đỉnh

của thiết bịmetan hóa. Van này được sử dụng để phóng khơng khí cơng nghệ

trong thiết bị metan hóa bảo vệ thiết bị và xúc tác khỏi quá nhiệt trong quá

trình ngừng hoạt động.

Dòng khí cơng nghệ đi ra khỏi thiết bị metan hóa được làm lạnh sau đó tách

loại nước ngưng trong bình tách S04311.Mức của bình tách S04311 được điều

khiển thông qua 04LIC-3038. Mức quá cao tại S04311 sẽ kích hoạt khóa liên

động an tồn cụm metan hóa IS-6 ngăn chặn nguy cơ lỏng bị lôi cuốn và làm

hư hỏng máy nén khí tổng hợp.

Trong q trình khởi động hoặc trong trường hợp hệ thống khóa liên động

an tồn vòng tổng hợp kích hoạt, khí cơng nghệ tự động được phóng khơng

thơng qua van điều khiển áp suất 04PV-3037 đặt tại đầu ra của bình tách

S04311.



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 130



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



Khi hàm lượng CO và CO2 đã ở mức bình thường, cách nhanh nhất là làm

nguội bình metan là đưa nó trở lại hoạt động.

 Giảm áp thiết bị metan hóa thơng qua van xả 04HV-3031.

Áp suất của cụm chuyển hóa metan được điều chỉnh thơng qua 04PIC-3037.

Nếu bình phản ứng R-04301 bị quá nhiệt, người vận hành cần mở van xả

HV-3031 phía trên thiết bị methan hố để giảm áp hệ thống này. Điều này sẽ

tạo ra sự ngược dòng của khí cơng nghệ, để tránh q nhiệt thiết bị metan hoá

và chất xúc tác do phản ứng của CO và CO 2 hiện diện trong khí cơng nghệ ở

các đường ống phía trước. Khi áp suất đã giảm xuống, thiết lập một dòng nitơ

từ đầu chờ nằm ở đầu ra của thiết bị methan hoá, để trơ hoá thiết bị phản ứng

và làm nguội chất xúc tác bằng dòng ngược.

Cách phòng ngừa:

 Phân tích online hàm lượng CO + CO2 đầu ra

 Kiểm tra tổn thất áp suất và đánh giá xu hướng

 Ghi nhận nhiệt độ thường xuyên

4.3.2 Vòng tổng hợp Ammonia.

4.3.2.1

Ngun lý:

Q trình tổng hợp ammonia xảy ra trong bình tổng hợp ammonia (R04501)

theo phản ứng:

3H2 + N2  2NH3+ Q

Đây là phản ứng thuận nghịch và chỉ một phần hydro và nitơ ( khoảng 25%)

được chuyển hố thành ammonia khi khí tổng hợp đi qua lớp xúc tác. Áp suất

cao và nhiệt độ thấp giúp tạo nhiều ammonia. Tuy nhiên nếu khơng có xúc tác,

phản ứng không xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn 700 oC; nếu có mặt xúc tác, nhiệt độ

bắt đầu phản ứng là 350oC. Hơn nữa, tốc độ phản ứng được tăng lên rất nhiều

nếu tăng nhiệt độ, do đó sự lựa chọn nhiệt độ phải được tính tốn giữa cân bằng

hố học trên lý thuyết và tốc độ đạt đến sự cân bằng đó, cùng với điều kiện vận

hành kinh tế nhất (ảnh hưởng đến tuổi thọ xúc tác, tuổi thọ thiết bị, tính an

tồn…). Nhiệt độ vận hành bình thường sẽ là trong khoảng từ 390-494 0C đối

với lớp xúc tác thứ nhất, 420-464oC đối với lớp xúc tác thứ hai và 402-441 0C

cho lớp thứ 3 trong R04501.



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 131



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



Áp suất vận hành bình thường sẽ là 13.73 MPag tại đầu vào tháp tổng hợp

ammonia (áp suất thiết kế tối đa là 15.2 Mpag). Áp suất thực tế vận hành không

được điều khiển trực tiếp mà tùy thuộc vào các yếu tố công nghệ khác, đặc biệt

là hiệu suất, lưu lượng tuần hồn, nồng độ khí trơ, nồng độ ammonia tại đầu

vào thiết bị chuyển hóa, tỷ lệ H2 /N2 và hoạt tính của xúc tác.

Xúc tác được sử dụng là xúc tác Fe được cung cấp bởi Topsoe, có tuổi thọ

3-5 năm.

Trong R04501, khoảng 25% nitơ và hydro được chuyển hố thành

ammonia. Phần khơng chuyển hố sẽ được tuần hoàn ngược lại sau khi đã tách

ammonia thành phẩm dưới dạng lỏng. Điều này giúp tăng hiệu suất chuyển hóa

ngun liệu.

Sau khi qua bình phản ứng R04501, khí đi ra được làm lạnh xuống nhiệt độ

tại đó hầu hết ammonia được ngưng tụ.

Một lượng nhiệt đáng kể giải phóng trong phản ứng tổng hợp ammonia

được sử dụng để sản xuất hơi nước siêu áp trong nồi hơi nhiệt thừa E04501 và

để gia nhiệt nước cấp lò hơi áp suất cao trong E04502.

Khí tổng hợp tinh khiết chứa một lượng nhỏ tạp chất, chủ yếu là các khí trơ

Ar và CH4. Một dòng phóng khơng (purge gas) liên tục từ chu trình tổng hợp là

cần thiết để tránh sự tích tụ của những khí trơ này trong chu trình tổng hợp.

4.3.2.2



Lưu trình PFD:

Khí make-up đã được làm sạch từ cụm metan hố được trộn với dòng H2



hồi lưu rồi nén được đến khoảng 13 MPag tại máy nén tổng hợp tuần hồn

K04431, sau đó được làm lạnh trong bộ làm lạnh (chiller) E04509 và được đưa

vào trong chu trình tổng hợp giữa thiết bị trao đổi nhiệt (E04507) và bộ làm

lạnh ammonia thứ hai (E04508), sau khi khí phóng khơng được loại bỏ tại đầu

ra của E04507.

Sau đó, dòng khí được đưa về bình tách ammonia lỏng S04501, khí được

tuần hồn trở lại đến tháp tổng hợp ammonia thơng qua bộ làm lạnh thứ hai

(second cold exchanger), bộ làm lạnh thứ nhất (first cold exchanger) và cuối

cùng, qua bộ trao đổi nhiệt nóng (hot heat exchanger) đến tháp tổng hợp

ammonia nhờ máy nén tuần hoàn, là một phần của máy nén khí tổng hợp



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 132



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



(K04431). Nhờ đó, trước khi vào tháp tổng hợp ammonia R04501, dòng khí đạt

nhiệt độ tối ưu là 254 oC.

Sau khi xảy ra phản ứng, khí đi ra từ tháp tổng hợp được làm lạnh theo từng

bước, trước hết trong nồi hơi nhiệt thừa E04501 từ nhiệt độ khoảng 441 0C

xuống 3400C. Tiếp theo đó, khí được làm lạnh đến khoảng 280-290 0C trong bộ

gia nhiệt nước cấp lò hơi E04502 và trong bộ trao đổi nhiệt nóng E04503, nơi

mà khí tổng hợp được làm lạnh đến 65 oC nhờ gia nhiệt khí đầu vào tháp tổng

hợp. Khí tổng hợp sau đó được làm lạnh đến 41 0C trong bộ làm lạnh nước

E04504 và xuống thấp hơn, đến 34-350C trong thiết bị trao đổi nhiệt E04505,

được dùng để gia nhiệt khí đầu vào của tháp tổng hợp.

Quá trình làm lạnh cuối cùng của khí tổng hợp đến –5 0C xảy ra trong bộ

làm lạnh ammonia thứ nhất E04506, thiết bị trao đổi nhiệt E04507, và cuối

cùng là bộ làm lạnh ammonia thứ hai E04508. Ammonia đã ngưng tụ được tách

ra khỏi khí tổng hợp tuần hồn trong bình tách ammonia S04501. Ammonia

lỏng được đưa tới bình giảm áp S04502, có thể qua bình S04503, trước khi

được đưa đến xưởng ure hoặc bồn chứa.

4.3.2.3

Yêu cầu dòng nhập liệu:

a. Lượng tạp chất:

Khí tổng hợp trước khi đi vào chu trình tổng hợp cần được làm sạch CO và

CO2 ở tháp metan để tránh gây ngộ độc xúc tác tổng hợp ammonia. Khí makeup bổ sung có hàm lượng nước ở trạng thái bão hồ và chứa đựng dấu vết

cacbon monoxit và cacbon dioxit.

Nồng độ hơi nước trong khí make-up là khoảng 200 ppm. Nó sẽ được tách

nhờ sự hấp thụ vào trong ammonia ngưng tụ.

Cacbon dioxit trong khí make-up sẽ phản ứng với cả ammonia lỏng và khí,

hình thành ammoni cacbamat:

2NH3 + CO2  NH4-CO-NH2

Cacbamat hình thành sau đó hồ tan vào trong ammonia ngưng tụ.



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 133



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



CO chỉ hồ tan rất ít trong ammonia, do đó, nó sẽ đi qua máy nén tuần hồn

đến tháp tổng hợp ammonia, nơi mà nó bị hydro hố thành nước và metan

(tương tự q trình metan hố). Do các hợp chất chứa oxy làm giảm hoạt tính

của chất xúc tác tổng hợp ammonia, hàm lượng cacbon monoxit trong khí

make-up phải được duy trì ở mức thấp nhất có thể.

b. Tỉ lệ H2/N2:

Trong phản ứng tổng hợp ammonia, cứ ba thể tích hydro phản ứng với một

thể tích nitơ để tạo thành hai thể tích ammonia. Do đó tỉ lệ dòng khí vào tháp

được duy trì ổn định tỷ lệ H2/N2 = 3.

Một ít hydro và nitơ được tách khỏi chu trình tổng hợp theo dòng khí phóng

khơng, và một lượng nhỏ hoà tan trong ammonia lỏng thành phẩm. Tuy nhiên,

đó chỉ là một lượng nhỏ so sánh với lượng hydro và nitơ đã tham gia phản ứng

trước đó. Do đó, theo phương trình phản ứng tổng hợp, sự sai lệch khơng đáng

kể của tỉ lệ H2/N2trong khí make-up sẽ dẫn đến một sự thay đổi lớn tỉ lệ H 2/N2

của khí tổng hợp tuần hồn. Tỉ lệ H 2/N2 của khí make-up sau khi thêm hydro

thu hồi được từ bộ phận thu hồi hydro,do đó, cần ở mức gần với 3,0.

Tỉ lệ H2/N2 trong chu trình tổng hợp cần được duy trì ở mức ổn định có thể.

Tỉ lệ này được kiểm soát bởi tỉ lệ H 2/N2 trong khí make-up. Trong điều kiện

vận hành bình thường, tỉ lệ này vào khoảng 2,74.

c. Khí trơ:

Khí make-up chứa đựng một lượng nhỏ argon và metan. Những khí này là

trơ khi đi qua tháp tổng hợp mà không làm thay đổi về mặt hố học. Những khí

trơ này sẽ tích tụ trong chu trình tổng hợp, và một nồng độ của những khí này

sẽ tăng dần trong khí tổng hợp tuần hồn.

Một vài khí trơ hồ tan trong sản phẩm lỏng sẽ được tách khỏi khí tổng hợp

trong bình tách ammonia. Lượng khí trơ rời khỏi chu trình bằng cách này tỉ lệ

thuận với áp suất riêng phần của các khí trơ. Lượng này giải thích tại sao chỉ



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 134



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



một phần nhỏ khí trơ rời khỏi chu trình tổng hợp: hầu hết được tách ra nhờ

dòng khí phóng khơng.

Do nhiệt độ thấp tại đầu ra của bộ làm lạnh thứ hai (second cold

exchanger), áp suất riêng phần của ammonia trong pha khí là thấp; do đó, chỉ

một lượng ammonia không đáng kể sẽ được tách cùng với khí phóng khơng.

Khí phóng khơng được làm lạnh hơn trong bộ làm lạnh khí phóng khơng

(E04514), để ngưng tụ ammonia, được tách trong bình tách khí phóng khơng

S04514.Ammonia lỏng sau đó được đưa trở về bình tách ammonia S04501 và

phần khí được đưa đến tháp hấp thụ khí phóng khơng C04551.

4.3.2.4



Tháp tổng hợp Ammonia:

Tháp tổng hợp ammonia R04501 thuộc loại S-300 của Hardo Topsoe, bao



gồm một vỏ chịu áp suất và một vỏ đựng xúc tác. Vỏ đựng xúc tác chứa ba lớp

xúc tác và hai thiết bị trao đổi nhiệt trung gian giữa các lớp xúc tác đặt ở trung

tâm.

A4



Hầu hết khí tổng hợp được đưa vào tháp tổng

hợp thơng qua đầu vào chính tại đáy của vỏ chịu

áp suất. Khí đi lên phía trên qua khơng gian hình

khun giữa vỏ xúc tác và vỏ chịu áp, giúp làm

lạnh vỏ áp suất, nhờ đó nhiệt độ thiết kế của vỏ

được giảm đi. Sau đó khí đi vào đáy của các ống

trong bộ trao đổi nhiệt trung gian thứ nhất thông

qua các ống trung tâm của bộ trao đổi nhiệt và

qua các ống đi lên phía trên do dó làm lạnh khí đi

ra khỏi lớp xúc tác thứ nhất tới nhiệt độ đầu vào

lớp xúc tác thứ 2.

Một phần khác khí tổng hợp được đưa vào

tháp tổng hợp tại đáy tháp đi qua ống dẫn trung

tâm tới các ống của bộ trao đổi nhiệt trung gian



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 135



A2



A1



10"



10"



18"



10"



10"



Thực Tập Tốt Nghiệp



Nhà Máy Đ ạm Cà Mau



thứ 2. Khí tổng hợp qua các ống đi lên phía trên làm lạnh khí đi ra khỏi lớp xúc

tác thứ 2 tới nhiệt độ đầu vào lớp xúc tác thứ 3.

Hình 4.17 : Thiết bị tổng hợp NH3.

Phần còn lại của khí tổng hợp(cold-shot gas), được đưa vào tại đỉnh của

tháp tổng hợp như một dòng khí làm mát. Tại đỉnh của tháp , dòng khí này trộn

với khí đi ra từ ống của các bộ trao đổi nhiệt trung gian. Dòng khí này điều

khiển nhiệt độ vào lớp xúc tác thứ nhất.

Sau khi trộn, dòng khí này chảy tới các khoang giữa lớp xúc tác thứ nhất và

vỏ đựng xúc tác.Từ các khoang này khí tổng hợp đi qua lớp xúc tác thứ nhất

qua vách dẫn đi về khoang giữa lớp xúc tác thứ nhất và bộ trao đổi nhiệt trung

gian thứ nhất.sự phân phối đồng đều khí tổng hợp qua lớp xúc tác được đảm

bảo bằng các lỗ đục phân bố hợp lý trong khoang. Dòng khí đi ra khỏi lớp xúc

tác thứ nhất đi qua phần vỏ (shellside ) của bộ trao đổi nhiệt trung gian thứ nhất

được làm lạnh tới nhiệt độ đi vào lớp xúc tác thứ 2 bằng khí tổng hợp đi trong

ống như miêu tả ở trên.

Từ thiết bị trao đổi nhiệt thứ nhất khí tổng hợp được đưa tới lớp xúc tác thứ

2 thơng qua các khoang quanh lớp xúc tác. Dòng khí đi ra khỏi lớp xúc tác thứ

2 được làm lạnh tới nhiệt độ thích hợp đi vào lớp xúc tác thứ 3 khi đi qua thiết

bị trao đổi nhiệt trung gian với khí tổng hợp đi trong tube như miêu tả ở trên.

Giữa lớp xúc tác thứ 2 và lớp xúc tác thứ 3 thông nhau bằng các vách dẫn,

sự phân phối khí đồng đều được đảm bảo bằng các lỗ đục hợp lý trên vách của

lớp xúc tác.

Khí đi ra lớp xúc tác thứ 3 qua các lỗ đục vào ống trung tâm và đi ra khỏi

tháp tổng hợp đi qua nồi hơi nhiệt thừa E04501, tại đây một phần lớn nhiệt

được tận dụng để sản suất hơi nước.



a. Nhiệt độ vận hành.



SVTH: Nhóm Đạm Cà Mau



Trang 136



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 CỤM METAN HÓA VÀ TỔNG HỢP AMMONIA.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×