Выбор и обоснование принятой схемы производства

Мощность цеха производства аммиака на ОАО «Череповецкий«Азот» принимаем 1360 т/сут.

В качестве исходного сырья выбираем природный газ, который поступает на предприятие по магистральному трубопроводу.

Конверсию метана проводим в две стадии.

Для проведения первичной конверсии выбираем многорядную трубчатую печь. Конверсия метана осуществляется под давлением 4,07 МПа. Соотношение пар:газ принимаем равным 3,5. В качестве катализатора первичной конверсии будем использовать промотированный никелевый катализатор ДКР-1. Остаточное содержание метана в реакционном газе на выходе из печи не должно превышать 10 об. % в пересчете на сухой конвертированных газ. Температура газа на выходе должна составлять 860°С.

Для обогрева реакционных труб в межтрубном пространстве предусмотрено сжигание природного газа. Температура дымовых газов на выходе из радиационной камеры печи должна составлять 900 °С. Тепло отходящих дымовых газов используется в конвекционной камере трубчатой печи. Тепло используется для получения перегретого пара высоких параметров, для подогрева парогазовой смеси и других технологических потоков. Температура дымовых газов на выходе из печи не должна превышать 250 °С.

Вторичную конверсию природного газа предусмотрено проводить в шахтном конверторе. В качестве катализатора используется никелевый катализатор ГИАП-8. В качестве верхнего (лобового) слоя загружается алюмохромовых катализатор ГИАП-17. Конверсия проводится под давлением 4,07 МПа, соотношение пар:газ на этой стадии составляет 0,77. Остаточное содержание метана в сухом конвертированном газе не должно превышать 0,3 об. %. Температура газа на выходе из реактора должна составлять 1000 °С. Для поддержания требуемой температуры процесса в верхнюю часть шахтного реактора подается воздух. В результате горения водорода развивается необходимая температура процесса. Воздух подают с таким расчетом, чтобы отношение (Н₂+СО)/N₂ на выходе из аппарата составляло 3.