(/), principales usos del amoníaco: principalmente para la fabricación de productos químicos inorgánicos y orgánicos como urea, fosfato amónico, melamina, bicarbonato amónico, cloruro amónico, sulfato amónico, nitrato amónico, ácido nítrico , acrilonitrilo, etc. Así como materias primas para refrigeración, plásticos, metalurgia, medicina, defensa nacional y otras industrias. Entonces, ¿cuál es el método de producción industrial de amoníaco?
Con el desarrollo a gran escala, el círculo de síntesis de amoníaco se ha convertido en una de las principales unidades para reducir el consumo de energía de la síntesis de amoníaco. Hay tres diseños representativos de dispositivos modernos de síntesis de amoníaco a gran escala:
1. Ciclo de síntesis de amoníaco de caldera de tres torres y tres residuos de Brown: El ciclo de síntesis de amoníaco de caldera de tres torres y tres residuos de Brown se compone de 3 torres de síntesis y 3 calderas de residuos. Hay una canasta de catalizador en la torre, y el gas fluye hacia arriba desde la parte inferior a través del espacio entre la cubierta exterior y la canasta, y luego fluye axialmente a través del lecho de catalizador de arriba a abajo. La tercera torre tiene más carga de catalizador que la segunda torre y el contenido de amoníaco de salida final se puede aumentar del 16,5% a más del 21%, lo que reduce la cantidad de gas en circulación y ahorra trabajo de compresión en circulación. El sistema de control de la torre de síntesis es muy sencillo. Cada torre está equipada con una válvula de derivación para ajustar la temperatura del gas que ingresa a la torre. Debido a la limitación del equilibrio de la reacción de síntesis de amoníaco, se determina la temperatura del catalizador y no hay necesidad de ajustar la temperatura de reacción del lecho del catalizador.
2. Ciclo de síntesis de amoníaco de caldera de dos torres, tres lechos y dos residuos de Wood: El ciclo de síntesis de amoníaco de caldera de dos torres, tres lechos y dos residuos de Wood utiliza dos torres de síntesis más pequeñas, tres lechos de catalizador y dos torres. Cada uno tiene un recipiente para residuos. Esta estructura hace que la distribución de la temperatura de reacción sea muy cercana a la temperatura de reacción óptima, con un volumen de circulación de gas y una caída de presión pequeños, lo que ahorra inversión y consumo de energía, y produce más subproductos de vapor a alta presión.
3. Bucle de síntesis de amoniaco de caldera Topsoe de dos torres, tres lechos y dos residuos: El sistema Topsoe S-250 está compuesto por una torre de síntesis S-200 y una torre de síntesis S-50 sin intercambio de calor inferior. También incluye: (1) Recuperación de calor residual de la caldera residual y del intercambiador de calor de agua de alimentación de la caldera (2) Intercambiador de calor de gas de entrada y salida de la torre de síntesis, enfriador de agua, enfriador de amoníaco e intercambiador de frío, separador de amoníaco y enfriador de amoníaco de gas fresco; etc. La torre de síntesis es un lecho de catalizador de flujo radial, que utiliza catalizadores pequeños que van desde 1,5 mm a 3 mm, con una caída de presión de 0,3 MPa. El gas de síntesis que sale de la torre S-200 recupera calor a través de la caldera de calor residual y asegura que la temperatura adecuada ingrese a la torre S-50 para aumentar la tasa de síntesis de un solo paso.
Otros métodos
Producción de amoniaco a partir de gas natural. El gas natural primero se desulfura, luego se somete a una conversión secundaria y luego a procesos como la conversión de monóxido de carbono y la eliminación de dióxido de carbono. La mezcla de nitrógeno e hidrógeno resultante todavía contiene aproximadamente entre un 0,1% y un 0,3% (volumen) de monóxido de carbono y dióxido de carbono. metanación Después de la eliminación, se produce un gas puro con una relación molar de hidrógeno a nitrógeno de 3, que se comprime mediante un compresor y entra en el circuito de síntesis de amoníaco para producir amoníaco como producto. El proceso de producción de amoníaco utilizando nafta como materia prima es similar a este proceso.
Producción de amoniaco a partir de petróleo pesado. El petróleo pesado incluye varios aceites residuales obtenidos del procesamiento profundo. El gas de alimentación de amoníaco sintético se puede obtener mediante el método de oxidación parcial. El proceso de producción es más simple que el método de conversión de vapor de gas natural, pero se requiere un dispositivo de separación de aire. El oxígeno producido por la unidad de separación de aire se utiliza para la gasificación de petróleo pesado. Además del nitrógeno como materia prima para la síntesis de amoníaco, el nitrógeno líquido también se utiliza como detergente para eliminar monóxido de carbono, metano y argón.
El carbón (coque) produce amoniaco. Con el desarrollo de las industrias petroquímica y química del gas natural, el método de producir amoníaco a partir de carbón (coque) como materia prima rara vez se utiliza en el mundo.