chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/1.jpg)
РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА
Мультимедийный курс для средней школы
Состоит из двух частей – Информационный файл (Word 2007) и Презентация (Power Point 2007).
Работа выполнена коллективом кафедры процессов и аппаратов химической технологии РХТУ им Д.И.Менделеева:
Дмитриев Е.А. –профессор, заведующий кафедрой, д.т.н.
Кузнецова И.К. – доцент, к.т.н.
Акимов В.В. – ассистент
МОСКВА 2011
![Page 2: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/2.jpg)
Общая информация
Аммиак (NH3) является одним из основных веществ, применяемых в
промышленности, и наиболее важным азотсодержащим продуктом. Для
получения аммиака требуется водород и азот. Азот выделяют из атмосферного
воздуха. Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база
азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья —
топливом, применяемым для получения водорода, или водородсодержащего
газа.
В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака является
природный газ. РФ располагает богатыми запасами природного газа. Поскольку
аммиак производится из газа, то предприятия по производству азотных
удобрений размещаются в районах распространения газовых ресурсов
(Северный Кавказ) и вдоль трасс магистральных газопроводов (Центр,
Поволжье, Северо-Запад).
Основные производители в российской Федерации: «Тольяттиазот»,
Самарская обл.; ОАО «Невинномысский Азот» Ставропольский край;
ОАО «Акрон», г. Новгород; ОАО «Череповецкий «Азот», Вологодская обл. ;
ОАО «Азот», г. Кемерово; ОАО «Минудобрения», Воронежская обл.;
ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова»,
Кировская обл., ОАО «Азот», Пермская обл., ЗАО «Куйбышевазот», Самарская
обл., ОАО «Минеральные удобрения», г. Пермь.
Применение аммиака. Основная область применения аммиака -
производство азотсодержащих удобрений (80% всего аммиака). Он
используется для получения азотной кислоты и нитратов, эфиров азотной
кислоты и нитросоединений, взрывчатых веществ различного типа, а также в
качестве хладагента, при производстве бумажной массы, в медицинской
промышленности.
![Page 3: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/3.jpg)
Свойства аммиака NH3
При атмосферном давлении - газ с плотностью 0,86 кг/м3
Аммиак относится к токсическим веществам. Он вызывает немедленное
раздражение глаз, обильное слезотечение и боль.
Горючий газ. Смесь аммиака с воздухом становится горючей при
содержании в смеси 15-28 об.% аммиака (нижний и верхний концентрационные
пределы распространения пламени). При его сгорании (с воздухом или
кислородом) внутри замкнутого объема (оборудования или помещения)
давление может повыситься в 6 раз, вызвав разрушение оборудования или
здания и ударную волну от расширения сжатых продуктов сгорания.
Контакт аммиака с ртутью, хлором, йодом, бромом, кальцием, окисью
серебра и некоторыми другими химическими веществами может привести к
образованию взрывчатых соединений Аммиак взаимодействует с медью,
цинком и их сплавами, особенно в присутствии воды; растворяет обычную
резину.
Сырье
Показатель потребления природного газа является одним из важнейших
факторов, определяющих рентабельность производства аммиака. На выработку
1 тонны аммиака российские агрегаты потребляют 1200-1380 м3 природного
газа. Зачастую высокое потребление природного газа связано с тем, что
большинство российских агрегатов являются устаревшими и значительно
уступают используемым в передовых странах по энерго- и материалоемкости и
экологическим требованиям. Но в последние годы на большинстве предприятий
проводятся работы по реконструкции и модернизации производств, в результате
которых расход природного газа и электроэнергии снижается. Наилучшие
![Page 4: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/4.jpg)
показатели по расходу природного газа находятся на данный момент на уровне
1115 м3.
На данный момент основным конкурентным преимуществом российских
производств аммиака является дешевый природный газ. Себестоимость
производства аммиака в России средняя, в то же время, ресурсо- и
энергопотребление на российских предприятиях существенно выше, чем на
современных производствах, введенных в эксплуатацию в последние годы.
Таблица 1
Цена природного газа и себестоимость производства аммиака в различных странах
Страна Цена природного газа, $/м3
Себестоимость пр-ва аммиака, $/т
США 200-430 220-450
Канада 200-300 220-300
Зап. Европа 200-450 220-470
Украина 100-130 180-200
Тринидад 100 120-150
Россия 40-60 130-160
Индонезия 70-80 100-120
Аргентина 50-70 80-100
Австралия 40-60 70-90
Венесуэла 40-60 70-80
Ближний Восток 30-40 60-90
По мере истощения мировых запасов газа и нефти, а также изменения цен на
эти виды сырья все большее значение будет приобретать каменный уголь,
запасы которого значительно превышают запасы нефти.
![Page 5: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/5.jpg)
Основные стадии получения аммиака
Производство аммиака состоит из нескольких стадий:
1 стадия. Удаление серы и сернистых соединений из природного газа.
Они являются сильнодействующими каталитическими ядами и вызывают
коррозию аппаратуры.
В зависимости от содержания соединений серы в природном газе
используется очистка адсорбционным методом с использованием
синтетических цеолитов (молекулярных сит) или очистка методом
каталитического гидрирования (на алюмокобальтмолибденовом или
алюмоникельмолибденовом катализатора при температуре 350–4000С и
давлении 2-4 МПа) и последующего поглощения H2S оксидом цинка.
H2 + RSH → RH + H2S (газ)
ZnO + H2S → ZnS + H2O
3H2 + N2 → 2NH3
Азот Азот NN22 Водород Водород HH22
Воздух Метан
Синтез аммиака
![Page 6: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/6.jpg)
Рис. 1. Cхема получения аммиака из природного газа
![Page 7: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/7.jpg)
2 стадия. Получение водорода методом конверсии метана:
Конверсию метана осуществляют при температуре 800 – 900 °С на
никелевом катализаторе в трубчатой печи.
При увеличении расхода водяного пара такой же степени разложения
метана можно достичь при более низких температурах. Применение давления
существенно снижает полноту конверсии. Так, при давлении 3 МПа достаточно
полная конверсия наблюдается лишь при температуре около 1100 0С.
В современных установках при давлении 2 МПа и выше при соотношении
(СН4:Н2) = 1:4 остаточное содержание метана после паровой конверсии
составляет 8—10 %. Для достижения остаточного содержаний СН4 около 0,5 %
конверсию ведут в две стадии: паровая конверсия под давлением (первая
стадия) и паровоздушная конверсия с использованием кислорода воздуха
(вторая стадия). (На высокотемпературном алюмохромовом и высокоактивном
Ni-катализаторах при температуре 1000—1250 °С и давлении до 3,2 МПа).
При этом получается синтез-газ стехиометрического состава и отпадает
необходимость в разделении воздуха для получения технологического
кислорода и азота.
CH4 + H2O → CO + 3H2
CH4 + 2H2O → CO2+4H2
3 стадия. Двухступенчатая конверсия моннооксида углерода
Для увеличения выхода водорода газ после конверсии метана
восстанавливают водяным паром. (в реакторе высокотемпературной конверсии
на Fe-Cr катализаторе при температуре до 430 °С и в реакторе
низкотемпературной конверсии на Zn-Cu катализаторе до 250°С);
Остаточная концентрация СО составляет 0,3 – 0,5%.
CO + H2O → CO2 + H2
![Page 8: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/8.jpg)
Очистка от воды. Смесь газов охлаждают до 40 0С. При этой
температуре вода конденсируется и затем удаляется.
Технологические газы после рифрминга природного газа и паровой
конверсии оксида углерода (2) используется для синтеза аммиака и спиртов.
Кислородсодержащие соединения являются ядами для катализаторов синтеза
аммиака и метанола. Кислородсодержащие примеси (Н2О, СО, СО2 и О2) в
синтез-газе отравляюще действуют на катализатор синтеза аммиака, снижая его
производительность. Допустимое содержание различных кислородсодержащих
примесей в азотоводородной смеси, направляемой на синтез аммиака, не
должно превышать 0,002%, хотя количество отдельных компонентов может
колебаться. Технологический газ перед очисткой содержит в своем составе 15-
30 % СО2 и 0,3 – 4,0 % СО, кислород после паровой конверсии оксида углерода
(2) полностью отсутствует, а водяной пар конденсируется при охлаждении.
Поэтому следующей стадией технологического процесса является
очистка газа от СО и СО2.
4 стадия. Очистка газа от диоксида углерода.
Диоксид углерода удаляется горячим раствором поташа при давлении 1,9
— 2,73 МПа и регенерация насыщенного раствора бикарбоната калия при
нагревании или с помощью моноэтаноламина, или за счет адсорбции под
давлением на цеолитах.
5 стадия. Тонкая очистка газа от CO и CO2 (метанирование) на Ni-
катализаторе при температуре до 375 °С и давлении 1,9—2,7 МПа; к
Степень улавливания CO2 - 99,9 %
CO + 3H2 → CH4 + H2O
CO2 + 4H2 → CH4 +2H2O
Оставшиеся газы CO и CO2 возвращаются на стадию конверсии метана
![Page 9: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/9.jpg)
6 стадия. Синтез аммиака
После очистки газа от оксидов углерода он поступает на синтез аммиака.
Получение NH3 протекает на железном катализаторе при температуре 420—450
°С и давлении 3,20 МПа. В одном цикле степень конверсии составляет 26 %
3H2 + N2 → 2NH3
Выброс СО и CO2
Производство аммиака – это крупный неэнергетический источник
промышленных выбросов CO2. На тонну получаемого аммиака выбрасывается
1,694 тонны CO2.
Процессы, которые влияют на выбросы CO2 при производстве аммиака:
- конверсия СО при двух температурах в присутствии катализатора
оксида железа, оксида меди и/или оксида хрома с образованием CO2; Конверсия
оксида углерода частично осуществляется уже на стадии паровой конверсии
метана, однако степень превращения оксида углерода при этом очень мала и в
выходящем газе содержится до 11,0% СО и более. Для получения
дополнительных количеств водорода и снижения до минимума концентрации
оксида углерода в конвертированном газе осуществляют самостоятельную
стадию каталитической конверсии СО водяным паром.
- поглощение CO2 в скруббере горячим раствором карбоната калия,
моноэтаноламина (МЭА) или других веществ; Абсорбционные методы очистки
являются циклическими процессами. На стадии абсорбции СО2 поглощается
растворителем в насадочных колоннах и газ направляется на дальнейшую
переработку. Насыщенный СО2 раствор подается на регенерацию
- конверсия остаточного CO2 в метан в присутствии никелевых
катализаторов с целью очистки синтез-газа.
![Page 10: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/10.jpg)
Основное количество выбросов CO2 на заводах, использующих
каталитический паровой реформинг природного газа, происходит в процессе
регенерации CO2 из промывного раствора скруббера; в меньшем количестве
выбросы происходят при отгонке конденсата.
Монооксид углерода СО (угарный газ) чрезвычайно ядовит. СО
вдыхается вместе с воздухом и поступает в кровь, где конкурирует с
кислородом за молекулы гемоглобина. Нарушается способность крови
доставлять кислород к тканям, вызываются спазмы сосудов, снижается
иммунологическая активность человека, сопровождающиеся головной болью,
потерей сознания и смертью. СО нарушает фосфорный обмен. Угарный газ
влияет на углеводный обмен, усиливает распад гликогена в печени, нарушая
утилизацию глюкозы, повышая уровень сахара в крови. Больше всего при
отравлении страдает центральная нервная система. При вдыхании небольшой
концентрации (до 1 мг/л) – тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная
боль во лбу и висках, головокружение, дрожь, жажда, учащение пульса,
тошнота, рвота, повышение температуры тела до 38-40°С. Слабость в ногах
свидетельствует о распространении действия на спинной мозг.
Чрезвычайная ядовитость СО, отсутствие у него цвета и запаха, а также
очень слабое поглощение его активированным углем обычного противогаза
делают этот газ особенно опасным Допустимое содержание СО в
производственных помещениях составляет 20 мг/м3 в течение рабочего дня, ,
среднесуточная ПДК – 3 мг/м3. Естественный уровень содержания оксида
углерода в атмосферном воздухе – 0,01-0,9 мг/м3.
Диоксид углерода СО2. Углекислый газ – важнейший источник
климатических изменений, на долю которого приходится, по оценкам, около
64% глобального потепления. Углекислый газ и другие парниковые газы как
невидимая пленка в верхних слоях атмосферы поглощает инфракрасное, или
![Page 11: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/11.jpg)
тепловое, излучение земли. Удвоение количества только СО2 в атмосфере
может повысить среднюю планетарную температуру на 1,5-2 градуса.
Повышенная концентрация углекислого газа влияет на здоровье человека,
поскольку под его воздействием снижается рН крови, что ведет к ацидозу,
минимальным эффектом последствием ацидоза является состояние
перевозбуждения и умеренная гипертензия. По мере возрастания степени
ацидоза появляется сонливость и состояние беспокойства.
Энергопотребление
На производство аммиака, этилена и хлора расходуется почти половина
всей энергии, потребляемой химической промышленностью, и на долю только
одного топливного источника - природного газа - приходится более половины
энергии, поставляемой этой отрасли промышленности. В издержках
производства аммиака энергетические затраты составляют 68%.
В процессах получения аммиака и азотной кислоты используют
вторичные энергетические ресурсы. В промышленности синтез аммиака
осуществляют по энерготехнологической схеме. Это означает, что в схеме
производства аммиака используется энергия потоков после реакторов, которые
дополнительно сжимаются в мощных турбокомпрессорах и возвращаются
обратно в схему для более полного взаимодействия. Наибольшее количество
энергии (более 50 %) потребляет компрессор для сжатия синтез-газа с частотой
вращения вала около 11000 мин-1.
В производстве аммиака образуются технологические потоки газа,
нагретые до высокой температуры. Это дымовые и конвертированные газы
после конверсии метана, синтез-газ после метанирования и др. Однако их
энергии для подогрева реакционных смесей недостаточно. Поэтому в
технологическую схему дополнительно вводят парокотельную установку, в
![Page 12: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/12.jpg)
которой сжигают природный газ. Таким образом, при производстве аммиака
используют производственные вторичные энергетические ресурсы, а также
потребляют дополнительное тепло, получаемое от сжигания природного газа в
котле, который входит составной частью в технологическую схему. Процесс
получения аммиака становится автономным и обеспечивает себя необходимой
энергией.
Энергопотребление является одним из важнейших параметров,
определяющих рентабельность производства аммиака. Производителями
аммиака постоянно ведутся работы по модернизации производства, которые в
том числе ведут к снижению энергозатрат. По данным института катализа им.
Г. К. Борескова в России действует 31 агрегат аммиака III-го поколения с
расходом энергии 10,07-11,2 Гкал/т.
В результате работ по совершенствованию технологий производства
карбамида был разработан ряд агрегатов IV поколения, технические показатели
которых превосходят все существовавшие до этого аналоги. Современные
установки синтеза аммиака потребляют количество энергии близкое к
практически достижимому минимуму.
Расход энергии,Гкал/т
Рис.2. Динамика энергопотребления при производстве аммиака в 1920-2006 гг.
![Page 13: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/13.jpg)
Дымовые газыОчистка дымовых газов являются одной из важнейших экологических
проблем производства аммиака. Поскольку производство аммиака включает
процессы идущие при высокой температуре, то для ее поддержания необходимо
использовать большое количество топлива, в результате чего образуются
дымовые газы. 90-95 % (об.) дымовых газов производства аммиака составляет
двуокись углерода. Кроме этого в дымовом газе содержится диоксид азота,
оксид углерода, сернистый ангидрид.
Количество выбросов оксидов азота в атмосферу снижают путем
регулирования процесса горения
сжигание с низким коэффициентом избытка воздуха;
рециркуляция части дымовых газов в зону горения;
сжигание топлива в две и три ступени;
применение горелок, позволяющих понизить выход NOх;
подача влаги в зону горения;
интенсификация излучения в топочной камере;
выбор профиля топочной камеры, которому отвечает наименьший выход
NOх.
Эти способы могут той или иной мере подавить образование NOх из азота
воздуха. Одними из наиболее простых и дешевых газофазных технологий
денитрации газов являются термические (деструктивные) методы. Они
основаны на термическом разложении оксидов азота, путем их перевода в
соединения с низкой температурой разложения. Для очистки дымовых газом
применяют гомогенное восстановление аммиаком. Суть этого метода
заключается в том, что к газу, содержащему NО и NО2, добавляют газообразный
аммиак, количество которого стехиометрически соответствует содержанию
оксидов азота. При наличии водяных паров в газовой фазе протекает реакция
избирательного взаимодействия аммиака с оксидами азота. Образующиеся при
![Page 14: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/14.jpg)
этом аэрозоли нитрита и нитрата аммония имеют температуру разложения в 4...
5 раз ниже, чем у оксидов азота. Вместе с газом они направляются в камеру
дожигания, где поддерживается температура 240...250 °С, где образуется
молекулярный азот N2.
Такого же результата можно достичь другим хорошо освоенным
промышленным способом очистки отходящих газов от оксидов азота -
восстановлением на катализаторе до молекулярного азота. При использовании
неселективного катализатора восстановитель расходуется не только на
восстановление азота, но и вступает во взаимодействие с кислородом, обычно
содержащимся в газовом потоке. В качестве восстановителя применяются
водород, природный газ, оксид углерода и др. Катализаторами обычно служат
элементы платиновой группы.
Содержание примесей в дымовых газах в различных узлах производства
аммиака различно. Приведем данные одного из предприятий получения
аммиака: дымовые газы после печи первичного реформинга, содержат оксидов
азота 112 мг/м3, оксидов углерода 38 мг/м3, аммиака 80 мг/м3.
Выбросы аммиака
Источники выбросов аммиака: На производстве, начиная от колонны синтеза и до налива жидкого
аммиака в железнодорожные цистерны, возможны потери аммиака
Наиболее значительные выбросы аммиака в атмосферу происходят
при продувке оборудования инертными газами
Аммиак попадает в атмосферу через различные неплотности
оборудования, вентили.
В настоящее время на производствах синтеза аммиака образуется
большое количество отдувочных газов, содержащих, как собственно сырье для
![Page 15: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/15.jpg)
производства аммиака, так и аргон, являющийся ликвидным продуктом.
Отдувочные газы возникают при производстве аммиака из-за проведения
процессов под большим давлением, что приводит к растворению инертных
газов в аммиаке и накапливанию в системе. Для восстановления
работоспособности установок их продувают аргоном. Примерный состав
отдувочных газов: NH3-11,78%, H2-53,54%, N2-17,84%, CH4-12,12%, Ar-4,72%.
Для их нейтрализации поток отдувочных газов направляют на сжигание в
печи, при этом образуется существенное количество оксидов азота и
азотнокислых соединений. Затем их соединяют с дымовыми газами и
отправляют на очистку.
Поиск новых путей экономии
Современное производство аммиака – это практически безотходное
высокоэффективно энергосберегающее производство. Технология получения
аммиака постоянно усовершенствуется, проводятся исследования по
повышению эффективности катализаторов, снижению температуры процессов и
созданию новых, более компактных конструкций реакторов.
Основные принципы создания экологически безопасных производств
аммиака – это
Минимально возможное вовлечение природных ресурсов в
технологический процесс
Рециклирование в границах установки отходящих и отбросных
потоков
Использование малотоксичных и не коррозионных материалов и
химических веществ
Использование материалов и катализаторов, поддающихся
рециклированию
![Page 16: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/16.jpg)
Повышение надежности аппаратов и оборудования с целью
уменьшения риска аварийных выбросов.
Другой путь – это совмещение процессов внутри схемы получения
аммиака и кооперирование производств.
Совмещение реформинга природного газа, рекуперативного реформинга и
реактора вторичного реформинга приводит к снижению потребление
топливного газа, соответственно уменьшению выброса дымовых газов в
атмосферу более чем в 3 раза по сравнению с обычным аммиачным агрегатом;
снижению в такой же степени теплопотерь и выбросов оксидов азота и серы.
Современные заводы по производству аммиака – это, как правило,
предприятия по производству минеральных удобрений. Например
кооперирование производств аммиака и карбамида позволяет снизить
энергетические затраты и упростить технологические схемы обоих производств.
Другой вариант объединения производств – совместное производство метанола
и аммиака. Такое совмещение позволит регулировать выработку продуктов и
компенсировать сезонные циклы в спросе на удобрения.
Предлагаются новые сырьевые источники. В настоящее время аммиак
производится в основном из природного газа (главным образом из метана, СН4),
несмотря на то, что водород можно получать из других углеводородов: угля
(косвенно), нефти и воды. Заводы, использующие для производства аммиака
водород вместо природного газа, не дают выбросов CO2 в процессе синтеза.
Основной акцент в новых наукоемких разработках сделан на создании
энергосберегающих процессов, снижении выбросов и повышении выхода
продукта, а также снижении его себестоимости.
![Page 17: chem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docxchem-eng.ru/materials/schoolchildren/Аммиак1.docx · Web viewАммиак (nh 3) является одним из основных](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081819/5a73f8527f8b9a1b688b765e/html5/thumbnails/17.jpg)
Выводы
1. Современное производство аммиака основано на ресурсо- и
энергосберегающих технологиях и реализовано в многотоннажных
безотходных предприятиях. Проблема российских производств заключается
в том, что значительная часть действующих мощностей технически устарела
и в условиях быстрого роста цен на сырье и энергоносители выпускаемый на
них аммиак может иметь значительно большую себестоимость, чем
производимый на современном оборудовании. Степень износа основных
фондов составляет 80%. Увеличение себестоимости аммиака может привести
к его неконкурентоспособности на внешнем рынке.
2. Основные экологические проблемы производства аммиака – это
газообразные выбросы аммиака, оксидов углерода, дымовых газов. Проблема
снижения выбросов решается комплексно: увеличивается доля
крупнотоннажных производств, совершенствуется и оптимизируется
технологический процесс, внедряется высокоинтенсивное оборудование,
предлагаются более эффективные катализаторы, применяются новые способы
очистки газов, разрабатываются совмещенные процессы и производства,
оцениваются новые сырьевые источники. Проведение комплексных
мероприятий по улучшению экологического влияния производства аммиака
позволяет достичь хороших показателей и минимизировать ущерб наносимый
природе.