بخشی از مقاله
چکیده :
واحد آمونیاك منطقه یک مجتمع پتروشیمی شیراز درسال 1342 با ظرفیت اسمی 111 تن در روز بعنوان اولین واحد آمونیاك در ایران شروع به کار نموده است . درجریان فرایند تولید ، گاز طبیعی به عنوان خوراك واحد پس از حذف ترکیبات گوگردي و اختلاط با بخار آب وارد ریفرمر اول شده و سپس با مخلوط شدن با هوا از بستر راکتور ریفرمر دوم عبور می کند .در راکتور شیفت مقداري از مونوکسید کربن موجود در گاز ریفرم شده به دي اکسید کربن تبدیل می گردد.
در واحد جذب و دفع دي اکسید کربن با استفاده از محلول مونواتانول آمین عملیات اولیه خالص سازي اولیه ، گاز سنتز انجام شده و پس از تراکم تا فشار 150 اتمسفر ، حذف نهایی اکسیدهاي کربن با استفاده از محلول کوپرو آمونیاکال انجام می گیرد . گاز سنتز حاصله پس از تراکم مجدد تا فشار 600 اتمسفر به چرخه سنتز آمونیاك هدایت می شود . بهینه سازي واحد هاي آمونیاك به منظور افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی و کاهش هزینه ها از مواردي است که می توانددر واحدهاي تولیدي مطرح باشد.
بدلیل استفاده از تکنولوژي قدیمی کوپرو آمونیاکال و نیز فرسوده بودن تجهیزات مربوطه عملکرد نامناسب این سیستم موجب عدم استمرار تولید و بروز ضایعات زیست محیطی گردیده است . دراین مقاله مراحل مهنذسی پایه به منظور جایگزینی سیستم کوپرو آمونیاکال سیستم قدیمی حذف نهایی باقیمانده اکسیدهاي کربن در واحد آمونیاك منطقه یک مجتمع پتروشیمی شیراز، در راستاي حفاظت از محیط زیست و استمرار تولید ، مورد مطالعه قرار گرفته و نهایتا روش متاناسیون بعنوان بهترین جایگزین انتخاب شده است وباجراء رسیده است ارائه می شود.
-1 مقدمه:
در فرآیند تولید آمونیاك با خوراك گاز طبیعی، گاز خروجی از قسمت تبدیل کانالیستی حاوي مقادیر زیادي CO و CO2 می باشد. از آنجائیکه این ترکیبات موجب مسمومیت کاتالیست سنتز آمونیاك می شوندلزوماً می باید از ترکیب گاز سنتز حذف گردند. با توجه به اینکه حذف CO2 از گاز سنتز بسهولت از طریق استفاده از یک سیستم جذب امکان پذیر است، ابتدا طی یک یا دو مرحله واکنش کاتالیستی شیفت - واکنش زیر - ضمن تبدیل قسمت عمده CO به CO2 از پتانسیل تولید هیدروژن نیز حداکثر استفاده بعمل میآید.
- 1 - - واکنش شیفت -
پس از حذف قسمت اعظم CO موجود در گاز خروجی از واکنش شیفت در سیستم جذب، خالص سازي گاز سنتز از اکسیدهاي کربن به روش هاي مختلفی صورت می گیرد. واکنش هاي متاناسیون4و5 شیداً گرمازا بوده بنحوي که به ازاي هر درصد CO و CO2 تبدیل شده افزایش دمائی معادل بترتیب و , ,62 شاهده می شود. بهمین دلیل لازم است میزان اکسیدهاي کربن در گاز ورودي راکتور متاناسیون در کمترین حد ممکن کنترل گردد[4] .بدین جهت به منظور پیشبرد هرچه بیشتر واکنش شیفتعموماً از دو راکتور شیفتهاي بالا و دماي پائین در مسیر بالادست قسمت جذب CO2 استفاده میشود .[2] در واحد آمونیاك- 1 مجتمع پتروشیمی شیراز با توجه به تکنولوژي قدیمی از سیستم کوپرو آمونیکال بمنظور حذف نهائی اکسیدهاي کربن رسوبی شده است.[1]
- مشکلات عدیده این سیستم که منجر به توقف هاي مکرر یا کاهش تولید گشته، ایده جایگزینی این فرآیند قدمی را با سیستم متاناسیون مطرح ساخته و مراحل طراحی آغاز گردیده است.
- در این مقاله مراحل مهندسی پایه شامل مرور طراحی موجود، تعیین نهائی جریان جدید جهت ایجاد سیستم متاناسیون، طراحی راکتورهاي کاتالیستی مورد نیاز، طراحی مبدلها و تطابق طراحی با سیستم موجود به اختصار شرح داده شده است.
- طراحی موجود قسمت تولید گاز سنتز
- در طراحی موجود قسمت تولید گاز سنتز واحد آمونیاك- 1 مجتمع پتروشیمی شیراز، گاز خروجی از راکتور شیفت دماي بالا - D-1201 - در فشار Bar و دماي که حاوي حدود 17درصد CO2و 2درصد CO - برمبناي آنالیز خشک - می باشد پس از تبادل حرارت با مخلوط بخار و گاز ورودي ه ریفرمر اول در مبدل حرارتی E-1201 تا دماي سرد شده و سپس با تزریق آب در دماي تثبیت می گردد. گاز تولیدي پس از حذف قسمت اعظم دي اکسیدکربن موجود در آن، توسط محلول MEA، با ترکیبی شامل 0.02 درصد CO2 و 2.3 درصد CO پس از تراکم تا فشار 150 Bar به منظور حذف نهائی اکسیدهاي کربن به سیستم کوپرو آمونیاکال هدایت شده و نهایتاً با آنالیزي حاويحدوداً 20 ppm اکسیدهاي کربن به مراحل بعدي تراکم و قسمت آمونیاكسازي ارسال میگردد.
- سیستم کوپرو آمونیکال
- در این سیستم اکسیدهاي کربن موجود در گاز خروجی قسمت جذب دياکسیدکربن توسط محلول استات آمونیاکی مس، در فشار 150 Bar و دماي ، در برج جذب کوپرو - T-1401 - جذب میشوند.
