|
1 mavzu. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishning asosiy tushuncha va qoidalari
|
| bet | 60/71 | | Sana | 05.06.2024 | | Hajmi | 5,68 Mb. | | #260470 |
Bog'liq 0 2023 TJA Ma\'ruzalar matniNazorat savollari.
1. Metanni sintez qilish jarayonining ish unumdorligining ko‘rsatgichi qanday parametrlar hisoblanadi?
2. Bu jarayonni avtomatlashtirishda qanday bilvosita parametrlardan foydlaniladi va nima uchun?
3. Metanni sintez qilish jarayonini optimal ish rejimiga erishish uchun qanday parametrlarni rostlash va nazorat qilish tavsiya etiladi?
37-mavzu. Ammiakni sintez qilish jarayonini avtomatlashtirish.
Reja.
. Texnologik sxemasinig tavsifi;
2. Ammiakni sintez qilish jarayoni boshqarish ob’ekti sifatida;
3. Ammiakni sintez qilish jarayonining optimal ish rejimiga erishish uchun tavsiya etiladigan avtomatlashtirishning funksional sxemasi.
0,3% Ar va 1 % gacha SN4 bo‘lgan azot-vodorod aralashmasi (AVA) to‘rt bosqichli markazdan qochma kompressorda 31,5 MPa bosimgacha siqiladi va havo sovutkichida 40°S gacha sovutilgandan so‘ng ammiak sintezi agregatining kondensatsion kolonkasi 1 ga yo‘naltiriladi (89-rasm). Suyuq ammiak qatlamidan o‘tib, u namlik qoldiqlaridan va uglerod dioksididan yuviladi hamda kolonkaning seperatsion qismida sirkulyatsion (aylanuvchi) gaz bilan aralashib ketadi. Gazlar aralashmasi sirkulyatsion gazni trubalar oralig‘ida sovitib, 35—45°S gacha qiziydi va kondensatsion kolopkadan issiqlik almashtirgichi 2 ga chiqadi. Issiqlik almashtirgichning trubalar oralig‘ida gaz 140—190°S gacha qiziydi (trubkalar naychalar bo‘ylab kelayotgan ro‘para gaz bilan) va sintez kolonkasi 3 ga yo‘naladi.
3,3% NN3 bo‘lgan gaz aralashmasi sintez kolonkasi oldida bir nechta oqimga ajraladi. Asosiy oqim sintez kolonkasining pastki qismiga boradi, kolonka korpusi bilan katalizator qutisi orasidagi halqa oraliq bo‘yicha ko‘tariladi va uning ustiga joylashgan issiqlik almashgichga keladi. Issiqlik almashgichning trubalar oralig‘ida gaz katalizator qutisidan chiqayotgan gaz bilan issiqlik almashinish hisobiga 400-440°S gacha qiziydi va katalizator zonasiga keladi, u yerda azot-vodorod aralashmasidan ammiak hosil bo‘ladi. 14-16% amiakka ega bo‘lgan gaz aralashmasi ketma-ket to‘rt qatlam katalizatordan o‘tib, 480-530°S temperaturada markazin truba bo‘yicha yuqoriga ko‘tariladi, issiqlik almashgich isitgichi naychalari bo‘ylab o‘tadi, u yerda 335°S gacha soviydi va sintez kolonnasidan chiqib ketadi. Keyin gaz aralashmasi suv isitgichi 4 trubalari bo‘yicha o‘tib, u yerda 215°S gacha soviydi, keyin esa issiqlik almashtirgich 2 trubalari bo‘yicha o‘tib, 60-75SS gacha sovib, havo bilan sovitish apparatlari 5 ga keladi.
Gaz aralashmasi 30-40°S gacha soviganda kondensatsiyalangan ammiak separator 6 da ajraladi va ammiak to‘plagichida yig‘iladi. 10-12% ammiak bo‘lgan gaz aralashmasi separatordan sirkulyatsion kompressor 7 ga yo‘naltiriladi, u yerda 31,5 MPa gacha siqiladi va kondensatsion kolonna 1 hamda suyuq ammiak bug‘latgichi 8 dan iborat ikkinchi kondensatsion sistemaga uzatiladi. Gaz kondensatsion kolonnaning trubalar oralig‘iga yuqoridan kiritiladi, bu yerda u trubalar bo‘ylab yuruvchi gaz bilan 20-25°S gacha sovitiladi va bug‘latkichga keladi, bu yerda u trubalar oralig‘ida -12°S da qaynab turuvchi ammiak bilan – 5-00S gacha sovitiladi. Sovitilgan sirkulyatsion gaz bilan kondensatsiyalangan ammiak aralashmasi kondensatsion kolonna 1 ning separatsion qismiga uzatiladi, bu yerda suyuq ammiak gazdan ajraladi. Sirkulyatsion gaz azot-vodorod aralashmasi bilan aralashtiriladi va sikl takrorlanadi. Kondensatsion kolonna 1 dan olingan suyuq agregat minus 5 - minus 2°S temperaturada 2 MPa gacha drossellanadi va ammiak to‘plagichiga jo‘natiladi.
Dastlabki gaz aralashmasida bo‘lgan metan va argon (inert gazlar) sintez siklida to‘planadi. Inert gazlar konsentratsiyasini ma’lum darajada tutib turish uchun sirkulyatsion gazning bir qismi sistemadan doimo chiqarib turiladi. Gaz 29,5 MPa bosim ostida kondensatsion kolonna 9 ga yo‘naltiriladi, u yerda gaz issiqlik almashgichning trubalar oralig‘i bo‘ylab o‘tadi va bug‘latkich 10 ning trubalariga tushadi, u yerda esa ammiak -34°S da qaynab turadi. -28°S gacha sovitilgan gaz kondensatsion kolonna 9 ning separatsion qismiga suyuq ammiakni ajratish uchun qaytariladi va keyin foydalanishga yo‘naltiriladi. Gazdagi ammiak miqdori sovitilgandan so‘ng 2% gacha pasayadi. Kondensatsion kolonna 9 dan suyuq ammiak 2 MPa gacha drossellanadi va ammiak to‘plagichga yo‘naltiriladi.
Ammiakni sintez qilish jarayonining samaradorligi ko‘p jihatdan kataliz hududida optimal temperatura rejimini yaratish bilan belgilanadi, u sirkulyatsion gazning tarkibi, bosimi, hajmiy tezligiga va katalizatorning xossalariga bog‘liq. Agar temperatura rejimi, gazlar miqdori va boshqa parametrlar ammiak bo‘yicha berilgan unumdorlikni ta’minlasa, past bosim esa ammiak sintezi sistemasining yaxshi ishlashi haqida dalolat beradi.
Ammiak sintezi reaksiyasining tezligi gaz aralashmasi tarkibiga bogliq muvozanat holatida optimal tarkib stexiometrik tarkib hisoblanadi. Ishchi sharoitida reaksiyaning maksimal tezligi N2:N2=2,5-2,8 nisbatda kuzatiladi, bunday nisbat berilgan darajada metanning konversiyasi bosqichida havo sarfini o‘zgartirish yo‘li bilan tutib turiladi.
Reaktorga kirishda gazda ammiak miqdorining ortishi bosimning o‘sishiga olib keladi (chunki sintez reaksiyasi tezligi pasayadi), ammiakning boshlang‘ich konsentratsiyasining kamayishi esa juda yuqori darajadagi almashishlarga va shunga mos holda sistemada bosimning kamayishiga olib keladi. Bosim oshganda reaktorda temperatura ortadi, chunki aylanish darajasi va mos ravishda temperatura ortadi. Yangi sintez gazning ortiqcha miqdori kirganda bosim ortadi va mos ravishda kataliz xududida temperatura ortadi. Reaktorga kirishda inert gazlar miqdorining kamayishi jarayon tezligining va konversiya darajasining ortishiga olib keladi, buning natijasida reaktorda temperatura ko‘tariladi. Sikldagi doimiy bosim gaz sarfini rostlovchi klapan 37 yordamida o‘zgartirish yo‘li bilan bosim rostlagich 11 orqali tutib turiladi. Yangi gaz tarkibi ishlab chiqarishning oldingi bosqichlarida rostlanadi.
Kolonna sinteziga kirishdagi gaz temperaturasi sovuq gazni baypas chizig‘ida chiqarish issiqlik almashgichi yonidan uzatuvchi rostlovchi klapak 38 ga ta’sir ko‘rsatuvchi temperatura rostlagich 12 yordamida o‘zgarmas qilib turiladi. Sintez kolonnasidagi temperatura rejimi har bir polkada temperatura rostlagichlari 13-16, sovuq gazni polkalarga rostlovchi klapanlar 39-42 yordamida avtomatik uzatish yo‘li bilan barqarorlashtirib turiladi.
Kondensatsion kolonnalar 1 va 9 dan hamda separator 6 dan sathni rostlagichlar 17-19 va rostlovchi klapaplar 43-45 yordamida suyuq ammiakni berish bo‘g‘inlari rostlashning muhim bo‘g‘inlari hisoblanadi. Shuningdek, suyuq ammiak bug‘lanishlarida sath rostlagich 20 va 21 lar hamda rostlovchi klapan 46 va 47 lar yordamida sathlarning doimiyligini avtomatik ta’minlash ko‘zda tutilgan.
Asosiy texnologik parametrlarni nazorat qilish vazifasiii amalga oshirish uchun bir qator nazorat-o‘lchov asboblarini o‘rnatish ko‘zda tutilgan. Quyidagi parametrlarni o‘lchovchi asboblar muhim hisoblanadi:
kolonna devori sirtining (datchik 22), kolonna chiqishida gazning (datchik 23), yangi azot-vodorod aralashmasining (datchik 24), chiqariluvchi issiqlik almashgich kirishidagi sirkulyatsion gazning, bug‘latkichlar chiqishida gazsimon ammiakning temperaturalari (datchiklar 25 va 26); yangi azot-vodorod aralashmasining (datchik 27), suyuq va gazsimon ammiakning (datchiklar 28-30) bosimlari; yangi azot-vodorod aralashmasi (datchik 31), tozalachgan gaz (datchik 32), sirkulyatsion gaz (datchik 33) sarfi; sirkulyatsion (datchik 34), yangi (datchik 55) va haydalgan (datchik 36) gazlarning tarkibi.
89- rasm. Ammiakni sintez qilish jarayonini avtomatlashtirish sxemasi.
Sinov savollari:
1. Ammiakni sintez qilish jarayonining ish unimdorligining ko‘rsatgichi qanday parametrlar hisoblanadi?
2. Bu jarayonni avtomatlashtirishda qanday bilvosita parametrlardan foydlaniladi va nima uchun?
3. Ammiakni sintez qilish jarayonini optimal ish rejimiga erishish uchun qanday parametrlarni rostlash va nazorat qilish tavsiya etiladi?
|
| |
