Zakład produkcji amoniaku

Uwodornianie i odsiarczanie

Gaz ziemny jest obecnie wykorzystywany głównie jako surowiec do produkcji amoniaku zastępując węgiel, benzynę i ropę naftową. Niepożądane składniki gazu ziemnego, takie jak siarka, są wiązane w postaci siarkowodoru (H₂S) poprzez ukierunkowane uwodornienie, a następnie usuwane w reaktorze odsiarczania.

W celu ciągłego monitorowania aktywności katalizatora w reaktorze uwodorniania na całym złożu stosuje się specjalnie przystosowane termometry wielopunktowe do monitorowania wielu punktów. Prawidłowe działanie musi być zagwarantowane na stałe, ponieważ wszelkie składniki siarki, które przedostaną się do środka, mogą zatruć dalsze etapy procesu. Prawidłowy przepływ gazu jest wykrywany za pomocą kompaktowych kryz i zwężek Venturiego z zainstalowanymi przetwornikami różnicy ciśnień.

Przedreformator

W zależności od surowca i wybranego projektu instalacji, jeden, dwa lub trzy typy reformerów są instalowane szeregowo w celu reformowania metanu parą wodną:

• 1. Przedformator
• 2. Reformer pierwotny: parowy reformer metanu (SMR)
• 3. Reformer wtórny: reformer autotermiczny (ATR)

To połączenie jest podstawą optymalnego odzysku wodoru i gazu syntezowego. W cylindrycznym reaktorze wstępnym opartym na złożu katalizatora, pierwszy etap reformowania wstępnego odbywa się pod wpływem gorącej pary o temperaturze około 500 °C i ciśnieniu 30 barów.

W celu ciągłego monitorowania aktywności i starzenia się katalizatora na całym złożu, specjalnie przystosowane termometry wielopunktowe są używane do rejestrowania wielu punktów. Stosunek gazu do pary musi być dokładnie monitorowany, aby zapobiec koksowaniu i uszkodzeniu katalizatora. Kompaktowe kryzy i zwężki Venturiego z zamontowanymi przetwornikami różnicy ciśnień wykonują to zadanie niezawodnie i trwale.

Główny reformator

W głównym reformatorze (znanym na całym świecie jako parowy reformer metanu - SMR) rury reformera są zamontowane pionowo w kilku rzędach, które są stale opalane palnikami z zewnątrz. Konwersja mieszaniny gazu i pary wodnej w wodór, tlenek węgla i dwutlenek węgla odbywa się w wypełnionym katalizatorem wnętrzu rury. Ściany rur reformera, które są zwykle wykonane ze specjalnego stopu, są stale poddawane szczególnym naprężeniom ze względu na wysokie temperatury. Pęknięcie podczas normalnej pracy z powodu nadmiernej temperatury nie jest rzadkością. Może to spowodować konieczność wstrzymania produkcji lub nawet uszkodzenie całego zakładu. Alternatywne prowadzenie procesu - co jest często praktykowane - ze zmniejszonym płomieniem prowadzi do zmniejszenia przepustowości, a operator instalacji musi zaakceptować stały spadek wydajności.

Dzięki ukierunkowanej analizie indywidualnej konfiguracji i doskonałemu rozmieszczeniu czujników temperatury na powierzchni rury (XTRACTO-PAD^®) dopasowanych do materiałów rury, oferujemy idealne rozwiązanie. Dokładna temperatura powierzchni rurki, która jest niezależna od uderzenia płomienia, jest rejestrowana 24/7 dzięki specjalnej ekranowanej konstrukcji. SMR może być teraz faktycznie kontrolowany pod kątem długowieczności przy najwyższej przepustowości. Ponadto, oprócz powierzchni rur, w komorze monitorowane są również temperatury gazów spalinowych wytwarzanych podczas wypalania. Rozwiązania czujników odpowiednie do tego celu, z osłonami termometrycznymi wykonanymi z materiałów odpornych na długotrwałe działanie, są opracowywane specjalnie dla danego zastosowania.

Reformator wtórny

Po wstępnym przetworzeniu około jednej trzeciej gazu przepływającego przez reformer pierwotny, kolejny etap "zapala się" w reformerze wtórnym w temperaturze ponad 1000 °C i ciśnieniu ponad 30 barów, aby osiągnąć konwersję bliską stu procent. Autotermiczny reformer (ATR) ma wewnątrz ogniotrwałą wykładzinę. Mieszanina pary i gazu oraz wstępnie ogrzane powietrze procesowe (tlen i azot) są doprowadzane z góry za pomocą dużego palnika. Najpierw następuje częściowe spalanie - częściowe utlenianie. Następnie mieszanina przepływa przez złoże katalityczne, znajdujące się w środkowej części reformera, a pozostałe składniki metanu są ostatecznie przekształcane.

W celu prawidłowego i ciągłego monitorowania tego wymagającego procesu, prawidłowa temperatura jest rejestrowana w wielu złożach katalizatorów za pomocą specjalnie zaprojektowanych wielopunktowych czujników temperatury WIKA. Ze względu na solidną konstrukcję i ochronę elementów czujnika przed zatruciem wodorem, czujniki te oferują redundantny pomiar, który jest stabilny przez długi czas.

Reaktory wodno-gazowe

Tlenek węgla wytwarzany podczas procesu reformingu miałby negatywny wpływ na późniejszą syntezę amoniaku poprzez zatrucie stosowanego tam katalizatora. Po dodaniu pary wodnej tlenek węgla jest przekształcany w dwutlenek węgla w reaktorze wysokotemperaturowym (HTS) i niskotemperaturowym (LTS). CO₂ można jeszcze lepiej oddzielić od przepływu mediów w kolejnych etapach procesu w skruberze i metanatorze.

Jednolita aktywność katalizatorów w reaktorach HTS i LTS ma kluczowe znaczenie dla przebiegu reakcji. Nieprzekształcony tlenek węgla nie może dostać się do kolejnych etapów procesu. Stan aktywności i starzenia można precyzyjnie określić za pomocą termometrów wielopunktowych z wieloma punktami rozmieszczonymi w łóżku. Umożliwia to oparte na danych pomiarowych przewidywanie końca cyklu życia katalizatora.

Metanizacja

W reaktorze metanizacji niepożądane pozostałości tlenku węgla i dwutlenku węgla są usuwane ze strumienia wodoru i azotu. Po dodaniu wodoru, metanizacja CO i CO₂ do metanu i wody odbywa się przy użyciu reakcji katalitycznej.

Jednolita aktywność katalizatorów ma kluczowe znaczenie dla przebiegu reakcji. Nieprzekształcony tlenek węgla nie może dostać się do kolejnych etapów procesu. Stan aktywności i starzenia można precyzyjnie określić za pomocą termometrów wielopunktowych z wieloma punktami rozmieszczonymi w łóżku. Umożliwia to oparte na danych pomiarowych przewidywanie końca cyklu życia katalizatora.

Kriogeniczna jednostka oczyszczająca

W jednostce oczyszczania kriogenicznego zanieczyszczenia, takie jak argon, są usuwane w izolowanej komorze chłodniczej w temperaturze poniżej -170 °C, a pożądany stosunek wodoru do azotu do syntezy amoniaku jest regulowany.

W przypadku tak niskich temperatur stosuje się szereg zaworów oprzyrządowania WIKA w wersji jednokołnierzowej i iglicowej (blokowe, blokowo-przepustowe i podwójnie blokowo-przepustowe). Umożliwia to bezpieczne i trwale uszczelnione połączenie przetwornika ciśnienia i przetwornika różnicy ciśnień.

Specjalne kombinacje osłony termometrycznej i czujnika temperatury, które są dostosowane do niskich temperatur i specjalnych warunków instalacji w izolowanych podwójnych ścianach, są często używane jako kompletne rozwiązanie ze zdalnym przetwornikiem temperatury SIL.

Reaktor do syntezy amoniaku

W reaktorze do syntezy amoniaku, synteza wodoru i azotu do amoniaku (_NH3), pod ciśnieniem 150 ... 250 bar i temperaturze 400 ... 520 °C. Reaktory pionowe lub poziome zawierają kilka wypełnionych katalizatorem złóż, w których mieszanina gazów jest przekształcana w kilku przejściach.

Aby zapewnić, że ciśnienie wymagane do pożądanej syntezy jest dostępne w sposób ciągły, pomiary są wykonywane na wlocie reaktora za pomocą przetwornika z kompensacją temperatury / systemu uszczelnienia membranowego (dokładnego, nawet w wysokich temperaturach).

Podczas wieloetapowej reakcji generowana jest duża ilość ciepła, które jest usuwane za pomocą etapów chłodzenia międzystopniowego. Rozkład temperatury krytycznej wzdłuż dna reaktora jest monitorowany przez kilka szybko reagujących termometrów wielopunktowych z szybkim transferem ciepła.

Amoniakalny agregat chłodniczy

Po syntezie amoniaku gaz jest znacznie schładzany i skraplany w kilku etapach za pomocą połączonego systemu wymienników ciepła i agregatów chłodniczych amoniaku. Zróżnicowane czujniki nadmiarowe są często używane do monitorowania poziomu krytycznego. Przetworniki różnicy ciśnień, z całkowicie spawanymi, płaskimi uszczelnieniami membranowymi połączonymi przez kapilary, wyprowadzają hydrostatyczną kolumnę poziomu.

Wskaźniki poziomu z łańcuchem kontaktronowym lub przetwornikami magnetostrykcyjnymi z systemami dwukomorowymi pozwalają pęcherzykom gazu wytwarzanym przez wrzący amoniak po prostu przejść przez pływak, a tym samym zapewniają sprawdzony w działaniu ciągły pomiar analogowy ze stabilnym sygnałem.

Konsultacje, projekt, wdrożenie - wszystko z jednego źródła

Precyzyjne przyrządy kalibracyjne są punktem wyjścia do spełnienia wymagań testowych. Stanowią one jednak tylko jedną część wysokowydajnego systemu kalibracji. Z naszej szerokiej gamy produktów możemy zaprojektować dla Ciebie kompletne i indywidualne rozwiązanie, które zawiera wszystkie odpowiednie komponenty - z możliwością dostosowania do elementów testowych, zasilania ciśnieniowego i próżniowego, komponentów do kontroli ciśnienia i precyzyjnej regulacji, aż po zasilanie napięciem i multimetry do kalibracji elektrycznych elementów testowych. Nasza wyjątkowa siła leży w planowaniu projektów, rozwoju i budowie kompletnych, indywidualnych, specyficznych dla użytkownika systemów - od prostych ręcznych stacji roboczych po w pełni zautomatyzowane systemy testowe na liniach produkcyjnych.

Technologia kalibracji i usługi kalibracji

Szukasz odpowiedniego sprzętu kalibracyjnego do swoich zastosowań? Zapoznaj się z naszą szeroką gamą kalibratorów. Ponadto można skorzystać z naszej usługi kalibracji dla ciśnienia, temperatury, siły, przepływu, a także parametrów pomiarów elektrycznych. Kalibrujemy urządzenia referencyjne i testowe niezależnie od producentów w naszych akredytowanych laboratoriach kalibracyjnych lub bezpośrednio u klienta.

Usługi dodatkowe

WIKA zapewnia dodatkowe usługi - nasi eksperci są do Państwa dyspozycji. Technicy serwisowi upewnią się, że w przypadku awarii i napraw przyrządy pomiarowe będą ponownie w pełni funkcjonalne w krótkim czasie. Od regulatorów ciśnienia i systemów separatorów membranowych po kąpiele kalibracyjne - wszystko można u nas znaleźć w jednym miejscu. Ponadto instalujemy jednostki pomiarowe i zapewniamy wsparcie w zakresie uruchomienia oprzyrządowania. Dzięki naszym lokalnym ekspertom możemy być dostępni na całym świecie, jesteśmy szybko dostępni i dostosowani do indywidualnych okoliczności. Wypróbuj sam.