Ammoniakkilaitos

Vedynpoisto ja rikinpoisto

Hiilen, teollisuusbensiinin ja öljyn sijasta ammoniakin tuotannon raaka-aineena käytetään nykyään pääasiassa maakaasua. Maakaasun ei-toivotut komponentit, kuten rikki, sidotaan rikkivedyn (H₂S) muodossa kohdennetulla vetykäsittelyllä ja poistetaan sitten rikinpoistoreaktorissa.

Jotta katalyytin aktiivisuutta voidaan seurata vetykytkentäreaktorissa jatkuvasti koko vuoteessa, käytetään erityisesti mukautettuja monipistelämpömittareita, joilla seurataan useita pisteitä. Asianmukainen toiminta on taattava pysyvästi, sillä mahdolliset rikkikomponentit, jotka pääsevät läpi, myrkyttävät myöhemmät prosessivaiheet. Oikea kaasuvirtaus havaitaan käyttämällä kompakteja aukkolevyjä ja Venturiputkia, joihin on asennettu paine-erolähettimet.

Esireformeri

Syötteestä ja valitusta laitosrakenteesta riippuen metaanin höyryreformointia varten asennetaan sarjaan yksi, kaksi tai kolme reformerityyppiä:

• 1. Esireformeri
• 2. Primäärinen reformeri: höyryn avulla toimiva metaanireformeri (SMR)
• 3. Toissijainen reformeri: autoterminen reformeri (ATR)

Tämä yhdistelmä on perusta vedyn ja synteesikaasun optimaaliselle talteenotolle. Katalyyttipohjaisessa lieriömäisessä esireformerissa ensimmäinen esireformointivaihe tapahtuu noin 500 °C:n ja 30 baarin kuumassa höyryssä.

Jotta katalyytin aktiivisuutta ja vanhenemista voidaan seurata jatkuvasti koko vuot ajan, käytetään erityisesti mukautettuja monipistelämpömittareita, jotka rekisteröivät useita pisteitä. Kaasun ja höyryn välistä suhdetta on valvottava tarkasti, jotta estetään katalyytin kokkoutuminen ja vahingoittuminen. Kompaktit aukkolevyt ja Venturiputket, joihin on asennettu paine-erolähettimet, hoitavat tämän tehtävän luotettavasti ja kestävästi.

Primäärinen reformeri

Primäärisessä reformerissa (joka tunnetaan kansainvälisesti nimellä steam methane reformer - SMR) reformeriputket on asennettu pystysuoraan useisiin riveihin, joita poltetaan jatkuvasti ulkopuolelta tulevilla polttimilla. Kaasun ja höyryn seoksen muuntaminen vedyksi, hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi tapahtuu katalysaattorilla täytetyssä putken sisällä. Reformeriputkien seinämiin, jotka ovat yleensä erikoisseostettuja, kohdistuu korkeiden lämpötilojen vuoksi jatkuvasti erityistä rasitusta. Ylilämpötilan aiheuttama halkeama säännöllisen käytön aikana ei ole harvinaista. Tämä voi johtaa tuotannon keskeyttämiseen tai jopa koko laitoksen vaurioitumiseen. Vaihtoehtoinen prosessin käyttö - kuten usein tehdään - pienemmällä liekillä johtaa pienempään läpimenoon, ja laitoksen käyttäjän on hyväksyttävä pysyvät tehonmenetykset.

Tarjoamme täydellisen ratkaisun yksilöllisen asennuksen kohdennetun analyysin ja putken pintalämpötila-antureiden (XTRACTO-PAD^®) täydellisen sijoittelun avulla, jotka on sovitettu putkimateriaaleihin. Putken tarkka pintalämpötila, joka on riippumaton liekiniskusta, rekisteröidään 24/7 erityisen suojatun rakenteen ansiosta. SMR:ää voidaan nyt itse asiassa ohjata pitkäikäiseksi suurimmalla läpimenoteholla. Lisäksi putkien pintojen lisäksi kammiossa seurataan myös poltossa syntyvien savukaasujen lämpötiloja. Tähän tarkoitukseen soveltuvat anturiratkaisut, joiden lämpökaukalot on valmistettu pitkäaikaisesti kestävistä materiaaleista, kehitetään nimenomaan sinun sovellukseesi.

Toissijainen reformeri

Kun noin kolmasosa primäärireformerin läpi kulkevasta kaasusta on aluksi muunnettu, seuraava vaihe "syttyy" sekundäärireformerissa yli 1 000 °C:n lämpötilassa ja yli 30 baarin paineessa, jolloin saavutetaan lähes sataprosenttinen muunnos. Autotermisessä reformerissa (ATR) on sisäpuolella tulenkestävä vuori. Höyry-kaasuseos ja suuren polttimen kautta esilämmitetty prosessi-ilma (happi- ja typpikomponentit) syötetään yläpuolelta. Ensin tapahtuu osittainen palaminen eli osittainen hapettuminen. Tämän jälkeen seos virtaa reformerin keskiosassa sijaitsevan katalyyttisen petin läpi, ja jäljellä olevat metaanikomponentit muunnetaan lopullisesti.

Jotta tätä vaativaa prosessia voidaan valvoa asianmukaisesti ja jatkuvasti, oikea lämpötila kirjataan monissa katalyyttivuoteissa erityisesti suunnitelluilla WIKA:n monipisteisillä lämpötila-antureilla. Vankan rakenteensa ja anturielementtien suojauksen vetypäästöjä vastaan ansiosta nämä anturit tarjoavat redundanttia mittausta, joka on vakaata pitkällä aikavälillä.

Vesikaasunsiirtoreaktorit

Reformointiprosessin aikana syntyvä hiilimonoksidi vaikuttaisi kielteisesti seuraavaan ammoniakkisynteesiin myrkyttämällä siinä käytettävän katalyytin. Hiilimonoksidi muutetaan höyryn lisäämisen avulla hiilidioksidiksi korkean lämpötilan siirtoreaktorissa (HTS) ja matalan lämpötilan siirtoreaktorissa (LTS). Hiilidioksidi voidaan erottaa väliainevirrasta entistä paremmin seuraavissa prosessivaiheissa pesurissa ja metaanilaitoksessa.

Katalyyttien tasainen aktiivisuus HTS- ja LTS-reaktoreissa on ratkaisevan tärkeää reaktion kannalta. Konvertoimaton hiilimonoksidi ei saa päästä seuraaviin prosessivaiheisiin. Aktiivisuus- ja ikääntymistila voidaan määrittää tarkasti käyttämällä monipistelämpömittareita, joissa on useita pisteitä, jotka on sijoitettu sänkyyn. Tämä mahdollistaa mittaustietoihin perustuvan katalysaattorin elinkaaren lopun ennustamisen.

Metanointi

Metanointireaktorissa vety-typpi -ainevirrasta poistetaan ei-toivottu jäännöshiilimonoksidi ja hiilidioksidi. Kun vetyä lisätään, hiilidioksidin ja metanointi metaaniksi ja vedeksi tapahtuu katalyyttisen reaktion avulla.

Katalyyttien tasainen aktiivisuus on ratkaisevan tärkeää reaktion kannalta. Konvertoimaton hiilimonoksidi ei saa päästä seuraaviin prosessivaiheisiin. Aktiivisuus- ja ikääntymistila voidaan määrittää tarkasti käyttämällä monipistelämpömittareita, joissa on useita pisteitä, jotka on sijoitettu sänkyyn. Tämä mahdollistaa mittaustietoihin perustuvan katalysaattorin elinkaaren lopun ennustamisen.

Kryogeeninen puhdistusyksikkö

Kylmäpuhdistusyksikössä epäpuhtaudet, kuten argon, poistetaan eristetyssä kylmälaatikossa alle -170 °C:n lämpötiloissa, ja ammoniakkisynteesissä haluttu vedyn ja typen suhde säädetään.

Näin alhaisissa lämpötiloissa käytetään erilaisia WIKA:n instrumenttiventtiileitä, jotka ovat monoflange- ja neulaventtiilirakenteisia (lohko-, lohko- ja läpivirtausventtiilit sekä kaksoislohko- ja läpivirtausventtiilit). Tämä mahdollistaa painelähettimen ja paine-erolähettimen ratkaisujen turvallisen ja pysyvästi tiiviin liitännän.

Erikoislämpökaivo-lämpötila-anturiyhdistelmiä, jotka sopivat mataliin lämpötiloihin ja erityisiin asennusolosuhteisiin eristetyissä kaksinkertaisissa seinissä, käytetään usein kokonaisratkaisuna yhdessä SIL-lämpötilalähettimen kanssa.

Ammoniakin synteesireaktori

Ammoniakkisynteesireaktorissa vety ja typpi syntetisoidaan ammoniakiksi (NH₃) 150 ... 250 baarin paineessa ja 400 ... 520 °C:n lämpötilassa. Pysty- tai vaakasuorissa reaktoreissa on useita katalysaattorilla täytettyjä kerroksia, joissa kaasuseos muunnetaan useissa vaiheissa.

Sen varmistamiseksi, että halutun synteesin edellyttämä paine on jatkuvasti käytettävissä, reaktorin sisääntulosta tehdään mittauksia lämpötilakompensoidulla lähettimellä/kalvotiivistejärjestelmällä (tarkka, myös korkeissa lämpötiloissa).

Monivaiheisen reaktion aikana syntyy paljon lämpöä, joka poistetaan välijäähdytysvaiheiden avulla. Kriittistä lämpötilajakaumaa reaktoripedillä seurataan useilla nopeasti reagoivilla monipistelämpömittareilla, joissa on nopea lämmönsiirto.

Ammoniakkijäähdytin

Ammoniakkisynteesin jälkeen kaasu jäähdytetään merkittävästi ja nesteytetään useissa vaiheissa toisiinsa liitetyn lämmönvaihtimien ja ammoniakkijäähdyttimien järjestelmän avulla. Kriittisten tasojen valvonnassa käytetään usein erilaisia, toisistaan riippumattomia antureita. Hydrostaattisen pinnankorkeuden pylvään ulostulon antavat paine-erolähettimet, joissa on täysin hitsatut, huuhtoutuvat kalvotiivisteet, jotka on liitetty kapillaareilla.

Reed-ketjulla varustetuissa tai kaksikammiojärjestelmillä varustetuissa magnetostriktiivisissä antureissa kiehuvan ammoniakkikaasun muodostamat kaasukuplat pääsevät yksinkertaisesti ohi kellukkeen, ja näin saadaan aikaan toiminnallisesti testattu jatkuva analoginen mittaus, jonka signaali on vakaa.

Konsultointi, suunnittelu, toteutus − kaikki samasta paikasta

Tarkat kalibrointi-instrumentit ovat lähtökohtana korkeille testausvaatimuksille. Ne ovat kuitenkin vain yksi osa korkealuokkaista kalibrointijärjestelmää. Laajasta tuotevalikoimastamme voimme suunnitella sinulle täydellisen ja yksilöllisen ratkaisun, joka sisältää kaikki tarvittavat komponentit - testitarvikkeiden, paine- ja tyhjiösyötön, paineen säätöön ja hienosäätöön tarkoitettujen komponenttien, jännitteensyötön ja sähköisten testitarvikkeiden kalibrointiin tarkoitettujen yleismittareiden avulla. Erityinen vahvuutemme on kokonaisten, yksilöllisten ja käyttäjäkohtaisten järjestelmien projektisuunnittelu, kehittäminen ja rakentaminen - yksinkertaisista manuaalisista työpisteistä aina tuotantolinjojen täysin automaattisiin testausjärjestelmiin.

Kalibrointitekniikka ja kalibrointipalvelut

Etsitkö sovelluksiisi sopivia kalibrointilaitteita? Tutustu laajaan kalibraattorivalikoimaamme. Lisäksi voit käyttää kalibrointipalveluamme paineen, lämpötilan, voiman, virtauksen ja myös sähköisten mittausparametrien osalta. Kalibroimme referenssi- ja testilaitteesi valmistajista riippumatta akkreditoiduissa kalibrointilaboratorioissamme tai suoraan tiloissasi.

Lisäpalvelut

WIKA tukee sinua lisäpalveluilla - asiantuntijamme ovat käytettävissäsi. Huoltoteknikot varmistavat, että mittauslaitteesi ovat vika- ja korjaustapauksissa jälleen täysin toimintakuntoisia lyhyessä ajassa. Paineensäätimistä ja kalvotiivistejärjestelmistä kalibrointikylpyihin - saat meiltä kaiken yhdestä paikasta. Lisäksi asennamme mittausyksiköt ja tuemme sinua mittalaitteiden käyttöönotossa. Paikallisten asiantuntijoidemme kautta meidät tavoittaa maailmanlaajuisesti, olemme nopeasti saatavilla ja voimme mukautua yksilöllisiin olosuhteisiin. Kokeile itse.