توضیحات
در حال حاضر، تقاضای انرژی در سراسر جهان به طور مداوم در حال رشد است. درصد قابل توجهی از نیاز انرژی اولیه توسط سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود. از آنجایی که ذخایر آنها فقط برای چند دهه آینده دوام خواهد داشت، منابع مواد خام جایگزین و پایدار در حال جستجو هستند. در میان گزینه های مختلف خوراک برای تولید آمونیاک، R-LNG به یک گزینه مطلوب تبدیل می شود. آمونیاک از مخلوط گازی N2 و H2 به نسبت 1:3 تولید می شود. این پروژه به منظور شبیه‌سازی واحد تولید گاز سنتز با استفاده از Aspen HYSYS با هدف فعال‌سازی گاز طبیعی مایع شده مجدد (R-LNG) به عنوان ماده خام انجام شد. این شبیه سازی بر اساس شرایط و پارامترهای (نرخ جریان جرم، دما و فشار) به دست آمده از کارخانه آمونیاک کودهای شیمیایی و تراوانکور (FACT) است.
شرح فرایند
کل فرآیند تولید آمونیاک را می توان به دو بخش اصلی تقسیم کرد: (1) تولید گاز سنتز (تهیه مواد اولیه) و (2) سنتز آمونیاک. تولید گاز سنتز شامل عملیات واحدی مانند گوگرد زدایی، اصلاح با بخار (رفرم اولیه)، اصلاح هوا (رفرم ثانویه)، تبدیل تغییر CO2، حذف CO2 و متاناسیون است.
بخش گوگردزدایی دارای دو بخش است. پیش گوگردزدایی (PDS) و گوگرد زدایی نهایی (FDS). بخش PDS، ترکیبات آلی گوگرد با تبدیل کاتالیزوری به سولفید هیدروژن حذف می شوند. سپس با تقطیر از خوراک جدا می شوند. در این بخش میزان گوگرد در خوراک خام از 1000ppme10ppm کاهش می یابد. در FDS، یک هیدروژناسیون کاتالیزوری بیشتر از ترکیبات گوگرد آلی باقیمانده انجام می شود و به دنبال آن سولفید هیدروژن روی اکسید روی جذب می شود.
بخش سنتز آمونیاک به یک جریان ورودی ورودی N2 و H2 در نسبت استوکیومتری 1:3 نیاز دارد که به آن گاز سنتز (سنگ سنتز) گفته می شود. برای این منظور، واکنش اصلاحی به دو بخش تقسیم می شود. اصلاح اولیه و اصلاح ثانویه. در ریفرمر اولیه، رفرمینگ هیدروکربنی در حضور بخار صورت می گیرد. این واکنش برای حفظ 10.5 درصد هیدروکربن در جریان خروجی کنترل می شود که برای انجام اصلاح کامل هوا در ریفرمر ثانویه لازم است. شکل زیر PFD جریان را نشان می دهد.
در ریفرمر ثانویه، نیتروژن برای سنتز آمونیاک از طریق اصلاح هوا به دست می آید. در اینجا گرما با احتراق بخشی از مخلوط هوای گاز تامین می شود. سوختن گاز گرما را برای بقیه فرآیند اصلاح فراهم می کند. پس از بخش رفرمینگ، جریان خروجی حاوی H2، N2، CO، CO2 و 0.3 درصد مول از هیدروکربن‌های واکنش‌نخورده است. از آنجایی که سنتز آمونیاک فقط به نیتروژن و هیدروژن نیاز دارد، حذف تمام اکسیدهای کربن از گاز سنتز خام ضروری است.
شبیه سازی اسپن هایسیس تولید گاز سنتز و آنالیز اقتصادی آن
در این پروژه فرایند تولید گاز سنتز در نرم افزار اسپن هایسیس شبیه سازی شده و محاسبات اقتصادی آن به صورت دست نویس انجام شده است. پرژه دارای گزارش کامل (فقط به صورت pdf.) می باشد. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.