مقدمه
آمونیاک با فرمول شیمیایی NH3، بر طبق فرآیند هابر از واکنش هیدروژن و نیتروژن در دما و فشار بالا تولید می شود. از کاربردهای آمونیاک می توان به استفاده در تولید کودهای شیمیایی، اسید نیتریک، مواد منفجره و سایر ترکیبات نیتروژنی اشاره کرد. واحد آمونیاک شرکت پتروشیمی لردگان، با ظرفیت تولید 2050 تن آمونیاک در روز، تحت لیسانس شرکت Casale سوئیس می باشد. آمونیاک تولید شده، به عنوان خوراک برای تولید اوره در مجتمع مورد استفاده قرار می گیرد و مازاد مصرف، به فروش می رسد.
شرح فرآیند واحد آمونیاک
گاز خروجی از ریفرمر ثانویه برای تبدیل گاز کربن مونوکسید به کربن دی اکسید تحت واکنش شیفت به ترتیب در دو مرحله به راکتورهای شیفت دما-بالا و شیفت دما-پایین وارد می شود به طوریکه تقریبا تمام گاز کربن مونوکسید به کربن دی اکسید تبدیل می گردد. گاز سنتز تقریبا عاری از کربن دی اکسید به سمت راکتور کاتالیستی متاناسیون هدایت می شود تا باقیمانده های جزئی اکسیدهای کربنی به متان تبدیل گردد.
به دلیل میزان تبدیل کم واکنش سنتز آمونیاک، از نظر اقتصادی لازم است تا بخشی از گاز سنتز خروجی رآکتور، مجددا وارد راکتور سنتز گردد که اصطلاحا لوپ سنتز نام می گیرد. بنابراین گاز سنتز پس از تراکم اولیه با گاز خروجی از راکتور سنتز مخلوط و پس از تراکم نهایی، وارد راکتور کاتالیستی سنتز می شود.آمونیاک تولیدشده برای مصرف به واحد اوره ارسال می شود و مازاد مصرف واحد اوره پس از سردشدن، به مخزن ذخیره سرد ارسال می شود.
فرایند تولید آمونیاک از گاز طبیعی شامل مراحل کلی ذیل می باشد:
- مرحله سولفور زدایی از گاز طبیعی
- مرحله ریفرمینگ
- مرحله تبدیل مونواکسید کربن به متان
- مرحله جداسازی دی اکسید کربن
- مرحله سنتز آمونیاک
واحد بازیابی آمونیاک
در واحد بازیابی آمونیاک مجتمع پتروشیمی لردگان (شکل زیر) طی یک عملیات متوالی جذب (برج 3001-T) و دفع (3002-T) آمونیاک از گازهای زائد یا اصطالحاً پرج بوسیله آب بازیابی و از بالای برج 3002-T تولید می شود. دو عیب بر واحد مذکور وارد است که عبارتند از:
1) باال بودن فشار عملیاتی در برج 3002-T.
2) مصرف قابل توجه بخار فشار باال بخصوص در ریبویلر برج 3002-T.
بالا بودن فشار عملیاتی (1990 کیلوپاسکال) در بخش دفع عالوه بر کاهش راندمان انتقال جرم منجر به مصرف بیشتر بخار در ریبویلر برای ایجاد بخار برای تماس جرمی با مایع در پرکن های برج 3002-T می شود. از طرفی در فشار ریبویلر (1990 کیلوپاسکال) محصول تحتانی (حلال بدون آمونیاک) دارای دمائی برابر با 211 درجه سانتیگراد است که میزان یوتیلیتی مصرفی برای خنک سازی (آب خنک سازی) برابر با 432480 کیلوگرم در روز می باشد.
در حال حاضر در مجتمع پتروشیمی در واحد 300 آمونیاک از مخلوط گازها (هیدروژن، نیتروژن و متان) بوسیله آب جذب می شود.
نتیجه گیری
نتایج نشان داد که: الف) بازیابی 100 درصدی آب خنک سازی با استفاده از انتگراسیون فرآیندی صورت گرفت. ب) عدم نیاز به بخار فشار بالا و بازیابی تمام بخار مصرفی در روند فعلی. ج) حذف ریبویلر از سیستم و استفاده از بخار فشار پائین بصورت مستقیم و تعیین دبی بهینه آن برابر با 1500 کیلوگرم بر ساعت.
“با بهره‌گیری از دانش فنی و ابزارهای شبیه‌سازی پیشرفته، تیم متخصص شرکت آنیل پارس موفق به مدل شبیه‌سازی کاملا منطبق واحد ریفورمینگ پتروشیمی کرمانشاه با دقت کمتر از 10 درصد گردید. این مدل، ابزاری قدرتمند برای تحلیل عمیق عملکرد واحد و ارتقاء بهره‌وری آن به شمار می‌آید.”
به منظور ارتقاء عملکرد و بهره‌وری واحد تولید آمونیاک پتروشیمی لردگان، شرکت آنیل پارس اقدام به انجام مطالعات شبیه‌سازی و بهینه‌سازی جامع بر روی تجهیزات و فرآیندهای کلیدی این واحد نمود. این مطالعات شامل موارد زیر می‌باشد:
- شبیه سازی و بهینه سازی برج T-3802 (جداسازی آمونیاک) پتروشیمی لردگان
- شبیه سازی واحد جداسازی و ریکاوری آمونیاک پتروشیمی لردگان تحت لایسنس Casale
- بهینه سازی و کاهش هزینه های برج تقطیر جداسازی آمونیاک و آب (پتروشیمی لردگان)
شبیه سازی واحد جداسازی و ریکاوری آمونیاک پتروشیمی لردگان تحت لایسنس Casale
در این پروژه فرآیند شبیه سازی واحد جداسازی و ریکاوری آمونیاک پتروشیمی لردگان تحت لایسنس Casale در نرم افزار اسپن هایسیس ورژن 14 شبیه سازی شده است. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.