курсовой проект. Литература 41 Введение

• Название: Литература 41 Введение
• Анкор: курсовой проект
• Дата: 13.02.2022
• Размер: 224.21 Kb.
• Имя файла: курсовой проект.docx
• Тип: Литература; #360754
• страница: 2 из 6

Характеристика сырья и материалов

В производстве аммиака используется в качестве сырья природный газ, технологический воздух, метилдиэтаноламин, умягчённая и обессоленная вода, а также электроэнергия.

Природный газ состоит из следующих компонентов: метан – 94,47 %, этан – 3%, пропан – 0,6%, бутан – 0,24%, пентан – 0,1%, гексан – 0,01%, двуокись углерода – 0,6%, азота – 0,1%.

По ГОСТ 5542-87 природный газ регламентируется следующими показателями: общее содержание серосоединений не должно превышать 80 мг/м³, содержание газового конденсата – не более 0,015 мг/м³, механических примесей – не более 0,01 мг/м³, кислорода – 1%.

Технологический воздух регламентируется содержанием сернистых соединений не более 0,05 мг/м³, хлора – не более 0,01 мг/м³.

Метилдиэтаноламин используется для поглощения двуокиси углерода. Он выпускается двух марок. в нашем случае наиболее подходит марка «Г» так как он отличается от других марок более избирательной селективностью по отношению к двуокиси углерода и обладает наименьшим коррозирующем действием. Марка «Г» содержит 85% МДЭА и характеризуется следующими показателями: молекулярный вес–111 г/моль, предельно-допустимой концентрацией в рабочей зоне–5 мг/м³,массовая доля киперазина–10%, массовая дол вода – 5%.

Азото-водородная смесь для восстановления катализаторов и гидрирования сернистых соединений природного газа по технологическому регламенту каталитического реформинга Л35/11-300 содержит водорода не менее 70% и азота – не более 30%.

Азот для пуска и остановки агрегата, поддержания восстановленных катализаторов в инертной среде, создания азотных подушек для продувки оборудования по ГОСТ 9293-74 «Азот газообразный и жидкий» должен содержать кислорода не более 0,02% при полном отсутствии масла и влаги.

Вода оборотная по нынедействующему технологическому регламенту цеха «Аммиак 3» предприятия АО «Farg`onaazot» регламентируется следующими показателями: карбонатная жёсткость – не более 3,5 мг-экв/л, хлориды – 50-60 мг/л, рН=7-8,5.

Умягчённая вода по технологическому регламенту цеха НиОПСВ предприятия ОАО «Farg`onaazot» регламентируется следующими показателями: общая жёсткость – не более 1,5 мг-экв/л, общее солесодержание

– не более 350 мг/л, рН=7-8,5.

В производстве аммиака используются следующие вспомогательные материалы: катализатор НИАП-03-01, катализатор ЧПС-03, катализатор G-3S, катализатор ГИАП-8, масло турбинное, катализатор НКМ-1, катализатор НТК- 4, катализатор НИАП-01-01, силикагель и катализатор СА-1. \

Катализатор СА-1 имеет состав:

железо – 32-38%,

К₂О – 0,7-1%,

Al₂O₃ – 3-4%,

СаО – 2,3%,

SiO – 2-3%.

Размер зёрен – 1-3мм, насыпная плотность – 2800кг/м³, удельная поверхность – 0,1 м²/г, свободный объём слоя – 0,465 м³/м³, срок службы – 2 года.

Перед пуском производства катализатор следует восстанавливать до элементарного железа при следующих условиях:

• 
  рабочее давление – 20 МПА;
  
• 
  температура – 500-550 °С;
  
• 
  скорость газа – 15000 ч^-1; длительность восстановления – 3-4 дня.
  

2. Характеристика готового продукта

Техническое наименование продукта – аммиак жидкий технический. Химическая формула – NH₃. Продукт выпускается в соответствием с требованием ГОСТ 6221-90. По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать нормам, указанным ниже.
Таблица 3.1.

Физико-химические показатели жидкого технического аммиака

П/п	Наименование показателей	Марки
		А	Ак	Б
1	Массовая доля аммиака, % не менее	99,9	99,6	99,6
2	Массовая доля азота, % не менее	-	82	82
3	Массовая доля воды, % (после испарения)	-	0,1-0,4	02-04
4	Массовая доля воды, % (метод Фишера)	0,1	-	-
5	Массовая концентрация железа, мг/дм3, не более	1	1	2
6	Массовая концентрация масла, мг/дм3, не более	2	2	8
7	Массовая концентрация общего хлора, мг/дм3, не более	-	0,5	-
8	Массовая концентрация оксида углерода, мг/дм3, не более	-	30	-

Допускается массовая доля воды в жидком аммиаке марки Ак, транспортируемом в цистернах, и марки Б, менее 0,2%.

Жидкий аммиак – бесцветная прозрачная жидкость. в газообразном состоянии он бесцветный прозрачный газ. И в жидком и в газообразном состоянии он обладает резким раздражающим запахом. Объёмный вес жидкого аммиака при температуре (-12) °С и давлении 0,1732 МПа – 6540 кг/м³, а газообразного аммиака при тех же условиях – 2,21 кг/м³.

Молекулярная масса аммиака – 17,0304, Мольный объём – 22,049 дм³, температура кипения при давлении 0,1 МПа – (-33,5) °С, температура плавления при давлении 0,1 МПа – (-77,8) °С, критическая температура – 132,4

°С, критическое давление – 11,15 МПа.

При нормальных условиях аммиак устойчив к действию окислителей. Жидкий аммиак относится к трудногорючим веществам, в отличии от газообразного аммиака, который относится к горючим газам.

В присутствии кислорода аммиак горит по реакции:

4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O+Q

При окислении аммиака в присутствии катализатора образуются окислы азота и вода по реакции:

4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O+Q

Аммиак хорошо растворяется в воде, образуя нитрат окиси аммония: 4NH₃+H₂O=NH₄OН

При температуре 20°С и давлении 0,1 МПа в 1 объёме воды растворяется 760 объёмов аммиака. Жидкий аммиак – легколетучее вещество, сам является хорошим растворителем для многих органических и неорганических веществ. В жидком аммиаке при повышенном давлении растворяются азот, метан, аргон и другие газы. Аммиак обладает токсичными свойствами – вызывает острое раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, удушье и ожоги.

Технический аммиак является сырьём для получения азотной кислоты.

Процесс разделяется на две стадии:

1. 
   Окисление аммиака в окись азота:
   

4NH₃+5O₂=4NO+6Н₂О

2. 
   Окисление оксида азота в высшие окислы с поглощением их водой: 4NО+5O₂=2NO₂
   

3NО₂+Н₂O=2НNO₃+NО

С азотной кислотой аммиак образует очень ценное удобрение – аммиачную селитру:

NH₃+ НNO₃=NH₄NO₃+Q

При взаимодействии аммиака с диоксидом углерода под давлением получается высококонцентрированное удобрение – синтетический карбамид:

NH₃+ СO₂=(NH₂)₂CO+H₂O

Аммиак широко применяется в качестве удобрения и в своём натуральном виде – он является сырьём для получения аммиачной воды. Аммиак находит широкое применение в качестве хладогента в криогенной технике и холодильной промышленности, а также в медицине.

Вследствии относительно небольшого давления пара над водным аммиаком (например, при 25% NH₃ и 20°С общее давление ≈0,45МПа) его хранят и транспортируют в стальных закрытых цистернах или резервуарах, рассчитанных на давлении 0,15 – 0,2 МПа. Плотность 25%-го водного аммиака при 20°С 907 кг/м³. Температура замерзания 25%-го раствора – 56,22% - 33°С.

Присутствие аммиака в воздухе рабочих помещений приводит к раздражению верхних дыхательных путей и слизистой оболочки глаз. Порог восприятия запаха 37 мг/м³. Предельно допустимая концентрация аммиака в атмосфере производственных помещений – 20 мг/м³. Смеси аммиака с воздухом, содержание 15-28% NH₃, взрывоопасны. Жидкий аммиак при попадании на кожу вызывает ожог.

Жидкий аммиак. Качество жидкого аммиака регламентируется

ГОСТ 6221-82, который предусматривает выпуск продукта трёх марок:

А – для азотирования, в качестве хладагента, при получении защитных атмосфер;

А_к – для поставок на экспорт и при транспортировании по магистральному аммиакопроводу;

Б – для переработки в удобрения и применения в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения. Допускается по согласованию с потребителями применение любой из указанных марок в отраслях народного хозяйства и для поставок на экспорт. Жидкий аммиак должен соответствовать нормам, указанным ниже:

Содержание	А	Б	В
аммиака,%	99,96	99,6	99,6
азота,%	-	82	82
воды,%	0,04	0,2-0,4	0,2-0,4
масла,%	2	2	8