Аммиак является одним из наиболее важных и широко используемых продуктов нефтехимии и является вторым синтетическим веществом с химической формулой NH 3 , образующимся в природе при разложении азотистого органического вещества. Наибольшее количество аммиака расходуется на производство удобрений (карбамид, сульфат аммония, фосфаты аммония). Соль аммиака была открыта Джабером Бин Хайяном, а газообразный аммиак — английским химиком Пристли. В установке производства аммиака используется 8 катализаторов для подготовки газа для последнего реактора, отвечающего за производство аммиака. Последний реактор называется синтезом аммиака. Компания Smart Catalyst, ранее производившая сернокислотные катализаторы., в настоящее время является одной из компаний, которая сделала важный шаг в технических знаниях о производстве катализаторов синтеза аммиака и добилась этого важного производства.

Обычно используются железные катализаторы на основе магнетита с усилителями. Он бывает двух видов: структурный (например, оксид алюминия, оксид кальция) и электронный (оксид калия). Потому что он имеет более активную и подходящую фазу для синтеза аммиака. Основной целью введения усилителей в ходе реакции является повышение каталитической активности, повышение термической стойкости, содействие улучшению токов детоксикации и увеличение срока службы катализаторов. Активность железных катализаторов на основе магнетита увеличивается всего на 2-3%, что затрудняет процесс. На некоторых производственных установках используются цветные катализаторы, которые являются хорошей альтернативой магнетиту.

Magnetite type catalyst description

Catalyst Type SmartAM SmartAM-Lord
Particle shape Irregular granules Irregular granules
Appearance Black Black
Delivery Form 60 liter Steel drums 60 liter Steel drums
Particle size, mm 1.5-3, 3-6 ,6-12 1.5-3, 3-6 ,6-12
Surface Area, m2/g 15
Bulk Density, kg/l 2.6 — 3.0 2.1 — 2.4
Attrition Loss, %

Method: ASTM D-4058

< 2.5 < 4.0

Chemical Composition (Nominal, wt. %)

Fe, Fe Oxides 94 ± 2
Fe Oxides 94 ± 2
Al2O3, CaO, K2O, SiO2 6 ± 2 8 ± 2

В 1986 году исследования железных катализаторов с предшественником вюстита пришли к выводу, что благодаря большей активности этого катализатора в ходе реакций и высокой скорости его регенерации его можно использовать для синтеза аммиака. Первоначально он выпускался под торговой маркой А301, но из-за нестабильности его деятельности исследователям пришлось усовершенствовать его рецептуру. Вюститный железный катализатор является наиболее активным типом расплавленного железного катализатора для процесса синтеза аммиака. К наиболее важным добавкам железосодержащих катализаторов относятся Al2O3, K2O, CaO и др.

Wustite type catalyst description

Catalyst Type SmartAW SmartAW-Lord
Particle shape Granules Granules
Appearance Black Black
Delivery Form 100 liter Steel drums 100 liter Steel drums
Particle size, mm 1.5-3, 3-6 ,6-12 1.5-3, 3-6 ,6-12
Bulk Density, kg/l 2.8 — 3.2 2.4 – 2.6

Wustite type catalyst Composition (wt %)

Fe, Fe Oxides 83 Min
Fe Oxides 69 Min
Al2O3, CaO, K2O, SiO2 6 ± 2 8 ± 2

Каталитические свойства синтеза аммиака

  • Высокая активность
  • Долгая жизнь
  • Износостойкий
  • Высокая механическая прочность
  • Минимальная чувствительность к каталитическим токсинам

Использование SMART CATALYST в производстве катализатора синтеза аммиака

  • Производство катализаторов синтеза аммиака на основе магнетита и вюстита в промышленных масштабах
  • Выполните все соответствующие тесты и испытания
  • Проведение реакторных испытаний
  • Точное определение активности катализаторов синтеза аммиака
  • Предоставление консультаций аммиачным установкам по выбору или замене соответствующего катализатора с учетом их условий работы
  • Обновите старые агрегаты аммиака, выполнив корректирующие действия (катализатор, реактор и цикл синтеза)

Нефтехимическая научно-технологическая компанияявляется высшим ориентиром в области испытаний, разработки и создания технических знаний о различных нефтехимических катализаторах в Иране. Продукты катализатора синтеза аммиака в компании Smart Catalyst в сотрудничестве с группой экспертов компании Petrochemical Research and Technology Company будут исследованы и после подтверждения физических, химических и реакторных спецификаций будут отправлены в соответствующие нефтехимические предприятия. Образцы катализаторов синтеза аммиака производства компании Smart Catalyst получены путем многочисленных реакторных испытаний при температурах выше 2000°С и определения их физических характеристик. Катализатор синтеза аммиака производства компании Smart Catalyst включает 4 типа аммиачных катализаторов: магнетитовый, восстановленный магнетит и вюстит и восстановленный вюстит. Далее мы исследуем железные и цветные катализаторы.

Катализатор синтеза аммиака

Первый катализатор синтеза аммиака был открыт в 1909 году и уже более 100 лет используется в различных отраслях промышленности. Синтез аммиака из азота и водорода имеет несколько стадий, наиболее сложной из которых является стадия выделения N2, так как в этой связи много энергии. Катализатор синтеза аммиака оказывает непосредственное влияние на этой стадии. Примечательна роль этого катализатора, который также называют сердцем аммиачных агрегатов. Катализатор синтеза также оказывает непосредственное влияние на рабочее давление и температуру, процент чистоты потребляемого газа, объем производства аммиака и энергию, необходимую для производства синтез-газа. По этой причине его производительность приводит к экономии всего производственного процесса.

Катализаторы, используемые в установке промышленного производства аммиака

Повышенная активность и каталитические реакции при низких температурах увеличивают скорость превращения. В результате разработка активных катализаторов при низких температурах очень важна. В аммиачных установках используется 8 типов катализаторов, которые можно разделить на две разные части.

  • Защитный катализатор: включает катализатор гидрирования кобальта, оксид цинка, катализатор метанирования и катализатор высокотемпературной конверсии.
  • Экономичный катализатор: включает катализаторы первичного и вторичного риформинга, низкотемпературную конверсию и синтез аммиака.

Экономические катализаторы показывают процент отдачи и оказывают прямое влияние на экономическую прибыль в производстве.

Типы железистых и цветных катализаторов синтеза аммиака:

Катализаторы на основе железа включают:

  • Кобальтсодержащий железный катализатор
  • Железный катализатор на основе магнетита
  • Железный катализатор на основе вюстита, обладающий наибольшей активностью среди железных катализаторов синтеза аммиака.

К цветным катализаторам относятся:

  • Катализаторы на основе рутения (графитовый уголь)
  • Катализатор нитрида кобальта-молибдена

Использование аммиака

Более половины мирового производства аммиака используется для производства химических удобрений. Но аммиак также используется в следующих разделах.

  • Промышленные отрасли
  • Ледяные фабрики
  • Производство сульфата, фосфата аммония, азотной кислоты и карбамида
  • Азотистые соединения
  • Синтетические волокна
  • Нитропарафин
  • Пластик и волокно
  • Аптека по изготовлению сульфаниламидов и витаминов группы В
  • Бумага
  • Горнодобывающая промышленность и металлургия для извлечения цинка и никеля
  • Уборка

Компании по синтезу аммиака

Процесс синтеза аммиака впервые в мире осуществлен компанией BASF .. Со временем эта технология получила широкое распространение. В настоящее время многие компании в мире, такие как Kellogg, Haldor Topsoe, Cassale и др., используют этот процесс. Основным материалом в аммиачной установке является природный газ (метан). В нашей стране, Иране, несмотря на большие ресурсы газа, годовая добыча оценивается более чем в 4 миллиона тонн. Процесс производства аммиака экономически зависит от катализатора синтеза аммиака. На большинстве установок по производству аммиака в Иране для повышения эффективности реактора изменен синтез аммиака, в ходе которого поток газа на входе меняется с осевого на радиальный или перекрестный и достигает степени конверсии 15%. Кроме того, для этого метода следует использовать новые типы цветных катализаторов. Использование цветных металлов в синтезе аммиака является основным фактором снижения давления со 130 до 90 бар.

Компании отрасли по всему миру используют катализаторы на основе магнетита, вюстита и рутения для синтеза аммиака.

Сравнение железных и цветных катализаторов

Преимущества вюститового катализатора перед магнетитовым катализатором Рутениевый катализатор
Высокая активность
Активация при низких температурах
Регенерация скорости
Термостойкие
Возвращение в исходное состояние при отравлении оксигенированными соединениями
Высокая механическая прочность
Сокращение энергопотребления и затрат на строительство
Сокращение потребления воды и водорода
Преимущества:

Оптимизация условий эксплуатации по температуре и давлению
Повышение процента конверсии

Недостатки:

Углеродная основа (углерод метанизируется в операциях синтеза аммиака)
Более дорогой, чем железосодержащие катализаторы.

Использование SMART CATALYST в производстве катализатора синтеза аммиака

  • Производство катализаторов синтеза аммиака на основе магнетита и вюстита в промышленных масштабах
  • Выполните все соответствующие тесты и испытания
  • Проведение реакторных испытаний
  • Точное определение активности катализаторов синтеза аммиака
  • Предоставление консультаций аммиачным установкам по выбору или замене соответствующего катализатора с учетом их условий работы
  • Обновите старые агрегаты аммиака, выполнив корректирующие действия (катализатор, реактор и цикл синтеза)

 

Часто задаваемые вопросы

Процесс образования аммиака из азота и водорода на катализаторе (обычно железном) называется процессом синтеза аммиака.

В химическом процессе, называемом методом Габера-Боша, магнетит используется в качестве источника железа в катализаторах, поскольку он имеет большую площадь поверхности и усиливает реакцию между азотом и водородом с образованием аммиака. Этот метод был впервые разработан лауреатами Нобелевской премии Габером и Бошем и сегодня наиболее широко используется для крупномасштабного производства аммиака.

Каталитическое восстановление требуется для преобразования газообразных водорода и азота в реакторе синтеза аммиака, процесс, который занимает от 4 до 7 дней. Во избежание экологических проблем, высоких технологических затрат и потерь энергии на первой стадии (в некоторых установках на всех стадиях) обычно используют регенеративные катализаторы, что ускоряет производственный процесс. Процесс восстановления катализатора синтеза аммиака возможен на каталитической установке, но этот процесс является дорогостоящим и включает несколько стадий восстановления и пассивации. Кроме того, вместо регенерированного магнетитового слоя на первом этапе можно использовать вюститовый катализатор, но это необходимо проверить группам по разработке интеллектуальных катализаторов.

В связи с тем, что вюститный катализатор имеет более высокий КПД при тех же условиях, что и магнетитовый катализатор, в результате температуры на выходе из слоев выше, и возникает необходимость в конструкции каталитического слоя и изменениях в реакторе, скорости потока и давлении в реакторе. обязательный. Другой метод заключается в размещении реактора при более низком рабочем давлении, чем у магнетитового катализатора, что вызывает изменения скорости потока в зависимости от состояния и типа реактора, что приводит к снижению давления, что резко снижает затраты энергии, и условия становятся рабочими.

Обычно срок службы таких катализаторов составляет от 15 до 20 лет.

Газообразный аммиак легко воспламеняется, поэтому избегайте контакта с нефтью и горючими материалами. Контакт с жидким аммиаком также вызывает ожоги кожи. В случае аварии обязательно промойте место контакта водой с мылом.

Для заказа товара заполните форму ниже

Для заказа товара заполните форму ниже

Заполните поле
Заполните поле
Заполните поле
Заполните поле

Другие продукты

Результатов не найдено.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Заполните поле
Заполните поле
Пожалуйста, введите корректный адрес email.
Вы должны согласиться с условиями для продолжения