GVHD: PGS. TS. Nguyn Hng LinCng ngh tng hp NH3CNG NGH SN XUT NH3M U3I.GII THIU V AMONIAC.41.Tnh cht vt l42. Tnh cht ho hc5II.NGUYN LIU TNG HP NH37III.C S HA L CA QU TRNH TNG HP NH3.82.Ccyu t nh hng n cn bng .83.Xc tc trong qu trnh tng hp NH3.9IV.CNG NGH SN XUT NH3.111.Sn xut kh tng hp112.Chuyn ha CO v tinh ch kh143.Tng hp NH317V.CC CNG NGH SN XUT NH3 TRN TH GII.191.S cng ngh tng hp NH3 ca hng UHDE19Chng VI27La chn v gii thiu cng ngh27VI.1. La chn cng ngh27VI.2. GIi thiu cng ngh28TI LIU THAM KHO.37

GVHD: PGS. TS. Nguyn Hng LinNhm 15: Nguyn Duy ThanhPhng Thanh QunNguyn Hu HngL Vn c

M UAmoniac (NH3) c ngha rt ln trong cng nghip. Vo nm 1909 Fritz Haber pht minh ra phn ng tng hp amoniac qui m phng th nghim. Nm 1913 c Carl Bosch a vo qui m pilot vi sn lng 30 tn/ngy v dn pht trin ti ngy nay.Amoniac l mt trong nhng hp cht ho hc c ngha c bit trong quan trng ngnh cng nghip ho hc v n c rt nhiu ng dng quan trng trong thc t.Trc y trong thi k Chin tranh Th gii th II, NH3 lng tng c thit k s dng lm thuc phng tn la.Trong cng nghip sn xut phn bn, Amoniac dng sn xut ra cc loi m, m bo s n nh v cung cp m cho vic pht trin nng nghip. Trong cng nghip thuc n, Amoniac c vai tr quyt nh trong vic sn xut ra thuc n. T NH3c th iu ch HNO3 sn xut cc hp cht nh: trinitrotoluen, nitroglyxerin, nitroxenlulo, pentaerythrytol tetryl, v amoni nitrat dng ch to thuc n.Trong ngnh dt, s dng NH3 sn xut cc loi si tng hp nh cuprammonium rayon v nilon.Trong cng nghip sn xut nha tng hp, NH3 c dng lm xc tc v l cht iu chnh pH trong qu trnh polyme ha ca phenol-formaldehyt v ure-formaldehyt tng hp nha.Trong cng nghip du m, NH3 c s dng lm cht trung ha trnh s n mn trong cc thit b ngng t axit, thit b trao i nhit, ca qu trnh chng ct. NH3 dng trung ha HCl to thnh do qu trnh phn hy nc bin ln trong du th. NH3 cng dng trung ha cc vt axit trong du bi trn axit ha.Trong qu trnh cracing xc tc lp si, NH3 thm vo dng kh trc khi a vo thit b kt ta cottrell thu hi xc tc s dng.NH3 dng iu ch aluminu silicat tng hp lm xc tc trong thit b cracking xc tc lp c nh. Trong cng nghip sn xut thuc tr bnh, NH3 l mt cht n quan trng sn xut cc dng thuc nh sunfanilamide, sunfaliazole, sunfapyridine. N cng c s dng sn xut cc loi thuc vitamin. Ngoi ra, NH3 cn c s dng trong lnh vc bo v mi trng chuyn ho SO2 v NOx t kh ng khi. Dung dch NH3 21% cn dng lm dung mi rt tt. Amoniac to c cc nitrua ti cng b mt thp, s dng Amoniac lm tc nhn lnh trong cc thit b lnh.

I. GII THIU V AMONIAC.1. Tnh cht vt l [1].Amoniac c cng thc phn t l NH3 l mt kh khng mu, nh hn khng kh, v c mi c trng. p sut kh quyn, NH3 ha lng ti -33,34oC (239,81oK), c trng lng ring 682 g/lit ti 4oC, ha rn ti -77,73oC (195,92oK), v vy nhit thng ngi ta phi lu tr NH3 lng di p sut cao(khong trn 10 atm ti 25,7oC).Do NH3 lng c entalpy (nhit bay hi) H thay i ln (23,35kJ/mol) nn cht ny c dng lm mi cht lm lnh. NH3 lng l mt dung mi ha tan tt nhiu cht v l mt trong nhng dung mi ion ha khng nc quan trong nht. N c th ha tan cc kim loi kim, kim th v mt s kim loi t him to ra cc dung dch kim loi (c mu), dn in v c cha cc electron solvat ha.

Bng 1. Cc c trng vt l ca NH3Khi lng phn t17,03

Th tch phn t ( 0oC, 101,3 KPa)22,08 L/mol

T trng pha lng0,6386 g/cm3

T trng pha kh0,7714 g/l

p sut ti hn 11,28 MPa

Nhit ti hn132,4 0C

T trng ti hn0,235 cm3/g

Th tch ti hn4,225 cm3/g

dn nhit ti hn0,522 Kj.K-1. h-1. m-1

nht ti hn23,90. 10-3 mPa.s

im nng chy-77,71 0C

Nhit nng chy332,3 Kj/Kg

p sut ha hi6,077 KPa

im si -33,43 0C

Nhit ha hi1370 Kj/Kg

Nhit to thnh tiu chun-45,72 Kj/mol

Entropi tiu chun192,731 J.mol-1.K-1

Entanpi to thnh t do-16,391 Kj/mol

Gii hn nHn hp NH3-O2(200C, 101,3KPa)Hn hp NH3-KK(200C, 101,3KPa)Hnhp NH3-KK(1000C, 101,3KPa)15 - 17 % V NH316 - 27 % V NH315,5- 28 % V NH3

2. Tnh cht ho hc V mt ho hc amoniac l cht kh hot ng. Vi cp electron t do nit, amoniac c kh nng kt hp d dng vi nhiu cht.Khi tan trong nc, amoniac kt hp vi ion H+ ca nc to thnh ion NH4+ v dung dch tr nn c tnh baz.NH3 + H+ = NH4+H2O H+ + OH v phn ng tng qut c th vit l:NH3 (dd) + H2O NH4+ + OHHng s phn ly ca NH3 trong dung dch 250C l:

K = Nh vy dung dch NH3 trong nc l mt baz yuKh NH3 d dng kt hp vi HCl to nn mui NH4Cl dng khi trng.NH3 + HCl = NH4ClKh amoniac c th chy khi t trong oxi cho ngn la mu vng to nn kh nit v nc.4NH3 + 3O2 = 3N2 + H2OKhi c platin hay hp kim platin - rodi lm cht xc tc 8000C 9000C, kh amoniac b oxy khng kh oxy ho thnh nit oxit.4Nh3 + 5O2 = 4NO + 6H2OTrong trng hp ny ngi ta thi nhanh hn hp kh i qua cht xc tc . Nu cho hn hp i chm qua si aming cha mui platin, phn ng xy ra khc:2NH3 + 2O2 = NH4NO3 + H2OClo v brm oxi ho mnh lit amoniac trng thi kh v trng thi dung dch.2Nh3 + 3Cl2 = N2 + 6HCli vi cc cht oxi ho khc, amoniac bn iu kin thng. Khi un nng n kh c oxit ca 1 s kim loi.3CuO + 2NH3 = N2 + 3H2O + 3Cu 800 9000C nhm tng tc vi kh amoniac to thnh nhm nitrua v hydro:2Al + 2NH3 = 2AlN + 3H2 nhit cao nhng nguyn t hydro trong phn t amoniac c th c ln lt th bng cc kim loi hot ng to thnh amiua (cha nhm NH2 ), imiua (cha nhm NH2-) v nitrua (cha ion N3-)2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2

II. NGUYN LIU TNG HP NH3 [1], [2].C nhiu ngun nguyn liu khc nhau s dng cho qu trnh tng hp NH3 nh: than , du nng naphta, kh t nhin, kh ng hnh.Nguyn liu quan trng nht hin nay l cc nhin liu rn, kh l cc, H2 ca qu trnh in phn. Cc nguyn liu ny ch c dng trong iu kin c bit v ngy nay c rt t.Kh than t l nguyn liu tng lai sn xut NH3. Ngoi ra H2 sn xut bng qu trnh in phn nc cng l nguyn liu sn xut NH3.Bng sau y cung cp tng qut s liu cc ngun nguyn liu th cho nng sut NH3 trn th gii:

Bng 2. S liu cc ngun nguyn liu th dng sn sut NH3Nguyn liu1961/19621971/1972

103 tn/nm%103 tn/nm%

Kh l cc v than Kh t nhinNaphtaCc sn phm du khc280078002050295018501319460032100107003600963217

Tng cng1560010051000100

Theo s liu trn th ta thy cc nh my sn xut NH3 mi hu nh da vo ngun nguyn liu chnh l kh t nhin v naphta. Xu hng ny cng tip tc trong tng lai.

III. C S HA L CA QU TRNH TNG HP NH3.

Phn ng tng qut ca qu trnh tng hp NH3:N2 + 3H2 2NH3 + 91,44 (kJ/mol)y l phn ng thun nghch, ta nhit, gim th tch tin hnh trn xc tc st. 1.C ch ca phn ng tng hp amoniacC ch ca phn ng tng hp NH3 trn xc tc st xy ra nh sau:N2 + 2Fe 2N - Fe(1)H2 + 2Fe 2H - Fe(2)H-Fe + N-Fe NH - Fe + Fe(3)NH-Fe + H-Fe NH2-Fe + Fe(4)NH2-Fe + H-Fe NH3 + Fe (5)

2.Ccyu t nh hng n cn bng [2], [3].Phn ng tng hp NH3 l phn ng ta nhit, gim th tch nn theo nguyn l Le Chaterlie gim nhit v tng p sut s lm chuyn dch cn bng theo chiu thun v pha to sn phm NH3. th quan h nng NH3 lc cn bng ti cc nhit v p sut cho thy nhit cng thp nng NH3 cng tng.

Hnh III.1.

Theo th ny ta thy, cng mt nhit phn ng, p sut cng cao nng NH3 cn bng ya cng ln, tuy nhin s tng ny khng u. Khi p sut tng t 70 n 80 MPa th ya tng 2,5%. Khi p sut tng t 20 n 30 MPa th ya tng 5%. p sut thp ya tng mnh hn.3.Xc tc trong qu trnh tng hp NH3 [2], [3].Cng nh nhng phn ng thun nghch, ta nhit khc, nng cao nng NH3 trng thi cn bng, cn h thp nhit . Nhng nh vy khng th tng nhanh tc phn ng, cho nn phi dng xc tc nng cao tc phn ng.Cc nguyn t c c im l lp v in t th hai tnh t ngoi vo m khng bo ha th u c th lm xc tc cho qu trnh tng hp. Th d: Os, U, Fe, Mo, Mn, W, Trong U v Os c hot tnh cao nht. Nhng Os th qu t cn U th d b ng c bi hi nc, nn chng rt t c s dng. Fe nguyn cht c hot tnh trung bnh, nhng tui th ngn v d mt hot tnh; cn Mn, Mo, W, hot tnh khng bng st.Qua nhiu th nghim v nghin cu, cho n nay hu ht u dng xc tc c thnh phn ch yu l Fe v thm mt s ph gia.Trong cng nghip s dng hai loi xc tc st: Mt loi dng oxyt st, mt loi dng feric cyanua. Loi feric cyanua trc kia dng cho qu trnh p sut thp, tuy hot tnh cao nhng d v v d trng c cho nn hin nay t dng. Xc tc dng ch yu hin nay l xc tc oxyt st. Thnh phn ch yu ca oxyt st l oxyt st II v oxyt st III, thnh phn ph gia l cc oxyt kim loi: Al2O3, CaO, Hg2O,Ni chung trong xc tc oxyt st hm lng FeO vo khong 24 - 38% trng lng. Nu tng hm lng FeO mt cch hp l th c th nng cao tnh chu nhit v tng bn ca xc tc. T l Fe2+/Fe3+ xp x bng 0,5 tng ng vi Fe3O4.Ngoi ra, cc oxit t him nh Sm2O3 , HoO3 , Fr2O3 cng gp phn tng hot tnh xc tc. Trong qu trnh hot ho cc oxit ny b kh thnh kim loi v to hp kim vi st. Cng vi nhng pht minh trong ch to, hot tnh xc tc tng r rt, nhit v p sut lm vic u gim, to iu kin lm bin i cng ngh nh h p sut tng hp xung ph bin mc 10 15 MPa nhit lm vic c th gim xung 3600C, thm ch 3500C, mang li nhng gi tr kinh t cao.

C th gii thch tc dng ca ph gia nh sau:Mng li tinh th ca Fe3O4(FeO.Fe2O3) khi thm Al2O3 vo th n c th tc dng vi FeO hnh thnh Fe.Al2O4(FeO.Al2O3). Cho nn Fe3O4 v Fe.Al2O4 d hnh thnh hn tinh(hn hp tinh th). Sau khi xc tc st b H2 hon nguyn thnh - Fe, cn Al2O3 khng b hon nguyn. Nu khng thm Al2O3 th do khong cch mng li tinh th ca Fe3O4 v - Fe khc nhau, cho nn khi kt tinh st rt d xy ra hin tng kt tinh li, khi c Al2O3 th n nm kt gia, ngn nga s ln ln ca nhng tinh th st nh. Khi din tch b mt ln, nng cao nng lng d ca b mt lm cho hot tnh cng tng.Ngoi ra khi hm lng Al2O3 tng i cao th tnh chu nhit ca xc tc cng tng. V d: Cc xc tc cha 3,5 - 4,5% Al2O3 ; 4,5 - 5,5% Al2O3 v 11 - 12% Al2O3 (cn c 2% K2O) th phm vi nhit s dng di 5000C , 500 - 570oC v 600 - 650oC.Nhng nu hm lng Al2O3 qu nhiu cng c hi v khi kh tin hnh hon nguyn xc tc oxit st, mt khc do Al2O3 th hin tnh axit nn gy kh khn cho qu trnh nh NH3 sinh ra b mt . Tc dng ca K2O: Theo thuyt in t v xc tc th trong qu trnh hp ph N 2 v H2 trng thi kh to thnh NH3v trong qu trnh gii hp NH3, kh hp ph u cn in t t xc tc cho nn khi thm K2O vo xc tc s lm cho in t d thot ra, do c li cho qu trnh ny. Cho nn sau khi thm Al2O3 th nn thm K2O.Theo nghin cu gn y, ngi ta cho rng khi thm K2O th cn lm tng kh nng chu c ca xc tc khi gp H2S.Ngoi ra, gn y cn c xu hng thm cc ph gia nh CaO, SiO2. Sau khi thm th tng c tnh n nh. Cc loi xc tc khc lm tng hiu qu tng hp amoniac Nhiu nm gn y, s dng ruthemin nh mt loi xc tc mi nht. u th ca xc tc ruthemin ch hot tnh cao nn lng xc tc dng t, p sut lm vic thp, nhit cao, bn v tui th t yu cu, nht l khi tm c cht mang tt nh cht mang graphit (hng Kellogg); gm (hng Topsoe) .Mt h xc tc mi gm Ba c hot ho bng Ru trn cht mang MgO c th lm tng hiu qu tng hp so vi nhng loi xc tc hin ang c s dng trong cng nghip sn xut amoniac. Xc tc Ba-Ru/MgO ch i hi p sut bng mt na p sut cn c khi s dng xc tc Fe thng thng, xc tc ny c n nh cao v c xem l loi xc tc tng hp amoniac th h mi .

IV. CNG NGH SN XUT NH3.Trong cng nghip, qu trnh sn xut NH3 gm cc giai on chnh sau :1. Sn xut kh tng hp.2. Chuyn ha CO v tinh ch kh.3. Tng hp NH31. Sn xut kh tng hp [1].C 2 cng ngh sn xut kh tng hp t kh t nhin, cc sn phm du hay than l: Reforming hi nc. Oxy ha khng hon ton.c im c bn ca cc cng ngh hin i l s dng p sut kh ha cao. p sut gii hn khong 4Mpa(40 bar). Vic s dng cng ngh no l thch hp ph thuc vo nguyn liu th.Nu nguyn liu sn xut NH3 l kh t nhin hay Naphta th s dng cng ngh reforming hi nc.Phng php oxy ha khng hon ton ch p dng i vi vic kh ha nguyn liu th rn.1.1. Phng php reforming hi ncKh hay cc hydrocacbon nng, ha hi c c th chuyn thnh H2 v CO theo phn ng tng qut sau:

Vi CH4:

H= 206 Kj/mol y l phn ng thu nhit. nhit cao, t l gia hi nc v hydrocacbon cao. nhit thp s to thnh H2 v CO l c li.ng thi vi phn ng reforming c chuyn ha cn bng kh than t.

H= -41 Kj/molNh vy trong thnh phn sn phm sau qu trnh reforming lun c H2, CO, CO2, H2O v CH4.Ni chung, nhit cung cp cho phn ng ly t qu trnh cp nhit trc tip ca thit b phn ng hnh ng, bn trong cha y xc tc Ni v hn hp kh i qua. V xc tc rt d b ng c cho nn trc khi cho kh nguyn liu i qua cn tch S tht cn thn. Sau hn hp kh c trn vi hi nc, t l hi nc/cacbon = 2,54,5 mol, hn hp c gia nhit s b v chuyn qua cc ng reforming, c xp thng ng trong l phn ng. Trong l cha khong 200 400 ng di 10 12m, ng knh trong 75 140mm, dy 11 18mm. L phn ng c xp nh vy nhit t cc n kh cp vo cc ng d hn. Vt liu lm ng s dng hin nay yu cu phi chu p sut t 4 MPa tr ln v nhit thnh ng phi trn 950oC. Vic sp xp cc ng phn ng v n kh trong thit b chnh nh th ny ph hp vi vt liu lm ng, vi h thng phn phi kh nguyn liu v h thng bnh cha kh reforming .T l hi nc/cacbon phi ln trnh C phn hy trong cc ng xc tc ca thit b chnh.Khi nguyn liu s dng l naphta, mt hn hp gi l "lp kh giu" c th c dng nh mt dng tin lu ca thit b reforming s cp. Trong trng hp ny hn hp naphta-hi nc c chuyn ha nhit thp (400 500oC) v t l hi nc- cacbon nh hn 2 trong kh giu CH4. Kh ny c chuyn ha trong thit b reforming s cp di cc iu kin reforming thng.Ty thuc vo p sut, t l hi nc/cacbon v nhit , m phn cn kh metan cha trong reforming chim khong 7 10%. Qu trnh reforming th cp b sung cho qu trnh reforming s cp bng s kh metan hao ht(cha chuyn ha) n mc c th v cung cp N2 v kh tng hp tng hp NH3. Kh i ra t thit b reforming s cp nhit 830oC- 850 oC, lng CH4 hao ht khong 7,5%. Lng kh ny c kt hp vi khng kh gia nhit s b to mt hn hp ph hp vi h s t lng ca N2 v chuyn qua lp xc tc niken nm trong mt ng phn ng chu la (thit b reforming s cp). Kh oxy cng vi khng kh t chy mt phn hn hp v lm tng nhit trong l phn ng ln 1200oC.Qu trnh chuyn ha CH4 tin hnh on nhit, thch hp vi nhit cao trong lp xc tc, lng CH4 hao ht ch 0,2 0,3%. Trong phng php ny nhit gim khong 1000oC. Thit b reforming xc tc th cp v thit b phn ng chu la phi lm t hp cht t do ca silic.Kh N2 c mt trong kh t nhin c xu hng lm gim t l khng kh trong thit b reforming th cp v gim s tng nhit trong thit b ny. V vy duy tr mt lng hao ht CH4 th nhit thi t thit b reforming chnh phi tng.Mc khc, c cc qu trnh cp mt lng ln khng kh theo h s t l ca N2. Qu trnh chuyn ha kh CH4 l chuyn t thit b s cp sang th cp. Kh N2theo t l yu cu trn phi c tch t h thng. iu ny c th xy ra hoc l trc khi vo thit b tng hp vng hay trong qu trnh tng kh thi t thit b vng tng hp.Mt cch tng t vi thit b reforming th cp cng c th c cp tng nhit cho qu trnh reforming trc tip trong sut qu trnh chy ca mt phn ln nguyn liu kh t nhin. thc hin iu ny, mt lng khng kh hay oxy c a vo hn hp kh-hi nc. Cng ngh ny gi l qu trnh reforming cp nhit t ng.1.2. Phng php oxi ha khng hon ton. Trc ht thc hin phn ng chy ca metan:Ch4 + 2O2 CO2 + H2O (1)Bc hai sn phm CO2, H2O ca phn ng chy phn ng vi CH4 d sau phn ng bc mt.CH4 + H2O CO + 3H2(2)CH4 + CO22CO + 2H2(3)Phn ng (1) din ra cc nhanh; phn ng (2) ,(3) rt chm. Trng hp khng dng xc tc nhit phn ng trong khong 1400 15000C .1.3. Qu trnh oxy ha mt phn cc hydrocacbon.Trong cc cng ngh Texaco v shell, cc cht phn ng c gia nhit s b ri chuyn ha trong mt thit b phn ng dng ng chu la v chu p sut trong. Nhit phn ng trong ng khong 1200 1500oC, kt qu trong kh th c cha mui than, cn phi tch ra.u im ca qu trnh oxy ha mt phn l khng i hi cht lng nguyn liu th. Nguyn liu cha lu hunh cng khng quan trng.

2. Chuyn ha CO v tinh ch kh [1].2.1. Chuyn ha CO.CO c trong sn phm kh ph thuc vo cng ngh v nguyn liu, thng trong khong 10 50% th tch. Qu trnh tng hp NH3 ch s dng N2 v H2 nn yu cu phi chuyn ha CO v cc cht nhim khc.Bng phn ng chuyn ha kh than t:

M CO chuyn ha thnh CO2 , CO2 c tch ra d dng. Phn ng ny cng to H2 trong sn phm. Hng s cn bng ca phn ng ph thuc nhiu vo nhit . Phn ng thun tin khi gim nhit .Cc xc tc chuyn ha Fe-Cr ch hot ng 320 360oC. C mt thun li l s pht trin ca nhiu xc tc mi da trn hp kim Cu- Zn. Chng c th lm xc tc phn ng nhit trn 200 240oC. Theo , cc thit b chuyn ha nhit thp v nhit cao c phn bit.Trong thc t, c hai dng s dng lp trong mt thit b, u tin l nhit cao, tip theo l thit b nhit thp. V vy, CO trong kh tng hp b gim dn trong cc giai on. Bt u khong 3%V, sau cn 0,2 - 0,3%V. Ngoi ra s kt hp ny cn tng hiu sut H2.Trc kia tng hiu sut, cc xc tc nhit thp ca cc qu trnh ra t tin c s dng tch trit CO. By gi s dng qu trnh metan ha n gin v trit hn.Qu trnh reforming hi nc yu cu tch trit S trong nguyn liu th p dng cng ngh chuyn ha nhit thp v nhay cm vi tnh c ca S.i vi nguyn liu cha S i hi qu trnh oxy ha khng hon ton nh nguyn liu du nng, qu trnh kt hp c chn lc cn tr S chuyn ha trong cht lng ra nit.2.2. Tinh ch khQu trnh tinh ch kh bao gm qu trnh tch trit S trong kh nguyn liu v CO2 trong hn hp kh sn phm qu trnh reforming. Cc phng php tinh ch v v tr ca chng trong ton b qu trnh ph thuc vo h thng sn xut kh, vo s chuyn ha, vo nguyn liu. Tch S.Trong qu trnh reforming hi nc, nguyn liu kh phi lun tch S trc khi n phn ng vi hi nc v khng kh bi v xc tc qu trnh reforming d b u c bi S. Cacbon hot tnh, ZnO hay cc qu trnh ra c th dng tch H2S t kh t nhin hay naphta. Nu cn thit c th dng xc tc Co-Mo hay Ni-Mo chuyn ha hp cht hu c cha S thnh H2S. thc hin cc cch ny phi thm H2 vo trc khi hydro ha thnh H2S. Cc ry phn t v s kt hp ca cc phng php trn cng c ng dng.Qu trnh oxi ha mt phn c th c hoc khng cn dng xc tc. Nu s dng xc tc chuyn ha th H2S v CO2 phi c tch trc qu trnh chuyn ha trong thit b ra, trng hp ny xc tc Fe-Cr c th c s dng. Tch CO2.CO2 tng t nh kh than t cn bng phi tch sau khi a vo thit b chuyn ha. Yu cu mc tch CO2 da vo dng chy xung gia nhit tinh ch ln cui. oxy ha mt phn dng nc ra N2 lng, CO2 ln trong nguyn liu kh phi nh hn 5 ppm. i vi phn xung reforming hi nc dng qu trnh metan ha, gii hn t 0,01 - 0,1%V l thch hp.Trong tt c trng hp, kh tng hp th tip xc vi dung mi chy ngc trong ct hp th. Dung mi hp th cc thnh phn kh axit, CO2, H2S v CS2, tch chng t kh, sau kh ri khi ct hp th c ti sinh bng cch gim p sut, tng nhit v nh hp th cnh sn ct.Trong cc dung mi ha hc CO2 thc hin phn ng thun nghch. Cn trong cc dung mi vt l th CO2 b ha tan. Khi p sut ring phn ca CO2 thp th cc dung mi ha hc hp th CO2 tt hn cc dung mi vt l. Cn khi p sut ring phn ca CO2 tt hn v lc ny cc dung mi ha hc b tch ra.Thnh phn kh tinh ch c xc nh bng phng php sn xut kh. Nu dng phng php reforming hi nc th kh tng hp th khng cn lu hunh v CO2 th c p sut ring phn khong 0,4-0,7MPa. Lc ny s dng cc dung mi ha hc hp th CO2 l thch hp nht v cc dung mi thng dng l K2CO3 hay alkanolamin.Cc dung dch ha tan ca K2CO3 cha cc cht ha hc tng tc chuyn ha CO2 v v th gim c kch thc ca ct hp th.Cn cc alkanolamin th khc nhau v tc chuyn ha CO2. Cc amin bc mt v bc hai nh MEA, DEA cho tc chuyn ha CO2 cao nhng tn nhiu nng lng ti sinh dung mi, v th cc amin bc ba c s dng nhiu hn mc d tc chuyn ha CO2 km hn.Nu kh tng hp c sn xut bng cch oxy ha mt phn th cha c S trong nguyn liu. Sau qu trnh chuyn ha nhit cao, S chuyn ha hon ton thnh H2S v H2S c tch ra khi kh tng hp cng vi CO2. Trong CO2 c p sut ring phn t 1-3MPa. na gii hn di dng dung dch ha hc c tc dng nh cc dung mi vt l. Cn na gii hn trn s dng cc dung mi vt l th tt hn.Cc dung mi c s dng ni bc l polyetylen glycol dimetyete, polyetylen glycol metyl isopropyl ete, propylen cacbonat, N- metyl pyrolydon. Tinh ch ln cui:Trc kh tng hp a vo tng hp NH3, cc hp cht cha oxy nh CO2, CO, O2 v nc s gy c vi xc tc, v vy phi tch trit chng. Hn na nu tch trit s tng hiu sut cho qu trnh.Qu trnh metan ha:Vi qu trnh reforming hi nc, sau khi chuyn ha nhit thp v tch CO2, kh tng hp vn cha 0,2-0,3%V CO v 0,01-0,1%V CO2. Cc phn ng ca chng vi H2 to hi nc v CH4 l phng php n gin nht tch cc hp cht cha oxy ny v trnh c s ng c xc tc tng hp NH3.Cc phn ng metan ho nh sau:

H= -206 Kj/mol

H= -165 Kj/mol

y l phn ng to nhit. nhit lm vic bnh thng t 250 350oC cn bng chuyn v pha phi, lm hm lng CO, CO2 gim xung cn t hn 10ppm.u dim ca qu trnh metan ho l n gin v gi thnh thp nhng cng l c nhc im l tiu tn nhiu H2 v c thm kh tr trong s to thnh kh tng hp. p sut lm vic bnh thng, 3MPa, thng dng xc tc niken c nn. Yu cu th tch xc tc b. Nu khng c qu trnh chuyn ho nhit thp CO hay qu trnh hp th CO2 th qu trnh metan ho to nhit mnh c th t nhit cao hn 500oC rt nhanh. Vy cn phi lp cc thit b kim tra v cc thit b o lng trnh qu nhit v xc tc c th b hng hay p sut bnh vt qu mc cho php.3. Tng hp NH3 [1], [2].Cn bng ca phn ng tng hp NH3

H= -91,44 Kj/molPhn ng ny to nhit nn ch thch hp tng hp NH3 nhit thp v p sut rt cao. Cc xc tc s dng yu cu phi t c tc phn ng bt u nhit trn 350oC. cc iu kin lm vic ca thit b trong cng nghip chuyn ho khong 25 35%. Tuy nhin, trong thc t s chuyn ho cao nht l thp hn. chuyn ho hon ton kh tng hp dng cng ngh vng tun hon ca Haber.Mt s s tng hp in hnh:

kh thi NH3Nguyn liukh thi NH35 4 1 Hnh IV.1b2 Nguyn liu5 4 1 2 Hnh IV.1a Nguyn liukh thi NH35 4 1 Hnh IV.1c 2 Nguyn liuNH32 kh thi Hnh IV.1d1 35 4 1. Thit b chuyn ho NH3 c b phn trao i nhit2. Thu hi NH3 bng lm lnh v ngng t3. Thu hi NH3 bng ngng t nhit mi trng4. My nn kh tng hp5. My nn kh tun hon

Gii thch:Hnh IV.1a Nu kh mi hon ton khng c cc cht gy ng c nh nc, CO2 th c th trc tip a vo thit b chuyn ho. Sau khi kh ra khi thit b tng hp, NH3 c ngng t bng cch lm lnh cn kh tun hon c a vo my nn tun hon. S ny i din cho s sp xp thch hp nht theo quan im nng lng cc tiu. Kt qu l NH3 thp nht u vo v cao nht cho ngng t.Hnh IV.1bKh nguyn liu mi cha nhiu H2O hoc CO2 th cn phi hp th hon ton nh ngng t NH3. iu ny yu cu giai on ngng t c t mt phn hay ton b gia u kh mi vo v thit b chuyn ho. S sp xp ny bt li ch l nng NH3 gim xung do ho tan vo kh mi. Ngoi ra, nhit ngng t tng ng nng NH3 cn bng u vo cao hn i vi thit b chuyn ha.Hnh IV.1cThng s dng my nn loi 4 k, vi s b tr nh vy, thc hin nn tun hon ngay sau khi ngng t v tch NH3. C th s dng nc hoc khng kh lm lnh tun hon ngay trc khi trn vi kh mi, v th gim c tiu hao nng lng cho lm lnh.Hnh IV.1dChia lm lnh thnh 2 bc cho ngng t NH3 s c li khi kh tun hon c nn cng kh mi. Qu trnh ny c s dng c bit l vi p sut tng hp ln hn 25 MPa. p sut ny phn ln NH3 to thnh c th c ho lng nh lm lnh bng nc hoc khng kh.

V. CC CNG NGH SN XUT NH3 TRN TH GII.1. S cng ngh tng hp NH3 ca hng UHDE [4].1.1. S .Hnh V.1Cng ngh tng hp amoniac ca hng Krupp Uhde1.Reforming s cp; 2.Reforming th cp; 3.Chuyn ho CO nhit thp; 4.Chuyn ho CO nhit cao; 5.Thp tng hp amoniac; 6.Thp tch S .

S ny dng sn xut NH3 t kh t nhin, LNG, LPG hay Naphta. Ngoi ra cc hydrocacbon khc nh than , du hay kh thi metanol cng c th lm nguyn liu.Theo quy trnh cng ngh Krupp Uhde, tng hp amoniac c thc hin trong thit b p sut trung bnh. Nhng phng php ny c ti u ho gim tiu th nng lng v tng n nh vn hnh.1.2. M t qu trnh.Nguyn liu (v d kh thin nhin) c tch lu hunh thp (6), phi trn vi hi nc v c chuyn ho thnh syngas nh xc tc niken p sut khong 40 bar v nhit 800-850oC. Thit b reforming s cp (1) ca Krupp Uhde l thit b t phn trn, c cc ng c lm bng thp hp kim v h thng ng x lnh nng cao n nh vn hnh.Trong thit b reforming th cp (2), khng kh c a vo syngas qua h thng vi phun c bit, cho php phi trn hon ho hn hp khng kh vi syngas. Cng on to hi nc v un qu nhit tip theo m bo s dng ti a nhit nng ca quy trnh t hiu qu nng lng ti u.Kh CO c chuyn ha thnh CO2 trong cc thit b chuyn ha nhit cao (4) v nhit thp (3) vi tc dng ca cc xc tc. Kh CO2 c loi b thit b ra kh, CO2 d c chuyn ha thnh metan nh phn ng metan ha c xc tc gim hm lng CO2 di mc cho php.Qu trnh tng hp amoniac s dng hai thit b chuyn ha vi ba tng xc tc bt st. Nhit thi c s dng sn xut hi dng cui dng. Thit b sn xut hi bng nhit thi c b phn gia nhit s b nc np vi cc ng lm lnh c bit gim nhit v xung mc ti thiu v gim ng sut vt liu. Thit k dng chy xuyn tm cho php hn ch ti a s tt p trong qu trnh tng hp v tng ti a hiu sut chuyn ha amoniac.Amoniac lng ngng t v c tch ra khi qu trnh tng hp, sau c lm lnh tip xung di nhit ngng t v a vo b cha, hoc c vn chuyn ti a ch tiu th.1.3. S .Hnh V.2.1.4. M t qu trnh. Nguyn liu c gia nhit s b v tch S trong thit b s (1). Hi qu trnh c sinh ra bng cch ngng t trong thit b chuyn ho ng nhit s (5), y hi nc thm vo theo t l hi nc - cacbon khong 2,7. Thit b reforming (3) lm vic vi nhit trn 850 0C.Kh reforming c lm mt chuyn ho nhit thp bng hi nc ti sinh thit b s (4). Phn ng chuyn ho CO xy ra mt giai on trong thit b s (5).Sau khi thu hi nhit, lm lnh v ngng t (6), kh c a ti thp hp th (7).Nit c sn xut bng cch tch t khng kh nhit thp trong chu k lm lnh (10). Khng kh c lc, nn v tinh ch trc khi a vo hn hp lm lnh. Sn phm N2 sch c nn v trn vi H2 to kh tng hp tinh khit. Kh tng hp c nn ti p sut tng hp NH3 bng my nn (11). Kh tinh khit c loi tr kh thi v kt hp vi h thng x l kh thi.Thit b tng hp NH3 da trn thit b chuyn trc phn x ba lp vi cc thit b trao i nhit bn trong (13) cho chuyn ho cao. Nhit t phn ng tng hp NH3 c dng ti sinh hi (14), gia nhit s b kh nguyn liu (12) v kh c lm mt v lm lnh tch sn phm NH3 thit b (15). Kh cha c chuyn ho cho tun hon v my nn (11) v sn phm NH3 c lm lnh ti -33oC tn tr.2. Cng ngh tng hp NH3 ca hng Linde2.1. S .Hnh V.2.2.2. M t qu trnh. Nguyn liu c gia nhit s b v tch S trong thit b s (1). Hi qu trnh c sinh ra bng cch ngng t trong thit b chuyn ho ng nhit s (5), y hi nc thm vo theo t l hi nc - cacbon khong 2,7. Thit b reforming (3) lm vic vi nhit trn 850 0C.Kh reforming c lm mt chuyn ho nhit thp bng hi nc ti sinh thit b s (4). Phn ng chuyn ho CO xy ra mt giai on trong thit b s (5).Sau khi thu hi nhit, lm lnh v ngng t (6), kh c a ti thp hp th (7).Nit c sn xut bng cch tch t khng kh nhit thp trong chu k lm lnh (10). Khng kh c lc, nn v tinh ch trc khi a vo hn hp lm lnh. Sn phm N2 sch c nn v trn vi H2 to kh tng hp tinh khit. Kh tng hp c nn ti p sut tng hp NH3 bng my nn (11). Kh tinh khit c loi tr kh thi v kt hp vi h thng x l kh thi.Thit b tng hp NH3 da trn thit b chuyn trc phn x ba lp vi cc thit b trao i nhit bn trong (13) cho chuyn ho cao. Nhit t phn ng tng hp NH3 c dng ti sinh hi (14), gia nhit s b kh nguyn liu (12) v kh c lm mt v lm lnh tch sn phm NH3 thit b (15). Kh cha c chuyn ho cho tun hon v my nn (11) v sn phm NH3 c lm lnh ti -33oC tn tr.

3. Cng ngh Kellogg:Vo thp k 70 th k trc Kellogg p dng phng php tng hp p sut thp, v l hng u tin p dng phng php ny. S cng ngh: T kh t nhin qua cng on tch lu hunh, v cc hp cht cha lu hunh c a vo phn ng vi hi nc c gia nhit thm (qu trnh Reforming s cp) to ra H2, CO, CO2 hn hp ny c a n thit b reforming th cp chuyn ho ht lng CH4 cn li sau qu trnh reforming s cp.Sau qu trnh reforming s cp, th cp thu c kh tng hp, ri a ti thp chuyn ho nhit cao v thp chuyn ht CO thnh CO2. Sau CO2 c hp th em i ti sinh, hn hp kh sau khi tch CO2 ti sinh i vo thp kh ht CO metan ho cho php (CO + CO2 5ppm). Sau c nng ln nhit 4800C, 195 320 atm dn ti thp tng hp vi xc tc Fe. Sn phm to thnh c a sang thp tch NH3, kh cha chuyn ho c nn tr li thp tng hp NH3.im c bit ca cng ngh Kellogg l nhit cao qu trnh reforming s cp c cc ng xon tch ti s dng thit b un si, chy hi cao p, chy tua bin my nn ly tm.

Cng ngh Kellogg cn mt s nhc im:+ Ting n.+ Cng sut hn ch.+ My nn tuabin, cc thit b, ng ng hi cao p c gi thnh cao.

1 My nn 2 - Thit b tch lu hunh.3 Reforming s cp,4 - Thit b un si ph tr.5 Cng on trao i nhit i lu.6 - Ct kh thi.7 Reforming th cp.8 - Thit b trao i nhit.9 - Ni hi.10-Chuyn ho CO nhit cao.11- Chuyn ho CO nhit thp.12 Thp metan ho.13 Thp hp th CO2.14 Tch du.15 Thu hi CO2.16-Thit b chuyn ho ammniac17- Thit b tch ammoniac p sut cao.18 Thng cha ammoniac.19 - Thit b thu hi ammoniac.

4. Cng ngh ca hng Haldor Topsoe ( an Mch )Cng ngh Haldor Topsoe [15], [17], [18], [22] l cng ngh sn xut amoniac c mc tiu hao nng lng thp, i t cc loi nguyn liu hyrocacbon khc nhau, t kh t nhin n naphta nng. S cng ngh c m t trn hnh III.4. Dng kh nguyn liu c nn qua thp tch lu hunh, sau c phi trn vi hi nc v c chuyn ha thnh kh tng hp trong thit b reforming hi nc. Thit b reforming bao gm mt thit b reforming s b (y l thit b tu chn, nhng t bit c ch khi s dng nguyn liu hydrocacbon cao, naphta), mt thit b reforming ng t v mt thit b reforming th cp. Sau cng on reforming, kh tng hp s qua qu trnh chuyn ho nhit cao v nhit thp, qu trnh tch CO2 v metan ho. Kh tng hp c nn ti p sut khong 140220 kg/cm2, sau c chuyn ha thnh amoniac trong chu trnh tng hp nh cc thit b tng hp vi thit k dng chy xuyn tm. Cc thit b ny c th l thit b hai tng m xc tc S 200, thit b ba tng m xc tc S-300, hoc thit b S -250 (vi thit b chuyn ha S -200, tip theo l ni hi hay thit b un qu nhit hi nc v thit b chuyn ha mt tng m xc tc S -50 ). Sn phm amoniac c ngng t v tch bng cch lm lnh .

11*Hi nc

810791365431212*Kh thiKhng khKh t nhinCO2 chuyn hoMetan hoAmoniac

Hnh V.4. S cng ngh ca hng Haldor Topsoe 1.Thit b hydro ho ; 2.Thit b tch lu hunh ; 3.Reforming s cp ; 4.Reforming th cp ; 5.Chuyn ho CO nhit thp ; 6.Chuyn ho CO nhit cao ; 7.Thp tng hp amoniac S - 200 ; 8.Thit b phn ly ; 9.My nn ; 10.Thit b trao i nhit ; 11*.Reforming s b ; 12*.Thit b chuyn ho S 50; 13. Thp metan ho . ( * cc thit b khng bt buc ) .

Chng VI La chn v gii thiu cng ngh

VI.1. La chn cng nghCng ngh tng hp amoniac hin nay gm c: cng ngh p sut thp, cng ngh p sut trung bnh, cng ngh p sut cao . Cng ngh p sut cao th ch to thit b kh khn, tn nng lng, thi gian s dng xc tc thp. Cng ngh p sut trung bnh s dng t nng lng hn, phng php ny s dng rng ri vo thp k 70 th k trc. Song vi nhng u im: cng ngh n gin, gi thnh khng cao, li tn dng nhit trit nn gi thnh sn phm khng ln. Cho nn cng ngh p sut thp c s dng nhiu hn. Qua cc s cng ngh sn xut NH3 gii thiu ta thy cng ngh ca hng Hardor Topsoe ( an mch) l cng ngh c nhiu u im nht nn ta chn s ny thit k phn xng sn xut NH3.Nh trnh by, s ny i t ngun nguyn liu chnh l kh t nhin . y l ngun nguyn liu sn c nc ta. V nc ta c nhiu m kh, m du vi tr lng ng k.S ny c cc u im ni bt:- S tng i n gin, d vn hnh.- C th linh hot thay i nng sut theo cc sn phm NH3 . V th m mi nh my s c u tin ho i vi cc iu kin tng qut bng cch iu chnh cc thng s cng ngh khc nhau.- C th dng s ny tng hp ng thi NH3 v CH3OH hoc tng hp ring CH3OH.- Thit b phn ng tng i n gin, d lp rp , sa cha.Mt khc s ny cng c s dng sn xut NH3 trong nh my m Ph M.Tt c cc yu t ny l rt cn thit xy dng mt nh my ho cht, n ph hp vi iu kin c s vt cht cn nh b v trnh k thut cha pht trin cao nc ta.

V vy, la chn cng ngh p sut thp ca hng Haldol Topsoe l hp l nht. Cng ngh ny c mc tiu hao nng lng thp v c s dng rng ri cc nc trn th gi . VI.2. GIi thiu cng nghVI.2.1. Nguyn l hot ng ca dy chuynS cng ngh c th hin trn hnh V.4. Cng ngh c thc hin bao gm hai giai on:Giai on 1: Chuyn ho kh t nhin thnh kh tng hp bng qu trnh t hp.Giai on 2: Chuyn ho kh tng hp thnh amoniac.Dng kh nguyn liu c nn qua thp hydro ho (1) v thp tch lu hunh (2) ti y cc hp cht lu hunh hu c c chuyn ho thnh H2S bng xc tc hydro ha. Sau H2S c hp th bng oxit km. Hn hp kh sau khi tch S c un nng ln khong 5350C. Sau hn hp hi nc/kh t nhin c dn vo cc ng thng ng cha xc tc ca thit b reforming s cp (3). Hydrocacbon trong kh nguyn liu vo thit b reforming s cp c chuyn ho thnh hydro v cacbon oxit. Trong khong khng gian trng pha trn ca reforming th cp (4) khng kh trn mt phn vo dng kh cng ngh, y ch yu xy ra phn ng chy, kt qu l nhit tng ln. T khong khng gian ny, kh cng ngh i qua lp xc tc pha di, m phn ng reforming xy ra hon ton. Nhit hn hp kh ra khi reforming th cp vo khong 9580C.Kh tng hp tip tc c chuyn ho CO thnh CO2 gm hai bc chuyn ho: chuyn ho nhit cao thp (5), chuyn ho nhit thp thp(6). Chuyn ha CO c thc hin qua hai bc m bo lng d CO thp v hnh thnh sn phm ph t. Kh sau khi chuyn ho CO c tip tc tch CO2, h thng tch CO2 c da trn qu trnh MDEA hot ha hai cp (cng ngh ca BASF) h thng bao gm mt thp hp th CO2(10), mt thp gii hp (7) v mt thit b tch (9). Tip theo dng hn hp kh qua cng on metan ha tch trit CO2.Kh tng hp c tinh ch t cng on metan ha c nn n p sut khong 152 barg trc khi n i vo thp tng hp amoniac. Thp tng hp lm vic p sut 135 barg nhit 3000C, ti y kh tng hp c chuyn ho thnh NH3 . Sn phm thu c gm NH3 v cc kh khc qua thit b lm lnh bng nc h nhit xung cn -50C v a ti thit b phn ly NH3, amoniac lng tch ra c lm lnh xung -32,60C v a vo b cha. VI.2.2. Cc qu trnh trong dy chuynVI.2.2.1. Qu trnh tch lu hunh trong nguyn liu+ Hydro ho [18]Tch lu hunh trc y s dng xc tc l Co-Mo cho phn ng hydro ho.RSH + H2 RH + H2S(CH)4S + 4H2 C4H10 + H2S COS + H2 CO + H2ST cc phn ng trn ta thy bn cnh hydro ho cc hp cht S, th xc tc cng hydro ho olefin thnh hydrocacbon no. Kh hydro tham gia hydro ha c tun hon t cng on sau. CO v CO2 cn phi loi b khi kh hydro ho. Nu c mt CO, CO2 th xy ra phn ng :CO2 + H2 CO + H2OCO2 + H2S COS + H2OS c mt ca CO, CO2 v H2O lm nh hng n qu trnh tch S. V nu cha hm lng CO ln c th xy ra phn ng:2CO C + CO2Phn ng ny xy ra th C s lng ng trn b mt xc tc, lm gim hot tnh xc tc. Nng ln nht c th cho php cc tp cht trong kh nguyn liu n thit b hydro ho l : H2O:34%(% th tch); CO: 5%(% th tch); CO2 : 5%(% th tch).Tu thuc vo nng ca H2 m xc tc ca qu trnh hydro ho c th lm vic nhit t 3300C 3600C.+ Hp th H2S [18] Qu trnh kh H2S c thc hin trong hai bnh hp th S ni tip nhau v hon ton ging nhau. Mi bnh c 1 lp xc tc HTZ-3. Xc tc HTZ-3 l loi xc tc ZnO c kch thc 4mm , lm vic nhit 4000C, cha hm lng > 99% ZnO.ZnO phn ng vi H2S v COS theo phn ng :ZnO + H2S ZnS + H2OZnO + COS ZnS + CO2VI.2.2.2. Qu trnh chuyn ho kh t nhin bng reforming hi nc[18]Qu trnh reforming hi nc ca cc hydrocacbon xy ra theo cc phn ng sau :CnHm + H2O Cn-1Hm-2 + CO + 2H2 (1)CH4 + H2O CO + 3H2 (2)CO + H2O CO2 + H2 (3)Phn ng (1) xy ra vi cc hydrocacbon cao hn, phn ln xy ra theo phn ng (2). Phn ng bt u 5000C cho cc hydrocacbon cao v 6000C cho metan.Ch yu nhit ca phn ng trong reforming s cp, v reforming th cp c cung cp theo 2 hng khc nhau. reforming s cp th nhit c cung cp gin tip bi qu trnh t chy . Cn reforming th cp , nhit c ly t s chy ca kh tng hp t qu trnh reforming s cp vi khng kh. reforming th cp nhm to hn hp nit - hydro theo t H2/N2 l 3/1 . thit b reforming s cp, cc ng xc tc c sp xp thnh hng v c t bng cc bt t. Kh t nhin c trn vi hi nc v un nng s b nhit 5350C . Hn hp kh t nhin v hi nc sau i vo cc ng t trn xung , trong ng cha y xc tc. Qu trnh reforming s cp xy ra p sut P = 35 bar, t0= 5350C vi xc tc Ni .

Khng khSn phm kh reforming s cpKh tng hp

a. b. c.Hnh IV.2(a) cu to bn trong thit b reforming s cp (tng t).(b) bt t.(c) thit b reforming th cp. thit b reforming th cp: qu trnh chuyn ho kh t nhin reforming s cp cha hon ton, vy khi c a ti reforming th cp hn hp kh ny c trn vi khng kh xy ra phn ng chy, kt qu nhit reforming th cp tng ln. p sut ca qu trnh khong 31,5 bar, nhit 9580C, xc tc Ni chuyn ht hydrocacbon thnh CO, CO2 . Vi nng khong 13,26% mol CO; 7,52% CO2 .VI.2.2.3. Qu trnh chuyn ho CO [18]qu trnh chuyn ho CO c thc hin qua hai bc: chuyn ho nhit thp v chuyn ho nhit cao nhm m bo lng d CO thp v hnh thnh sn phm ph t.CO + H2O CO2 + H2- Chuyn ho nhit cao: Qu trnh thc hin p sut khong 31 bar, nhit 3600C, s dng xc tc l hn hp crm oxit c tng cng oxit st di dng ht ng knh 6 mm, cao 6 mm.- Chuyn ho nhit thp: Chuyn ho tip CO thnh CO2 gim nhit xung t = 1900C , P = 30 bar. Chuyn ho nhit thp c hai lp xc tc nhau : lp u tin l xc tc crm c tc dng nh lp bo v chng clo, phn ln l lp xc tc ca cc oxit ZnO, Cr2O3 hay Al2O3 v n c hot tnh cao hn. Co2 sau khi ra khi thit b chuyn ho CO c hm lng khong 18,2% mol .VI.2.2.4. Qu trnh tch CO2hp th CO2 bng aMDEA (cng ngh ca BASF), CO2 ho tan trong 40% MDEA ng vai tr nh mt cht hot ha qu trnh hp ph, cha 5% cht chng to bt, cht ny gip tng tc truyn khi ca CO2 t pha kh sang pha lng. Phn cn li l dung dch nc. Qu trnh lm vic t = 720C , P = 28 bar .Cc phn ng xy ra nh sau : R3N + H2O + CO2R3NH+ + HCO3-2R2NH + CO2 R2NH2+ + R2N-COO-Sau qu trnh tch th CO2 c hm lng < 500 ppm.VI.2.2.5. Qu trnh metan hoBc tinh ch kh cui cng trc khi vo thp tng hp l metan ho, l qu trnh m cc loi cacbon oxit d s c chuyn ho thnh metan. Qu trnh metan ho xy ra trong thit b (11) v cc phn ng lin quan l phn ng ngc ca reforming.CO + 3H2 CH4 + H2OCO2 + 4H2 CH4 + 2H2OBnh metan ho c mt lp xc tc niken cha khong 27% niken. Kh cng ngh t thp hp th CO2 c gia nhit n khong 3000C khi chng qua b trao i nhit. Kh ra khi thit b metan ho thng thng b hn 10 ppm (CO + CO2), nhit tng qua lp xc tc tng ng nhit u ra khong 3200C. Kh sau khi tinh ch cha N2, H2 vi 1 t l kh tr Ar v CH4 khong 1,3%. T l ca H2: N2= 3:1 .VI.2.3. Thit b phn ng chnhThp tng hp l thit b quan trng nht trong ton b h thng tng hp NH3. Cu to thp cn vng chc, m bo lm vic lu di, khng nguy him . Kim loi dng ch to thp cn c yu cu bn cao, nu khng H2 v NH3 cha trong hn hp kh nhit cao s c tc dng vi kim loi lm gim phm cht ca n, c bit vi thp khng cacbon ha [1] . Thp c t thng ng, phn trn v phn di thp c ni vi nhau bi ghi thp v mt bch. S [18] thp tng hp ca hng Topsoe c m t trn hnh IV.3.Hn hp kh nguyn liu nit v hydro c trn vi t l 1:3 i theo ng ng (A) t pha di ln ca thit b tng hp xen vo gia thn thit b v d xc tc, iu ny gip lm lnh v p sut v nhit thit k ca d c gim i. Trn nh thp tng hp, hn hp kh i vo ng v trao i nhit thit b (2), ni m kh i vo c gia nhit n nhit phn ng ca lp xc tc th nht bi qu trnh trao i nhit vi kh ri khi lp xc tc th nht. Kh ri khi lp xc tc th nht c lm lnh nh i qua phn v ca b trao i nhit gia cc lp xc tc trc khi chng c dn n lp xc tc th hai. Sau khi qua lp xc tc th hai, amoniac thu c, c dn theo ng ng (C) ra ngoi ho lng NH3 .

7654321AACBV chu p sut Thit b trao i nhitLp xc tc th nht Ghi R cch ly Lp xc tc th hai ng dn kh lm lnhKh tng hp vo Kh lm lnh vo Kh phn ng Hnh VI.3. Thp tng hp amoniac Topsoe S 200

Trong trng hp nhit lp xc tc tng qu cao ta m ng ng (B) a hn hp kh nit v hydro ngui t di thng qua ng trung tm v i vo lp xc tc. Thi gian s dng xc tc trong thp tu thuc vo sch ca kh, thng l 2 nm. tng cng thi gian s dng ca xc tc c th dng thm lp xc tc tng cng vic lc sch kh khi cc tp cht CO, CO2, O2 . Trong thp xc tc b xung ny c th dng loi xc tc Ni-Cr nhit 300 3500C , ti s xy ra cc phn ng [1] :CO + 3H2 CH4 + H2OCO2 + 4H2O CH4 + 2H2OO2 + 2H2 2H2OHi nc hnh thnh s tch ra thp ngng t bng nc .

TI LIU THAM KHO.

1. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Vol A2.2. PGS.TS Nguyn Th Minh Hin - Gio trnh ch bin kh t nhin v kh ng hnh - NXB khoa hc k thut 20023. C s l thuyt v tng hp NH3 - NXB Kiev - 1969 (Dch t bn ting Nga)4. Hydrocacbon processing, 2003.5. http://www.haldortopsoe.com/site.nsf/all6. http://www.cheresources.com/premium_content.shtml

21