ВКР (Диплом)
Производство аммиака. Стадия конверсии оксида углерода (II)
В представленной квалификационной работе проводится комплексный технико-технологический анализ процесса двухступенчатой конверсии оксида углерода (II) водяным паром как критического этапа подготовки синтез-газа в агрегатах производства аммиака большой единичной мощности, эксплуатируемых на территории Российской Федерации. Исследование охватывает глубокую проработку физико-химических закономерностей гетерогенно-каталитического процесса, протекающего на среднетемпературных железохромовых и низкотемпературных медьсодержащих катализаторах, с учетом специфики их дезактивации в промышленных условиях. Особое внимание уделено расчету материальных и тепловых балансов стадии, определению оптимальных температурных профилей в реакторах шахтного типа и оценке эффективности существующих систем теплообмена. В работе интегрированы современные требования нормативной базы РФ, включая принципы перехода на наилучшие доступные технологии (НДТ) согласно ИТС 2-2019, а также положения ФЗ № 116-ФЗ в части обеспечения промышленной безопасности химически опасных производственных объектов.
Материальный и тепловой баланс двухстадийной установки конверсии СО, кинетическая модель процесса в адиабатических условиях, а также пакет рекомендаций по техническому перевооружению стадии с целью снижения остаточной концентрации монооксида углерода и повышения энергетического КПД технологической системы.
Стратегическое значение аммиачной промышленности для продовольственной безопасности России диктует необходимость непрерывного совершенствования технологических циклов на крупнейших предприятиях отрасли, таких как АО «ОХК «УРАЛХИМ», ПАО «Акрон» и ПАО «ФосАгро». Стадия конверсии оксида углерода (II) является определяющей для эффективности последующей очистки метан-водородной смеси и ресурсосбережения в цикле синтеза, так как наличие остаточного СО ведет к неоправданному расходу водорода на метанирование и увеличению продувок. В условиях реализации политики импортозамещения и перехода отечественного химического комплекса на стандарты экологической безопасности, зафиксированные в Распоряжении Правительства РФ № 2674-р, модернизация реакторного узла конверсии с использованием отечественных каталитических систем и оптимизацией теплообмена становится приоритетной инженерной задачей.
Научно-обоснованная оптимизация технологических параметров и аппаратурного оформления стадии конверсии оксида углерода (II) для минимизации энергозатрат и повышения выхода целевого компонента при строгом соблюдении российских стандартов промышленной и экологической безопасности.
1. Выполнить литературный и патентный обзор современных способов конверсии оксида углерода (II), используемых в российской практике проектирования агрегатов синтеза аммиака (ГИАП).
2. Обосновать выбор каталитических систем для среднетемпературной и низкотемпературной ступеней, исходя из их активности, селективности и устойчивости к контактным ядам в условиях реального производства.
3. Рассчитать материальный и тепловой балансы стадии конверсии для типового агрегата мощностью 1360–1500 тонн/сутки с определением расходных коэффициентов по сырью и энергоресурсам.
4. Провести математическое моделирование процесса в реакторах идеального вытеснения для нахождения оптимальной высоты слоя катализатора и распределения температур.
5. Разработать мероприятия по обеспечению техносферной безопасности и экологического менеджмента в соответствии с ГОСТ Р ИСО 14001-2016 и требованиями Ростехнадзора.
6. Выполнить технико-экономическую оценку предлагаемых решений по интенсификации работы узла конверсии и снижению операционных затрат.
- Оформление по ГОСТ
- Содержание и структура уже собраны
- Подходит как пример для своей темы
