Контакт
Обратная связь

Основа — водород: разные анализы газов при производстве аммиака

07.09.2020

Аммиак — это соединение, которое как ни одно другое вещество влияет на производство продуктов питания. Известный как основной компонент при производстве азотных удобрений, благодаря своим химическим и физическим свойствам аммиак используется в большом количестве промышленных процессов. Основой для производства аммиака в промышленных масштабах является значительное количество водорода. Поскольку водород, как правило, не встречается в чистом виде, он производится в больших масштабах с помощью разных химических методов.

As a starting material for a wide range of products such as fertilizer and nitric acid, ammonia is one of the most produced chemicals in the world.
As a starting material for a wide range of products such as fertilizer and nitric acid, ammonia is one of the most produced chemicals in the world.

 

Важнейшими процессами для производства водорода являются паровая конверсия, так называемый «паровой риформинг» лёгких углеводородов, неполное окисление углеводородов или угля и электролиз воды. Однако паровая конверсия природного газа является доминирующей технологией, на долю которой в мировом производстве водорода приходится около 90 %. Для промышленных процессов, связанных с производством аммиака, компания SICK предлагает индивидуальные газоанализаторы для контроля процесса и выбросов.

 

 

Continuously measuring extractive gas analyzers can monitor H2, CH4, CO, CO2 and NH3 and offer significant advantages compared to gas chromatographs thanks to their robustness and ease of use
Continuously measuring extractive gas analyzers can monitor H2, CH4, CO, CO2 and NH3 and offer significant advantages compared to gas chromatographs thanks to their robustness and ease of use

 

Контролируемый рост мира

Являясь исходным сырьём для многих продуктов, таких как удобрения и азотная кислота, аммиак является одним из наиболее широко производимых химических веществ в мире. Только в 2018 году было произведено более 150 миллионов тонн. Процесс Габера-Боша для синтеза аммиака считается одним из важнейших химических процессов 20-го века, который благодаря его широкому использованию в производстве удобрений оказывает большое влияние даже на население Земли.

 

Водород, необходимый для синтеза аммиака, производится и очищается в несколько этапов с использованием парового риформинга, как описано выше. Затем водород вступает в реакцию с атмосферным азотом при высоком давлении и высокой температуре с образованием аммиака. Высокая скорость реакции и большие объёмы перерабатываемого материала требуют эффективного контроля на каждом этапе технологического процесса. Экстрактивные газоанализаторы непрерывного действия способны контролировать содержание H2, CH4, CO, CO2, а также NH3 и благодаря короткому времени измерения имеют значительные преимущества по сравнению с газовыми хроматографами. Во время синтеза аммиака CO и CO2 будут действовать как каталитические яды и вызывать образование солей. Поэтому перед стадией синтеза их необходимо максимально удалить. Чтобы свести к минимуму влияние CO и CO2, они должны обнаруживаться уже в диапазоне очень низких значений ppm.

 

 

Nitrogen is one of the bases for the growth of plants.
Nitrogen is one of the bases for the growth of plants.

 

«Хлеб из воздуха» — удобрения из азота

Азот — один из основных элементов, необходимых для жизни и роста растений. Азот, содержащийся в воздухе, не может усваиваться растениями. Благодаря удобрениям, получаемым в результате синтеза аммиака, азот предлагается растениям в такой форме, в которой они могут потреблять его в качестве питательного вещества. Во время изобретения процесса Габера-Боша более 100 лет тому назад было метко подмечено, что это «хлеб из воздуха». И самое интересное, что и сегодня для успешного производства аммиака свойства «воздуха» — или точнее состав газов — по-прежнему играют решающую роль. Модульная система анализа газов позволяет контролировать и гарантировать это состояние.

 

Так, например, у компании SICK есть особое решение для контроля эффективности установки парового риформинга и управления последующим каталитическим преобразователем путём измерения содержания метана (CH4) и монооксид углерода (CO). Это решение может быть реализовано с помощью пробоотборный газоанализатор S700 или GMS800 компании SICK. Однако для промышленного производства аммиака по разным технологиям существуют разные лицензии. Выбор лицензии зависит в том числе от используемого сырья и условий окружающей среды. В принципе, описанное выше решение может быть применено в отношении других лицензий на синтез аммиака на основе паровой конверсии. Необходимые для этого изменения с учётом требований заказчика и особенностей системы могут быть реализованы компанией SICK.

 

 

All relevant gas components for this process can be measured both with the S700 and the GMS800 – with up to three or even six different analysis modules.
Пробоотборный газоанализатор GMS800
All relevant gas components for this process can be measured both with the S700 and the GMS800 – with up to three or even six different analysis modules.
Пробоотборный газоанализатор GMS800

 

Анализ газов на высочайшем уровне

Компания SICK предлагает аналитические решения для синтеза аммиака в целом и некоторых последующих процессов. Эксперты компании SICK помогут при выборе подходящих продуктов для того или иного применения. При этом основными продуктами для индивидуального анализа газов с целью мониторинга процессов и выбросов при производстве водорода и аммиака являются газоанализаторы S700 и GMS800. Все газовые соединения, имеющие значение для этого процесса, могут быть измерены как с помощью прибора S700, так и с помощью устройства GMS800. Для этого имеются до трёх или даже шести различных модулей анализа.

 

В зависимости от поставленных задач, места и условий эксплуатации доступны разные формы корпуса: К ним относится и настенный корпус с допуском ATEX для взрывоопасных зон, который может использоваться в суровых промышленных условиях. Оснащённый современным программным обеспечением, прибор GMS800 также имеет все необходимые интерфейсы для дистанционного управления по сети вплоть до подключения к системе управления технологическим процессом.

 

 

 

Другие статьи:

Измерение газа и пыли: ограничение взрывов

Новая область: SICK снижает затраты на технологические процессы одного из крупнейших производителей удобрений в мире

Безопасное измерение концентрации углеводородов

 

 

Блог «Датчики фирмы SICK»
Блог «Датчики фирмы SICK»

У вас есть вопросы?

Связаться с экспертом

Наверх