Контакт
Обратная связь

Водород как основа: газоанализ при производстве аммиака

07.09.2020

Аммиак — химическое соединение, которое как ни одно другое вещество влияет на производство продуктов питания. Являясь веществом с уникальными физическими свойствами,аммиак используется не только как основной компонент при производстве азотных удобрений, но и в большом количестве промышленных процессов. Для производства аммиака в промышленных масштабах требуется значительное количество водорода. Поскольку водород, как правило, не встречается в природе 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, а также электролиз воды. 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 специализированные 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

 

Влияние на рост населения Земли

В качестве исходного материала для широкого спектра 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 синтеза аммиака Габера-Боша считается одним из важнейших химических процессов 20-го века и оказывает огромное влияние на мировое население благодаря его широкому использованию в производстве удобрений.

 

Водород, необходимый для синтеза аммиака, получают и очищают в несколько стадий, как описано выше в процессе парового риформинга. Затем водород вступает в реакцию с атмосферным азотом при высоком давлении и температуре и превращается в аммиак. 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 высокой скорости 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 их необходимо удалить до начала стадии синтеза. Для того, чтобы минимизировать влияние CO и CO2, необходимо контролировать даже самые низкие концентрации на уровне миллионных долей ррм.

 

 

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, однако 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. При открытии 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 его состав — по-прежнему играют решающую роль. Модульная система газоанализа позволяет контролировать состав воздуха и обеспечивать его свойства .

 

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 оксида углерода (CO). Это решение может быть реализовано с помощью пробоотборных газоанализаторов компании SICK моделей S700 или GMS800. 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 подборе подходящего оборудования для того или иного применения. Таким образом, S700 и GMS800 создают основу для индивидуального анализа газов для мониторинга технологических процессов и выбросов при производстве водорода и аммиака. Все газообразные соединения, имеющие значение для этого процесса, могут быть измерены как с помощью S700, так и с помощью GMS800. Для этого имеются до трёх или даже шести различных аналитических модулей.

 

Также доступны различные типы корпусов в зависимости от задачи измерения, места использования и условий окружающей среды. К ним относится и настенный корпус с допуском ATEX для взрывоопасных зон, который может использоваться в суровых промышленных условиях. Оснащенный современным программным обеспечением, GMS800 также имеет все интерфейсы, необходимые для удаленного мониторинга по сетям вплоть до подключения к распределенной системе управления.

 

 

 

Другие статьи:

Измерение газа и пыли: взрывозащита

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

Безопасное измерение концентрации углеводородов

 

 

Наверх