China Ammoniakcondensatorfabrikant Biedt efficiënte dampcondensatieoplossingen voor ammoniakproductie

Het beantwoorden van de kernvraag:Wat levert een ammoniakcondensator van Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. aan een ammoniakproductiefabriek?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) ontwerpt en fabriceert condensatoren voor schalen en buizen voor ammoniaksynthese-lussen en ammoniakkoelsystemen,condensatie van ammoniak bij 150-300 bar in een lus bij 25-45°C met koelwaterAmmoniak kookt bij -33,3 °C bij atmosferische druk met een latente hitte van 1.370 kJ/kg,een van de hoogste waarden onder de gewone koelmiddelenDe condensatoren zijn gebouwd volgens ASME VIII Divisie 1 met TEMA-geclassificeerde schalen en de materiaalkeuze volgt een harde regel van ammoniakdienst: koper en koperlegeringen zijn verboden..

1Condensatie van ammoniak in de synthese-lus

De synthese-luscondensator maakt het Haber-Bosch-proces economisch mogelijk, omdat het de stap is die product scheidt van niet gereageerd gas.Drie ontwerpfactoren bepalen de prestaties van de lus:

• Condensatie bij lusdruk:Het gas wordt afgekoeld en ammoniak wordt gecondenseerd bij een druk van 150-300 bar.waarbij de verzadigingstemperatuur stijgt tot ongeveer 25-45°CHet verlagen van de condensatietemperatuur met koeling tot -10 tot +10°C laat minder ammoniak in het gerecirculeerde gas achter.die de aandrijvingskracht van de converterinlaat verhoogt en de productie verhoogtOmdat slechts een deel van de ammoniak condenseert, brengt de lus altijd 2-4% ammoniak terug naar de omvormer.
• Latente warmte en werkzaamheden:Ammoniak heeft een latente hitte van 1.370 kJ/kg bij atmosferisch kookpunt, ongeveer 1,6 maal die van water op een massabasis en veel hoger dan de meeste procesvloeistoffen..Bij 4°C en 112,8 bar daalt de latente hitte sterk.dus bij luscondities is de effectieve waarde lager en moet de condensator worden afgestemd op de werkelijke verzadigings eigenschappen in plaats van op de atmosferische figuurIn een grote fabriek heeft de condensator van de synthese-lus een vermogen van tientallen megawatt.
• Inert en zuiver:Methaan en argon komen met het gas binnen en accumuleren zich omdat ze niet condenseren.het snijden van zowel condensatie als omzettingDe planten zuiveren daarom een kleine stroom, waarbij inertjes met 5 tot 15% in de lus worden vastgehouden.en vaak ammoniak terug te winnen uit de zuivering met een kleine gekoelde scrubber of condensator voordat het gas gaat naar brandstof of waterstof terugwinningHet correct ontwerpen van het zuiveringspunt en het toevoegen van een zuiveringsgas ammoniakherstelcondensator, herstelt meestal enkele procent van de productie.

2- Materialen, Veiligheid en werking van koelinstallaties

Ammoniak heeft drie materiële en veiligheidsregels die niet te onderhandelen zijn, en het overtreden van een van hen leidt tot snel falen:

• Koper en koperlegeringen zijn verboden:Ammoniak valt koper, messing en brons aan in de aanwezigheid van vocht, waardoor oplosbare koper-ammoniakcomplexen ontstaan die snel corroderen en het product met koper verontreinigen.Dat is ook een gif voor de synthese katalysator.Dit is absoluut: geen koperen buisjes, buisplaten, pakkingen of instrumenten met natte onderdelen in ammoniak.is compatibel en wordt in alleDeze regel is de meest voorkomende specificatiefout in ammoniakprojecten en geldt zowel voor koelsystemen als voor synthese-lussen.
• Ammoniak stresscorrosie kraken:Bij koolstofstaal kan watervrij ammoniak door stresscorrosie kraken, met name in materiaal met een hogere sterkte en in aanwezigheid van zuurstof- of kooldioxideverontreiniging.De standaardminderingsmaatregel is het gebruik van koolstofstaal met een lagere sterkte, om na het lassen warmtebehandeling toe te passen om residuele spanning te verminderen, om een watergehalte van minimaal ongeveer 0,2% in opgeslagen ammoniak als remmer te behouden,om zuurstof uit te sluiten door een goede inwerkingtreding en inertingDe meeste codes en normen voor gebruikers specificeren een maximale lashardheid, gewoonlijk 200 HV, als aanvaardingscriterium.
• Koeldienst en oliebeheer:Waar ammoniak het koelmiddel is in plaats van het product,de condensator verwerpt warmte van het hele koelsysteem en is ontworpen voor condensatietemperaturen van 30-45°C tegen koelwater of omgevingsluchtDe olie die uit de compressor wordt gehaald, is de belangrijkste prestatievijand: het bedekt de buizen en vermindert de U met 10 tot 30%, dus een olieseparator, een olieafvoerpot op de condensator,en een goed hellende en gedraineerde schelp zijn essentieelDe niet-condenseerbare stoffen worden verwijderd door middel van een automatische zuiveringsmachine, die de ammoniak terugvindt en alleen de lucht uitlaat.
• Toxiciteit, detectie en verlichting:Ammoniak is giftig met een onmiddellijk levens- of gezondheidsgevaarlijke concentratie van 300 ppm en een sterke geur die ver onder die concentratie kan worden gedetecteerd, en het is ook brandbaar in het bereik van 15-28% vol in de lucht,Hoewel ontsteking moeilijk is- installaties met vaste detectie met alarmen bij 25 en 35 ppm, waterbespuitingssystemen voor stoomverwijdering, aangezien ammoniak zeer oplosbaar is in water,en ontlastingssystemen die in plaats van in de atmosfeer naar een scrubber of een veilig verhoogd punt lozenDe condensatoren moeten daarom voorzien zijn van een wateroverstromingsvoorziening en moeten op een veilige afstand van elkaar worden gelegd.

Ammoniakcondensatordiensten Vergelijkingsmatrix

Vaak gestelde vragen (FAQ)

V: Bij welke temperatuur condenseert ammoniak in een synthese-lus?

A: Het hangt af van de druk, aangezien de saturatietemperatuur van ammoniak steil stijgt met de druk: -33,3 °C bij atmosferische druk, ongeveer 25 °C bij 10 bar en ongeveer 40-45 °C bij 200 bar.In een Haber-Bosch-lus die werkt bij 150-300 barDe concentratie van ammoniak in het koelwater is dus 25-45°C, wat warm genoeg is voor gewoon koelwater bij 30-35°C, hoewel de benadering strak is.Veel installaties voegen een tweede koelcondensatiestap toe bij -10 tot +10 °C om residuele ammoniak in het recirculerende gas van 3-4% naar minder dan 2% te verlagenHet ontwerp dient gebruik te maken van reële verzadigings eigenschappen bij lusdruk.omdat latente warmte aanzienlijk daalt naarmate de omstandigheden het kritieke punt van 132 naderen.4°C en 112,8 bar.

V: Waarom kan koper nergens in de ammoniakservice worden gebruikt?

A: Ammoniak reageert met koper in de aanwezigheid van gelijkmatig vocht en vormt oplosbare tetraamminecoppercomplexen, die het metaal snel vernietigen en een karakteristieke blauwe kleur geven.De gevolgen zijn zowel mechanisch als procesgerelateerdHet verbod geldt voor buizen, buizenplaten en buizen die in de synthesecyclus worden vervoerd.,Stalen, roestvrij staal en gietijzer zijn allemaal acceptabel.Dit is de regel die het vaakst wordt overtreden in ammoniakprojecten, omdat koperlegeringen in de algemene koelpraktijk voor andere koelmiddelen gebruikelijk zijn.

V: Hoe wordt ammoniakcorrosiekraak door spanningscorrosie voorkomen?

A: Door middel van vijf controles die samen worden toegepast. Materiaal: gebruik koolstofstaal met een lagere sterkte met een gespecificeerde maximale treksterkte en vermijd legeringen met een hoge sterkte.het gebruik van een warmtebehandeling na het lassen om residuele spanningen te verminderenWater: houd ten minste 0,2% water in opgeslagen watervrij ammoniak, aangezien water het kraken remt,en vermijd omstandigheden waarin water kan worden uitgesneden. zuurstof: de lucht tijdens de inbedrijfstelling en het onderhoud uitsluit, omdat zuurstofverontreiniging krachtig scheuren bevordert, en de toevoeging van zuurstofhoudende remmers vermijdt.het uitvoeren van natte fluorescerende magnetische deeltjesonderzoek van lassen in geplande tussenpozen, en indien praktisch, gebruik maken van geluidsemissietests tijdens hydrostatische tests om actief kraken op te sporen.

V: Wat is het verschil tussen een synthese-luscondensator en een koelkondensator voor ammoniak?

Een synthese-luscondensator scheidt product ammoniak van niet gereageerde waterstof en stikstof bij 150-300 bar,en de prestaties ervan bepalen rechtstreeks de productie van de plantEen ammoniakcondensator, daarentegen, is een koelingscondensator, die de concentratie van ammoniak in het gas vergroot en de concentratie van ammoniak in het gas vermindert.condenseert in wezen zuiver ammoniak bij 8-20 bar, zodat de vloeistof elders kan worden verdampt om koeling te biedenDe koelkondensator moet zich bezighouden met het overbrengen van olie en het niet-condenseerbaar zuiveren, wat de luscondensator niet doet.Terwijl de luscondensator moet omgaan met hoge druk echte gas eigenschappen en inerte accumulatie.