Природный газ сжимают в компрессоре 1 до давления 4,6 МПа, смешивают с азотоводородной смесью (АВС : газ ~ 1 : 10) и подают в огневой подогреватель 2, где реакционная смесь нагревается от 130— 140 до 370—400 °С. Для обогрева используют природный или другой горючий газ. Далее нагретый газ подвергают очистке от сернистых соединений: в реакторе 3 на алюмокобальтмолибденовом катализаторе проводится гидрирование сераорганических соединений до сероводорода, а затем в адсорбере 4 сероводород поглощается сорбентом на основе оксида цинка. Обычно устанавливают два адсорбера, соединенные последовательно или параллельно. Один из них может отключаться на загрузку свежего сорбента. Содержание H2S в очищенном газе не должно превышать 0,5 мг/м3 газа.
Очищенный газ смешивается с водяным паром в отношении 1 : 3,7 и полученная парогазовая смесь поступает в конвекционную зону трубчатой печи 12. В радиационной камере печи размещены трубы, заполненные катализатором конверсии метана, и горелки, в которых сжигается природный или горючий газ. Полученные в горелках дымовые газы обогревают трубы с катализатором, затем теплота этих газов дополнительно рекуперируется в конвекционной камере, где размещены подогреватели парогазовой и паровоздушной смеси, перегреватель пара высокого давления, подогреватели питательной воды высокого давления и природного газа.
Парогазовая смесь нагревается в подогревателе 10 до 525°С и затем под давлением 3,7 МПа распределяется сверху вниз по большому числу параллельно включенных труб, заполненных катализатором. Выходящая из трубчатого реактора парогазовая смесь содержит 9 – 10% СН4. При температуре 850°С конвертированный газ поступает в конвертор метана второй ступени 13 – реактор шахтного типа. В верхнюю часть конвертора 13 компрессором 19 подается технологический воздух, нагретый в конвекционной зоне печи до 480–500 °С. Парогазовая и паровоздушная смеси поступают в реактор раздельными потоками в соотношении, требуемом для обеспечения практически полной конверсии метана и получения технологического газа с отношением (СО — Н2): N2 = 3,05: 3,10. Содержание водяного пара соответствует отношению пар : газ 0,7 : 1. При температуре около 1000°С газ направляется в котел-утилизатор 14, вырабатывающий пар давлением 10,5 МПа. Здесь реакционная смесь охлаждается до 380 – 420°С и идет в конвертор СО первой ступени 15.
Двухступенчатая паровая и паровоздушная каталитическая конверсия углеводородных газов и оксида углерода под давлением является первой стадией энерготехнологической схемы производства аммиака.
Для обеспечения безаварийной работы цеха, выпуска продукции аппаратов необходимо строго соблюдать заданный технологический режим.
Эта задача выполняется с помощью контрольно-измерительных и регулирующих приборов. Управление агрегатом осуществляется из центрального пункта управления (ЦПУ).В этом же здании в смежных помещениях размещаются машинный зал для распределенной системы управления технологическим процессом, на базе контролеров системы, также помещение распределительного пункта автоматики (РПА) с релейными щитами защитных блокировок и аварийно-предупредительной сигнализации В непосредственной близости от ЦПУ располагается аналитическая лаборатория и мастерская для текущего и мелкого ремонта КИПИА [ ].
Связь ЦПУ со всеми стадиями производства осуществляется с помощью телефонной и громкоговорящей связи.
Кроме того, для визуального контроля за уровнем в паросборнике и машинным оборудованием в помещении компрессии предусматриваются промышленные телевизоры.
Рабочими местами операторов являются три пульта, оборудованные каждый двумя станциями управления и контроля. Агрегатом аммиака управляют три оператора:
Оператор первого пульта управляет: компрессорами природного газа и
воздуха, сероочисткой, первичным и вторичным риформингом, конверсией
СО, системой парообразования, парораспределения, РОУ и ОУ.
Оператор второго пульта управления – метилдиэтаноламиновой очисткой, метанированием, разгонкой газового конденсата.
Оператор третьего пульта – компрессором синтез-газа, синтезом, аммиачно-холодильной установкой.
На станциях операторов расположены органы управления основными регуляторами: величины задания, переключения рода работ регуляторов «автомат» и «ручное», кнопки управления отсекателями и задвижками с электроприводами, индикация в цифровом виде значений основных и вспомогательных технологических параметров. Оператор следит за ходом технологического процесса по графическим изображениям (мнемосхемам) объекта автоматизации, установленным на персональном компьютере (станции оператора). Состав комплекса указан в таблице 2.1.1.
