аммиакийн үйлдвэрлэлд антрацитыг ашиглах

аммиакийн үйлдвэрлэлд антрацитыг ашиглах: Техникийн тойм

Аммиакийн үйлдвэрлэл (NH₃), голчлон Хабер-Бош процессоор дамжуулан, нь дэлхийн бордоо, химийн үйлдвэрлэлийн тулгын чулуу юм. Энэ синтез нь устөрөгч шаарддаг, нүүрсустөрөгчийг шинэчлэх замаар уламжлалт аргаар олж авдаг. Байгалийн хий нь орчин үеийн зонхилох түүхий эд юм, антрацит нүүрс - хатуу, өндөр нүүрстөрөгч, бага дэгдэмхий нүүрс-түүхэнд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн ба, тодорхой бүс нутагт, устөрөгчийн үйлдвэрлэлд нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болох байнгын хамааралтай үүрэг. Энэ нийтлэл нь аммиакийн нийлэгжилтэнд антрацитыг ашиглах талаар авч үзсэн, түүний үйл явцын үндэслэлийг нарийвчлан тодорхойлсон, үндсэн түүхий эдтэй харьцуулах, мөн түүний орчин үеийн хэрэглээний програмуудыг судлах.

Химийн гол зам нь антрацитыг хийжүүлж, синтезийн хий үүсгэдэг (нийлэг хий). Нүүрс дээр суурилсан аммиакийн үйлдвэрт, антрацит нь хийжүүлэгчид өндөр даралтын дор уур, хүчилтөрөгчийн нөлөөнд ордог. Анхдагч хариу үйлдэл C + H₂O → CO + H₂ нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба устөрөгчийг үүсгэдэг. Ус-хийн шилжилтийн дараагийн урвалууд (CO + H₂O → CO₂ + H₂) CO-г нэмэлт устөрөгч болон нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон хувиргах. Өргөн цэвэршүүлсний дараа CO₂ болон хүхрийн нэгдэл зэрэг бусад бохирдуулагчийг зайлуулна, цэвэршүүлсэн устөрөгч нь азоттой нийлдэг (агаар тусгаарлах төхөөрөмжөөс) өндөр даралт, температурт катализатороор аммиак болгон нийлэгжүүлдэг. Антрацит нь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай тул үүнд тохиромжтой (ихэвчлэн >85%), Энэ нь тонн тутамд нийлэг хийн гарцыг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг, болон түүний бага дэгдэмхий бодис, Энэ нь доод зэрэглэлийн нүүрстэй харьцуулахад хий боловсруулах, цэвэршүүлэх ажлыг хялбаршуулдаг.

Түүхий эдийг сонгох нь үндсэндээ нөөцийн хүртээмжээс шалтгаалсан эдийн засаг, стратегийн шийдвэр юм, үнэ ортог, байгаль орчны талаар. Дараах хүснэгтэд үндсэн шинж чанаруудыг харьцуулж харуулав:

Өвөрмөц	Антрацит нүүрс	Байгалийн хий (SMR)	Нафта/Шингэн түүхий эд
Процессын маршрут	Хийжүүлэх + Агаарын тусгаарлалт + Шилжилт + Цэвэршүүлэх + Синтез	Уурын метаныг шинэчлэх (SMR) + Шилжилт + Цэвэршүүлэх + Синтез	Хийжүүлэх/Хэсэгчилсэн исэлдүүлэх + Шилжилт + Цэвэршүүлэх + Синтез
Зульдарчлалшил	Маш өндөр (цогц хийжүүлэх & хий цэвэрлэх төхөөрөмж)	буулгах (илүү хялбар шинэчлэлийн үйл явц)	Өндөр
Үйл ажиллагааны зардал	Хямд (хатуу харьцах, хаягдал)	буулгах (тээвэрлэх/боловсруулахад хялбар)	Тэвчээртэй
Нүүрстөрөгчийн эрчим	Хамгийн өндөр (~2.9 тонн CO₂/тн NH₃)*	буулгах (~1.8 тонн CO₂/тн NH₃)*	Өндөр (~2.5-2.7 тонн CO₂/тн NH₃)*
Гол давуу тал	Нүүрс элбэгтэй газар эрчим хүчний аюулгүй байдал; түлшний бие даасан байдал.	Боловсруулах үр ашиг & хий хямд/боломжтой газарт хамгийн бага зардал. уян хатан байдал; амархан хадгалах боломжтой.
Гол сул тал	нарийн төвөгтэй үйл ажиллагаа; өндөр ялгаруулалт; үнс зайлуулах асуудал. Геополитикийн үнийн хэлбэлзэл; дамжуулах хоолойн хамаарал.	Үнэ нь нефтийн зах зээлтэй холбоотой; байгалийн хийтэй харьцуулахад өндөр нүүрстөрөгч.

Мөнгөн дэвсгэрт: CO₂ эрчмийн тоонууд нь салбарын уран зохиолын амьдралын мөчлөгийн ойролцоо тооцоолол юм (Жишээ нь e., IFA, 2019) мөн үйлдвэрийн үр ашгаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Өндөр өртөгтэй, байгаль орчинд ээлтэй тул, шинэ ногоон талбайн аммиакийн үйлдвэрүүд байгалийн хий ашиглах боломжтой антрацит дээр суурилсан замыг ашиглах нь ховор. Гэхдээ, нүүрсний арвин нөөцтэй ч байгалийн хийн дэд бүтэц хязгаарлагдмал эсвэл түлшний төрөлжилтийг эрэлхийлж буй бүс нутагт стратегийн чухал ач холбогдолтой хэвээр байна..

Бодит ертөнцийн онцлох тохиолдол бол Янкуан группын Шандун муж дахь аммиакийн үйлдвэрүүд, Хятад. Хятадын хамгийн том нүүрс үйлдвэрлэгчдийн нэг гэдгээрээ, Янкуанг орон нутгийн антрацитын нөөцийг химийн нийлэгжилтэд ашиглах үйл ажиллагаагаа нэгтгэсэн. Тэдний үйлдвэрүүд нүүрс-усны зутан хийжүүлэх дэвшилтэт технологийг ашигладаг (GE эсвэл олон хушуутай эсрэг шатаагч гэх мэт) аммиак болон доод урсгалын мочевин үйлдвэрлэхэд антрацитыг нийлэг хий болгон хувиргах. Энэхүү загвар нь үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг үл харгалзан дотоодын нүүрс нийлүүлэлтийн аюулгүй байдлыг хангадаг нөөцөд суурилсан стратегийн жишээ юм..

Цааш нь, Зарим одоо байгаа антрацит дээр суурилсан үйлдвэрүүд байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахын тулд шинэчлэх шийдлүүдийг судалж байна. "цэнхэр аммиак." Үүнд Carbon Capture Utilization and Storage-г нэгтгэх шаардлагатай (Ccus) технологийг синхрон хийн цэвэршүүлэх урсгал руу. Шилжилтийн урвалаас үүсэх өндөр концентрацитай CO₂-ийн урсгалыг гадагшлуулахаас өмнө барьж авдаг бөгөөд энэ нь газрын тосыг сайжруулах эсвэл геологийн хадгалалтад ашиглах боломжтой бөгөөд үйлдвэрлэсэн аммиакийн цэвэр нүүрстөрөгчийн ул мөрийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг..

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

1. Өнөөдөр яагаад компани аммиакийн хувьд байгалийн хий биш антрацитыг сонгох болов?
Гол шалтгаан нь чөлөөт зах зээлийн нөхцөлд эдийн засаг биш харин үндэсний болон бүс нутгийн эрчим хүчний аюулгүй байдлын бодлого, нөөцийн нөөцөөс шалтгаалдаг.. Дотоодын нүүрсний асар их нөөцтэй боловч байгалийн хийн импорт хангалтгүй эсвэл геополитикийн хувьд тогтворгүй орнууд хөдөө аж ахуйд тогтвортой бордоо үйлдвэрлэхийн тулд уугуул антрацитыг ашиглахыг урьтал болгож болно..

2. Юу нь антрацитыг бусад төрлийн нүүрснээс илүүд үзэж, хийжүүлэх?
Антрацит нь маш сайн шинж чанартай байдаг: маш өндөр нүүрстөрөгчийн агууламж нь тонн тутамд илүү их устөрөгч өгдөг; бага дэгдэмхий бодис нь системийг бөглөрөх боломжтой давирхай үүсэхийг бууруулдаг; бага хүхрийн агууламж нь нийлэг хийн цэвэрлэгээг хөнгөвчилдөг; мөн түүний хатуулаг нь Siemens төрлийн хийцтэй зарим хуурай тэжээлийн хийжүүлэгчид давуу талтай байж болно.

3 Болох "нүүрсэнд суурилсан аммиак" тогтвортой гэж үздэг?
Ялгарлын хяналтгүй уламжлалт процесс нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалтын өндөр эрчимтэй тул байгаль орчинд ээлтэй гэж тооцогддоггүй - ойролцоогоор 60-70% Шилдэг байгалийн хийн үйлдвэрүүдээс өндөр - хэрэв хатуу боловсруулаагүй бол хүхрийн исэл зэрэг бусад бохирдуулагчид.
Гэхдээ,
нэгдсэн CCUS-тай ("цэнхэр аммиак"), түүний тогтвортой байдлын дүр төрхийг эрс сайжруулах боломжтой,
нэмэгдсэн өртөгтэй ч гэсэн.
Урт хугацааны тогтвортой байдал нь давуу тал болно "ногоон аммиак" сэргээгдэх эрчим хүчээр ажилладаг электролизээс.

4 Антрацит дээр суурилсан үйлдвэрүүдэд үйл ажиллагааны давуу тал бий юу??
Тэдний үйл ажиллагааны гол давуу тал нь дотоодын нүүрсний урт хугацааны гэрээтэй холбоотой түүхий эдийн үнийн тогтвортой байдалд оршдог,
тэдгээрийг дэлхийн байгалийн хийн үнийн хэлбэлзлээс тусгаарлах.
Мөн шаар зэрэг төрөл бүрийн дайвар бүтээгдэхүүнүүдийг хамтран үйлдвэрлэдэг
(барилгын ажилд ашиглах боломжтой)
заримдаа хүхэр,
нүүрсний найрлагаас хамаарч.

Төгсгөлд,
байгалийн хийд суурилсан замаар дэлхий даяар хиртэгдэж байхад,
Антрацит нь тодорхой гео эдийн засгийн нөхцөлд аммиакийн үйлдвэрлэлд тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг.
Түүний ирээдүйн хэрэглээ нь үр ашигтай CCUS зэрэг дэвшилтэт технологийг нэгтгэхээс хамаарна
дотоодын нөөцийн давуу талыг ашиглахын зэрэгцээ нүүрстөрөгчийг зайлуулах дэлхийн зорилтуудтай нийцүүлэх.
Янкуангийнх шиг томоохон байгууламжуудыг үргэлжлүүлэн ажиллуулж байгаа нь энэ зам нь орон нутгийн нөхцөл байдлаас шалтгаалан үйлдвэрлэлийн химийн ландшафтын техникийн хувьд ашигтай бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байгааг харуулж байна.