آمونیاک ماده ای بی رنگ و بو که مزه ای تند دارد، از آمونیاک جهت تولید کود های شیمیایی به صورت گسترده استفاده می شود و فرایند های تولید آمونیاک طبق واکنش هابر-بوش می باشد.
پروسس های واحد آمونیاک:
بخش گوگرد زدایی: تصفيه كاتاليستي گاز ورودي جهت حذف تركيبات گوگردي می باشد.
بخش ریفرمینگ اولیه و ثانویه : این پروسه جهت تولید گاز سنتز(H2+CO) مورد نياز واحد آمونياك سازي صورت می گیرد.
بخش شیفت کانورتر: به منظور حذف اکسید های کربنی راکتور های شیفت کانورتر به عمل می آیند.
بخش جداسازی کربن دی اکسید و متانیتور: پروسس های خالص سازی گاز سنتز هستند. که در متاناسیون از کربن مونواکسید و کربن دی اکسید با هیدروژن خالص درون راکتور واکنش می دهد و متان تولید می شود.
بخش فشرده سازی گاز سنتز و تولید آمونیاک: گاز سنتز پس از عبور از کمپرسور وارد راکتور شده و در حضور کاتالیست طی واکنشی گرمازا تولید آمونیاک می کند.
تجهیزاتی که باید نشت یابی هلیومی شوند، کدام اند؟
| تجربیات و سوابق helitek | لایسنسور | |
|---|---|---|
| راکتور ریفرمینگ | --- | - |
| راکتور متانیتور | --- | - |
| راکتور شیفت | --- | - |
| راکتور سنتز امونیاک | --- | - |
| heater | heater (2E-2117) | Kellogg |
| bfw exchanger | BFW exchanger (2E-2113) پتروشیمی کرمانشاه 20E-2103B پتروشیمی کرمانشاه | Kellogg |
| methanator feed exchanger | methanator feed\Effluent exchanger (2E-2114) | Kellogg |
| ویست هیت بویلر | waste heat reboiler (E-1201 B) | ICI |
| راکتور اوره | راکتور اوره پتروشیمی شیراز | Stami Carbon |
| سایر مبدل‌های حرارتی | پتروشیمی کرمانشاه AMDEA/ LTS EFFLUENT 2E-2105 |
این تجهیزات به چه علت باید نشت یابی هلیومی شوند؟
هیدروژن به علت سوختن با اکسیژن می تواند خطر انفجار برای واحد را ایجاد کند . طبق استاندارد API 660 مبدل های پوسته و لوله هیدروژن سرویس باید نشت یابی هلیومی شوند ، که مبدل هیدروژن سرویس در پلنت آمونیاک به وفور در تمامی یونیت ها یافت می شود.
ضمن اینکه به علت شباهت فیزیکی اتم هلیوم به اتم هیدروژن(کوچیک ترین اتم بعد از هیدروژن) تشخیص نشتی هیدروژن را ممکن می سازد.
در راکتور متاناسیون و راکتور سنتز آمونیاک و ریفرمر نیز در صورت نشتی هیدروژن علاوه بر خطرات احتمالی ، کاهش غلظت محصولات و تغییر درصد ترکیب محصول و خارج شدن راکتور ها از شرایط طراحی شده موجب ضرورت نشت یابی هلیومی می شود.
طبق الزام استاندارد topsoe standard 3-1372/E مبدل های پوسته و لوله هیدروژن سرویس باید تست هلیوم شوند. که در ایران پتروشیمی های مانند مرجان و سبلان و لاوان تحت لایسنس شرکت هالدر تاپسو هستند.
در جدول زیر تجهیزات هیدروژن سرویس یک واحد آمونیاک (لایسنسور ammonia casale )که باید نشت یابی هلیومی شوند را مشاهده می کنید:
| شماره تجهیز | equipment description | Temprature(°C,feed) | Temprature(°C,outlet) | operating pressure(barg) | unit name | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3-R-1401 | secondary reformer | 796.1 | 967.5 | 34 | primary and secondary reformer | |
| 3-E-1401 | secondary reformer effluent waste heat boiler | 967.5 | 355 | 33.7 | ||
| 3-R-1801 | shift converter | 355 | 428.4 | 33.4 | shift converters | |
| 3-E-1801 | HTS effluent waste heat boiler | 428.4 | 335 | 33 | ||
| 3-E-1802 | HTS effluent HHP BFW heater | 335 | 105 | 32.6 | ||
| 3-R-1802 | shift converter | 105 | 222.9 | 32.2 | ||
| 3-E-1803 | LTS effluent HHP BFW heater | 222.9 | 164 | 31.8 | ||
| 3-E-2002 | CO2 stripper reboiler | 164 | 127.3 | 31.4 | CO2 removal section | |
| 3-T-2001 | CO2 absorber | 64 | 57 | 30.5 | ||
| 3-E-3001 | methanator feed effluent exchanger | 57 | 332 | 30.1 | methanator section | |
| 3-E-3002 | methanator feed trim heater | 300 | 20.7 | |||
| 3-R-3001 | mathanator | 332.6 | 20.9 | |||
| 3-AE-3001 | methanator effluent cooler | 89 | 60 | 28.5 | ||
| 3-E-3003 | methanator effluent cooler trim cooler | 60.8 | 28.1 | |||
| 3-D-3201 | syngas compr. Suction seperator | 40 | 27.6 | |||
| 3-CT-3201 | steam turbine for 3-C-3201 | 40 | 150.2 | 27-62 | synthesis gas compression section | |
| 3-E-3201 | syngas compressor interstage cooler | 149.1 | 40 | 62 | ||
| 3-E-3202 | syngas cmpression interstage chiller | 40 | 61.3 | |||
| 3-J-3201 | mug washing ejector | 5 | 60.9 | |||
| 3-D-3203 | syngas compr. 1st stage disch seperator | -19.5 | 60.5 | |||
| 3-C-3201 | synthesis gas compressor | -19.5 | 50.1 | 161.4 | ||
| 3-E-3203 | syngas compressor kick back cooler | 59.1 | 35 | 161.5 | ||
| 3-E-3405 A/B | conv. Feed/effluent exchanger | 59.1 | 240 | 161.4 | Ammonia synthesis loop | |
| 3-H-3401 | synthesis converter start-up heater | 215 | 160.6 | |||
| 3-E-3401 | ammonia converter top exchanger | 215 | 160.6 | |||
| 3-E-3402 | ammonia converter 2nd exchanger | 215 | 157.6 | |||
| 3-R-3401 | NH3 synthesis converter | 426.5 | 157.6 | |||
| 3-E-3403 | NH3 conv. Eff./HHP BFW heater | 426.5 | 335 | 157.6 | ||
| 3-E-3404 | NH3 conv. Eff. / HHP cold BFW heater | 335 | 240 | 156.8 | ||
| 3-E-3406 | NH3 conv. Eff. Water cooler | 76.5 | 40 | 155.3 | ||
| 3-E-3407 | NH3 loop cold gas-gas exchanger | 0 | 35 | 154.3 | ||
| 3-E-3408 | 1st NH3 refrigerant | 31 | 17 | 153.5 | ||
| 3-E-3409 | 2nd NH3 refrigerant | 17 | 152.8 | |||
| 3-D-3401 | NH3 HP seperator | 0 | 152 | |||
| 3-PU-3801 | hydrogen recovery unit | 57.1 | 90 | 124.7 | ammonia and hydrogen recovery section | |
| 3-T-3801 | NH3 purg gas recovery column | 34.8 | 57.1 | 124.7 | ||
| 3-T-3803 | LP inert washing column | 11.2 | 45.1 | 15.3 |