Все равно не спится. Убивает раб ота. Неприкрыто гонят. Придешь и вхлам после такого труда. …в общем выспался.
Еще раз. Мое дело производственное. Теперь тянет на миллиарды рублей.
Не в Европарламенте же выступать.
Сложите или помножьте десятки миллионов прибыли на десятки предприятий и десяток лет.
Чтобы отстоять в судах, надо все иметь юридически оформленным.
В этом и нужна поддержка и помощь.
Готов делиться с любой партией объединением частником в любой пропорции.
Мне надо отстоять лицо предложения.
Оно может заработать еще в полную меру и дать дополнительную прибыль.
Так как не применялось еще заинтересованно и не по воровски.
…………………………….
Математический аспект
прироста промышленного производства
аммиака
Свечников А.Н.
Агрегат производства аммиака: проект АМ-76, ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».
Реконструкция: 2003 год – радиальная подача газа в колонну синтеза аммиака, 2006 год – замена реакционных труб в печи риформинга.
По проекту реконструкции данный агрегат должен производить 60 тонн аммиака в час. Агрегат производит70-76 т/ч – лучшие показатели в отрасли. И уже до замены реакционных труб производили 70-72 тонны. Прирост производительности на 20-25%. Официальное авторитетное объяснение феномену остановилось на чистой случайности. (Л.Д. Кузнецов, «АЛВИГО», ГИАП – московские организации). У автора более полезное для производства представление фактов, основанное на простых математических расчетах. Дело в том, что на данном агрегате впервые применено управление расходом газа через колонну синтеза аммиака. Из авторитетных изданий и производственных инструкций следует утверждение, что производительность колонны находится в прямой зависимости от расхода циркуляционного газа. На самом деле картина несколько другая. При оптимальном расходе циркуляционного газа достигается комплекс мер: улучшается работа систем конденсации аммиака, достигается оптимальный состав газа, оптимальная скорость газа через единицу объема катализатора колонны, улучшается работа шахтного конвертора метана, снижается давление и содержание балласта – метана в системе синтеза аммиака, создаются все условия для роста производительности агрегата. Обратимся непосредственно к расчетам, представленным в таблице, расположенной на странице ниже по тексту. Расчеты выполнены в EXCEL, на основе результатов конкретных лабораторных анализов, газовых законов и физико-химических констант. При желании эти расчеты можно дополнить более сложным математическим аппаратом и развернутой теорией, что оправданно для проектного института. Но на практике в этом нет необходимости, так как на производстве достаточно знать, в каком направлении следует работать. Данные расчеты явно показывают, как следует вести технологический режим оптимально. (В приведенной таблице расход азота увеличился с 214 до 240 при одновременном снижении общего расхода газа с 1100 до 1035 тыс.м3 в час.) Для сравнения, на аналогичных агрегатах в ОАО «Тольяттиазот» до самого последнего времени работают с завышенным содержанием водорода (коэффициент К больше трех), производительность по аммиаку не больше 62-63 тонн. И в нашем случае раньше было время, когда отношение водорода к азоту доходило до 4 и выше. А это перерасход природного газа и невозможность роста производительности. Из приведенной таблицы не видно, но практики знают, что как только пытаются увеличить содержание азота – одновременно растет общий расход циркуляционного газа. Это происходит потому, что при заданных оборотах компрессора более плотного газа нагнетается больше. А агрегаты производства аммиака очень чувствительны к такой ситуации из-за неизбежного роста температуры газа, особенно в системе вторичной конденсации аммиака. Аммиак скапливается в системе и глушит реакцию синтеза. Так автоматически, не видя реального расчета, на практике агрегат загоняется в неоптимальный режим с завышенным содержанием водорода, перерасходом сырья, ростом давления в системе, ростом сброса газа на продувки и падением производительности. И данная арифметика верна для любых колонн и, вероятно, типов агрегатов. На нашем агрегате по убедительным рекомендациям автора прижали заслонку HCV-606 перед колонной (согласно приведенной схемы) и отсекатель EmV-9 перед циркуляционным колесом компрессора. Этим ограничили расход циркуляционного газа и одновременно добились оптимального состава газа с коэффициентом К меньше 3. До нашего примера известна практика ничем не оправданного «подрезания» циркуляционного колеса компрессора (в Тольятти на двух агрегатах с колоннами радиальной подачи газа расход всего 800 тыс.м3, т.е. на 300 меньше нашего, соответственно ниже производительность), да опыт немцев с малопонятным использованием заслонки перед колонной. С точки зрения автора только приведенные здесь расчеты и выводы могут не только правильно объяснить хорошую работу нашего агрегата, но и добиться высоких результатов на других агрегатах производства аммиака.
Схема расположения регулирующей арматуры
на установке синтеза аммиака
Упрощенный расчет материального баланса установки синтеза аммиака
(действительный и оптимальный)
Q604 ДЕЙСТ Q604 ОПТ Q602 Д Q602 ОП Q603 Д Q603 ОП
1100 1035,83 8,4 7,7 60,4 68 Данные
№ Расход\Состав Н2 N2 СН4 Аr NH3 Примечание
1 Состав действительный K1 68,00% 19,50% 4,50% 4,40% 3,60% 11,46%
2 Действ. Q604 тыс.м3 748,00 214,50 49,50 48,40 34,00 13,18%
3 После колон.(Q603 т/ч NH3) 628,65 174,70 49,50 48,40 116,63 50% отсепар.
4 После сепар.п621 628,65 174,70 49,50 48,40 75,31 976,56
5 Состав 64,37% 17,89% 5,07% 4,96% 7,71%
6 Продувка Q602 тыс.м3 5,407 1,503 0,426 0,416 0,648
7 Оптимальный состав K2 60,38% 23,22% 8,50% 4,80% 3,10% На1т NH3,H2,N2
8 Оптим.Q604 тыс.м3 625,41 240,54 88,05 49,72 32,11 1,976
9 После колон.(Q603 т/ч NH3) 491,04 195,73 88,05 49,72 125,13 0,659
10 После сепар.п621 491,04 195,73 88,05 49,72 78,62 903,16
11 Состав 54,37% 21,67% 9,75% 5,51% 8,71% K1,K2
12 Продувка Q602 тыс.м3 4,186 1,669 0,751 0,424 0,670 3,49
1,221 тыс.м3 Н2 дадут 0,62 т/ч NH3 2,60
Q604 – расход циркуляционного газа на колонну синтеза аммиака
Q602 – расход газа на продувку
Q603 – производительность по аммиаку за час
Дейст(Д) – действительный
Опт(ОП) – оптимальный
На основании лабораторных анализов сделан расчет расходов соответствующих газов до колонны, после колонны, после первичной сепарации аммиака в п.621 и в продувочных газах. Из расчета видно, что при оптимальном составе газа расход азота вырос на 26 тыс.м3 в час, хотя, одновременно, общий расход газа по Q604 снизился на 65 тыс.м3. А также выросла производительность на 7,6 тн/час. При оптимальном режиме с продувкой теряется на 1,2 тыс.м3 меньше водорода. Коэффициенты К1 и К2 – отношение содержания водорода к азоту. Расчеты выполнены на основании газовых законов и таблицы атомных весов элементов.
Остановимся на более подробном рассмотрении приведенной таблицы, хотя при внимательном ее изучении вместе с пояснениями, все становится понятным и очевидным.
Преимущество таблиц EXCEL заключается в том, что процентное содержание и расход газа, их действительные значения можно изменять в зависимости от условий работы. Таблица просто автоматически пересчитывает новые оптимальные значения. Так в нашем случае расход газа Q604 через колонну синтеза был равен 1100 тыс.м3. Газ имел состав с соотношением водорода к азоту равным К1=3,49. Следует заметить, что при данных конкретных значениях агрегат в самом начале производил всего 50 с небольшим тонн аммиака в час. (Приведенная таблица отражает более поздний этап работы по выведению агрегата на оптимальный режим). При этом обороты компрессора синтез – газа были минимальными, всего 10400 оборотов в минуту. (Номинальные обороты близки к 11000). Известно, что при таких оборотах агрегат работает на минимальных нагрузках. Причина такой ситуации в реконструкции колонны синтеза аммиака, сопротивление которой снизилось в три раза. Само предложение – придерживать рост расхода циркуляционного газа через колонну синтеза у автора существовало задолго до реконструкции колонны. К сожалению, предложение не было одобрено по целому ряду причин. Зато теперь, после успешного его испытания на колонне с радиальной подачей газа, стала очевидной его эффективность для любых типов колонн. Автор вовремя смог убедить представителей организации, выполнявшей реконструкцию в ситуации, когда они вынуждены были сдерживать рост расхода циркуляционного газа. Авторская идея использования для этого существующую регулирующую арматуру – HCV-606 и EmV-9 оказалась как нельзя к стати. Далее, в приведенной таблице рассчитывается оптимальный коэффициент К2, который можно изменять в пределах эффективных границ. Основой предложения следует считать рост расхода азота в циркуляционном газе, при одновременном снижении расхода последнего. (Расход азота вырос на 26 тыс.м3, а общий расход циркуляционного газа уменьшился на 65 тыс.м3.) Азот, адсорбируясь на катализаторе колонны синтеза – железе, изменяет строение своей электронной оболочки в сторону наибольшей способности к взаимодействию с водородом. Чем больше азота, тем больше образуется молекул аммиака, выше производительность. Больше азота – больше воздуха в шахтный конвертор метана, выше температура в нем. Больше пара вырабатывается в котлах – утилизаторах. Глубже конверсия метана, меньше балласта в системе синтеза аммиака. При большей температуре выше степень конверсии окиси углерода – целый ряд преимуществ и роста показателей работы агрегата.
В качестве вывода можно заметить, что на производстве большое значение имеют субъективные факторы, работа по инерции, на поводу у произвольно слагающихся обстоятельств, которые приводят к непроизводительным результатам. Вывод производства аммиака на оптимальный режим возможен только строго в соответствии с предварительными расчетами оптимального режима, подобными приведенным в данной статье. Следует также обратить внимание, что, действительно, производительность агрегата аммиака, равно колонны синтеза находится в прямой зависимости от расхода циркуляционного газа через колонну, но решающее значение имеет оптимизация расхода циркуляционного газа в небольших объемах в зависимости от состава газа.
Литература:
1. Производство аммиака.- Под ред. В.П. Семенова. – М.: Химия, 1985.
2. Синтез аммиака. – Под ред. Л.Д. Кузнецова. – М.: Химия, 1982.
Адрес:
453203
РБ
г. Ишимбай,
ул. Космонавтов, 6, кв. 16
тел. (34794) 2-49-42
сот. 8-917-444-28-11
Электронный почтовый ящик:
SWECHNIKOW@MAIL.RU
C уважением, Свечников Алексей Николаевич
...................
к сожалению схемы и таблица сразу не передались
можно поправить.