СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЖИДКОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА АГРЕГАТАХ АММИАКА

Актуальность выбранного для исследования вопроса напрямую связана с переводом промышленных предприятий на ресурсосберегающие технологии, что, естественно, касается и химических предприятий. В работе представлен ряд технологических решений, позволяющих снизить энергозатраты в производстве жидкого диоксида углерода на агрегатах аммиака. Прежде всего, это усовершенствование известных технологических схем путем моделирования химико-технологических процессов и включения в состав углекислотной установки новых позиций оборудования: рекуперативный теплообменник «жидкость – газ» для СО₂; отделитель жидкости (буферная емкость), работающий при давлении 3,5 МПа; переохладитель жидкого диоксида углерода – испаритель холодильной машины; холодильная машина.

В статье рассматриваются две классические схемы выделения углекислого газа из продуктов конверсии природного газа: этаноламинная и с применением раствора поташа, которые реализуются на крупнотоннажных производствах СО₂, сосредоточенных на аммиачных заводах. Проанализирован химизм процессов, предложены оптимизационные решения.

Ожижение получаемого при этом газа сопряжено с рядом трудностей. Главной из них является нехватка холода, в результате чего действующие углекислотные установки характеризуются повышенными энергозатратами при ожижении газа. Дополнительный положительный ресурсосберегающий эффект можно получить за счет применения теплоиспользующих холодильных машин вместо компрессионной холодильной машины, используемой в технологической схеме. Это предположение базируется на том, что на химических предприятиях имеется большое количество водяного пара низкого давления, который нуждается в утилизации, следовательно, предлагаемое решение даст положительный результат.

В качестве подтверждения данных гипотез были проведены расчеты по холодопроизводительности, по результатам которых установлено, что данная модернизация позволит снизить потребление электроэнергии на 26 % и достичь удельного энергопотребления углекислотной установки при выпуске жидкого низкотемпературного диоксида углерода на уровне 0,15 кВт·ч/кг.