So với việc sử dụng khí nitơ làm khí vận chuyển than, thì khí CO2 có những ưu điểm gì vậy?
Thread Content
Tôi đã đọc một bài báo nói rằng, thiết bị khí hóa bột phân bón SHELL vốn được thiết kế để sản xuất amoniac tổng hợp; trong quá trình hoạt động, nitơ được sử dụng làm khí vận chuyển than. Tuy nhiên, chất lượng ethylene glycol được sản xuất ra không đạt yêu cầu kỹ thuật, và điều này trở thành rào cản khiến toàn bộ nhà máy khó có thể tăng công suất sản xuất. Dự án này chính là việc cải tạo một phần hệ thống vận chuyển bột than bằng khí nitơ trong thiết bị gas hóa bột than ban đầu, thay thế bằng việc sử dụng khí CO2 để vận chuyển bột than. Mục đích của việc này là nhằm nâng cao năng suất sản xuất và tạo ra lợi ích kinh tế. Xin hỏi một chút ở đây: So với việc sử dụng khí nitơ làm khí vận chuyển than, thì khí CO2 có những ưu điểm gì vậy?
Đó có phải là nhà máy phân bón Hồ Bắc không? Ưu điểm của việc sử dụng CO2 để vận chuyển bằng lực khí so với N2 là không xảy ra phản ứng giữa N2 và H2 tạo thành amoniac, điều này rất có lợi cho quá trình tinh chế methanol ở nhiệt độ thấp và việc làm sạch khí. Nhược điểm là hàm lượng khí có thể sử dụng trong khí thô sẽ thấp hơn một chút
Đúng vậy, báo chí đang đưa tin về nhà máy này. Nguyên lý hoạt động của nó là không tạo ra các hợp chất amoniac, từ đó nâng cao độ tinh khiết của khí
Chủ yếu phải xem xét các sản phẩm sau này; nếu sử dụng nitơ làm nguyên liệu thì tốt nhất nên dùng nitơ. Còn nếu nitơ thuộc nhóm khí trơ thì phải dùng carbon dioxide. Tuy nhiên, ngay từ lúc bắt đầu vận hành, cần có một hệ thống để sản xuất hoặc cung cấp carbon dioxide.
Ưu điểm chắc chắn là việc sử dụng CO2 rất tốt; CO2 với vai trò là khí đưa có thể nâng cao tỷ lệ thu hồi khí hiệu quả, giúp giảm lượng khí bị thải ra ngoài, từ đó giảm thiểu sự mất mát khí hiệu quả. Cũng có tác dụng giảm phát thải CO2
Để tổng hợp amoniac thì sử dụng khí nitơ; còn để tạo methanol thì sử dụng CO2. Trong quá trình này, xảy ra các phản ứng như C + CO2 → CO, CO2 + H2 → CO + H2O. Những phản ứng này giúp nâng cao tỷ lệ chuyển hóa carbon. Tuy nhiên, khi sử dụng CO2 làm khí đưa, do CO2 được tách ra từ methanol ở nhiệt độ thấp nên chắc chắn sẽ chứa nước. Điều này gây ra những vấn đề như hiện tượng tắc nghẽn, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và có thể khiến máy phải ngừng hoạt động
Giá của khí nitơ khá cao; còn việc sử dụng khí carbon dioxide thì tôi nghĩ là có thể tự sản xuất và tự tiêu thụ, đồng thời còn giúp tăng hiệu suất sản xuất khí. Ít nhất thì cách này cũng giúp giảm lượng khí carbon dioxide được tạo ra. Nhưng thông thường, người ta sử dụng nitơ để vận hành máy móc; sau khi quá trình xử lý bằng methanol ở nhiệt độ thấp hoàn tất, người ta mới chuyển sang sử dụng khí carbon dioxide. Việc sử dụng nitơ chắc chắn sẽ gây ra phản ứng giữa nitơ và hydro; điều này đòi hỏi phải có quy trình xử lý amoniac hiệu quả hơn trong quá trình tách khí tại đầu vào của hệ thống xử lý bằng methanol ở nhiệt độ thấp.
Như vậy, có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình xử lý, đồng thời giảm lượng chất amoniac được thải ra
Có thể nói như vậy, nhưng khí carbon dioxide cũng có những nhược điểm của nó, như đã đề cập ở tầng 6.
Nhưng khi sử dụng CO2 làm khí đẩy, vì CO2 được tách ra từ methanol ở nhiệt độ thấp nên chắc chắn sẽ chứa hàm lượng nước. Do đó, việc cung cấp nhiệt cho đường ống dẫn than sẽ bị ảnh hưởng, có thể xảy ra tình trạng tắc nghẽn và buộc phải ngừng hoạt động. Vậy liệu có thể lắp thêm một thiết bị khử nước vào đường ống hay không?