Primeira utilização da tecnologia de conversão isotérmica no gás de síntese HT-L para amônia sintética

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Uso da tecnologia de conversão isotérmica na produção de amônia sintética HT-L – Autor/Fonte: China Chemical Industry News. Data: 13/11/2015. Número de visualizações: 337. Em 10 de novembro, jornalistas souberam, por meio da Xinjiang Zhongneng Wanyuan Chemical Co., Ltd., que as instalações de produção de amônia sintética com capacidade de 300 mil toneladas por ano e de ureia com capacidade de 520 mil toneladas por ano já estão em operação há mais de dois meses, sem problemas. Esta é a primeira aplicação da tecnologia de conversão isotérmica da Anchun na conversão de gás de síntese bruto com alto teor de CO, proveniente da gaseificação de carvão em pó em leito fluidizado em um forno espacial (HT-L), atendendo assim aos requisitos do processo para produzir gás de conversão com baixo teor de CO para a fabricação de amônia sintética. Os resultados da operação mostram que, ao comparar o desempenho do dispositivo de conversão isotérmica na planta com os parâmetros de projeto, este atinge e supera integralmente os valores projetados. Segundo Xu Shen, comandante geral da construção do projeto da empresa Xinjiang Zhongneng, a seção de gaseificação do projeto “30·52” da empresa utiliza o processo de gaseificação a pressão de carvão pulverizado HT-L. Já a seção de conversão utiliza o reator de conversão de CO isotérmico e a baixa temperatura, bem como sua tecnologia de sistema, que são de propriedade intelectual integral da Hunan Anchun High-Tech Co., Ltd. O equipamento central é o reator de conversão isotérmica com transferência de calor por mudança de fase 3800, desenvolvido independentemente pela Anchun. O projeto foi oficialmente concluído e iniciou a produção em 22 de agosto deste ano; atualmente, a instalação opera de forma estável. No sistema de conversão isotérmica, o teor de CO na entrada é de 63,7%, a razão água/gás é de 0,8, e o teor de CO na saída é de 0,62%, com uma taxa de conversão de até 99%. Em condições de carga máxima, a resistência do reator isotérmico é ≤ 0,02 MPa, e a resistência do sistema é ≤ 0,1 MPa. Por cada tonelada de amônia produzida, são gerados 0,76 toneladas de vapor a 4,0 MPa. Isso evita completamente ocorrências de superaquecimento durante o processo de partida e produção. Em comparação com as técnicas de transformação tradicionais e outras tecnologias em operação no país, a técnica de transformação isotérmica da Anchun apresenta uma pequena diferença de temperatura na camada catalítica, baixa resistência do sistema e alta eficiência de transformação. As vantagens de “duas pequenas e uma alta” são bastante evidentes: não há pontos quentes, o sistema mantém uma temperatura constante e opera de forma isotérmica, sendo, portanto, uma verdadeira técnica de transformação isotérmica. Segundo consta, o reator isotérmico de transferência de calor por mudança de fase e a sua tecnologia de aplicação foram avaliados por especialistas organizados pela Federação da Indústria Petroquímica da China no final do ano passado. O comitê de avaliação considerou que a estrutura do reator desenvolvido pela Anchun é razoável e que os seus indicadores técnicos são avançados, atingindo um nível líder internacional. Além disso, recomendou-se acelerar o desenvolvimento, a expansão e a aplicação deste resultado. O reator de transformação isotérmica com transferência de calor por mudança de fase DDB, desenvolvido pela Hunan Anchun, possui quatro características principais: a primeira é a capacidade de controlar com precisão a temperatura da camada de reação, com uma diferença de temperatura inferior a 4°C; além disso, apresenta alta eficiência de reação, longa vida útil do catalisador e alto índice de recuperação de energia ； Segundo, o distribuidor radial uniformiza a distribuição do gás, melhorando efetivamente a utilização do catalisador ； Terceiro, o projeto inclui tubos de carga de catalisador distribuídos uniformemente entre as placas de tubo, garantindo uma distribuição homogênea do catalisador ； Quarto, a estrutura especial com duas placas tubulares e dois invólucros tubulares absorve eficazmente as tensões de expansão, garantindo segurança no uso. A tecnologia de reações isotérmicas de transferência de calor por transformação de fase foi aplicada pela primeira vez em todo o país em 2012. Atualmente, ela já foi utilizada com sucesso na conversão dos gases de escape das fornos de calçado com alto teor de CO, na gasificação de slurry de carvão e na gasificação de gás em pó, tendo sido plenamente testada pelo mercado. Esta tecnologia é aplicável tanto a novos equipamentos quanto à modernização de equipamentos de conversão tradicionais. Pode ser utilizada em diversos equipamentos de indústria química do carvão, como na purificação dos gases residuais de fornos de carvido, na produção de amônia sintética, gás natural, hidrogênio, óleo sintético, glicol etileno, metanol e olefinas a partir do carvão, bem como na produção de enxofre a partir de H2S. É adequada para a conversão de CO no gás de síntese gerado por gaseificação contínua sob pressão de carvão pulverizado ou de pasta de carvão aquosa, e também para a gaseificação intermitente em leito fixo. Em particular, para a conversão de gases com alto teor de CO e alta razão vapor-gás, suas vantagens técnico-econômicas são ainda mais evidentes.