Compresión y síntesis

Compresión y síntesis

El gas de síntesis, para la obtención del amoníaco, se comprime a una presión de 2300lbs/pulg2 aproximadamente para obtener amoniaco con una relación H2/N2=3. Esta presión se efectúa en cuatro de las cinco etapas del compresor centrífugo, el cual es impulsado por una turbina de gas y otra a vapor. La quinta etapa del compresor C-1 consiste en hacer recircular el gas de síntesis a través de los convertidores D-17. Este gas es una corriente que recircula del circuito de síntesis y, una vez enfriado en los enfriadores interetapas E-35, se une con la corriente de salida de la cuarta etapa.

La reacción química que se produce en los reactores, es la siguiente:

Proceso:

El proceso de síntesis, en general, comprende tres secciones: reacción, refrigeración y recuperación.

En la primera etapa, como su nombre lo indica, es donde realmente ocurre la reacción de obtención de amoniaco.

El amoníaco se produce al hacer reaccionar el hidrógeno con el nitrógeno, en dos reactores con catalizador cuyo ingrediente activo es el hierro.

Luego de mezclarse, ambas corrientes pasan a un intercambiador de calor de tubo y carcasa y entran aproximadamente a 41 ºC. Sale una corriente a 19ºC ya que se ha enfriado con la salida del tope de separador secundario (S-2). Este separador, la salida de fondo es una corriente liquida de amoniaco proveniente del circuito de refrigeración, al cual se hará referencia mas adelante y va directamente al tanque D-14 donde se almacena.

La corriente gaseosa que intercambia calor en el E-20 se calienta hasta alcanzar 36ºC aproximadamente y pasa a los convertidores de amoniaco donde por una reacción exotérmica, se produce el amoniaco. Es importante destacar que, como la reacción libera calor, se deben introducir los reactivos (corriente de alimentación al reactor) a temperaturas bajas para favorecer la reacción y evitar el sobrecalentamiento del producto.

En el reactor, la temperatura alcanza los 470ºC y la corriente de salida pasa un intercambiador para bajar su temperatura hasta 144ºC.

Luego, el gas pasa a un intercambiador de aire donde se enfría a 52ºC aproximadamente y luego pasa a un separador primario (S-1) donde se generan, por el tope la corriente de recirculación antes mencionada (5ta etapa del compresor C-1) y, por el fondo, una corriente también gaseosa (no hay condensación) rica en Amoniaco.

Es de hacer notar que una porción del gas de reciclo se purga continuamente para controlar la concentración de inertes (CH4, Ar). Esto se hace porque, al bajar la concentración de inertes en el gas de síntesis,

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