Proceso Previo A La Produccion de Amoniaco

 

Unidad de Reformado y Conversión de carga previa a la Producción de Amoniaco La planta de Pequiven se dedica a la producción de Amoniaco-Urea. Dicha planta cuenta con los procesos de Reformación y Conversión de CO2, en los cuales el gas natural rico en metano es transformado a CO y CO2  junto a la producción de H 2  y N2, elementos necesarios para la síntesis síntesis de amoniaco. Estas transformaciones sematerial llevan ay cabo dentro del de propio reactores catalíticos que poseen ciertas características particulares como el composición catalizador. A continuación, se describe el proceso proce so de Reformación y Conversión presentando las composiciones de las corrientes de proceso de la planta, con las cuales se puede determinar en primera instancia el porcentaje de conversión del metano a dióxido y monóxido de carbono.

Planteamiento del Problema Se cuenta con una corriente de gas de 15.27 MMscfd que tiene la cromatografía de la Tabla 1. Las condiciones operativas son de 699.8 °F y 419.6 psia. Para los componentes a partir del i-butano y más pesados se utilizó el i-pentano como elemento representativo durante la simulación y balance de masa general. Este caudal de gas ingresa al reactor junto a una corriente de vapor que se encuentra a 710.6 °F y 455.1 psia con un caudal del 117480.2 lb/h. Componentes

Methane

Gas Natural

84.10

Ethane

7.15

Propane

0.52

i-Pentane

0.27

CO2 

7.93

CO

0.00

Nitrogen

0.03

Hydrogen

0.00

Oxygen

0.00

H2O

0.00 100

Tabla 1. Cromatografía del Gas Natural

Esta corriente de gas natural es la alimentación al Reactor A-701 que consiste en un reformador donde se producen las siguientes reacciones. CH4 + H20 → CO + 3H2  C2H6 + 2H20 → 2CO + 5H2  C3H8 + 3H20 → 3CO + 7H2  C5H10 + 5H20 → 5CO + 10H2 CH4 + 2H20 → CO2 + 4H2  C2H6 + 4H20 → 2CO2 + 7H2  C3H8 + 6H20 → 3CO2 + 10H2  C5H12 + 10H20 → 5CO2 + 16H2 

 

Del A-701 el gas pasa al reactor A-702 con una temperatura de1443 °F. El A-702 también es un re reformador formador al cual se introduce una corriente de aire de 22.64 MMscfd (29% O2 y 71% N2). La presión de la corriente de aire es de 385.5 psia y la temperatura de 298.4 °F. En este reactor se producen las mismas reacciones que en el anterior y las que se muestran a continuación. CH4 + 202 → CO2 + 2H2O 2H2 + 02 → 2H2O CO + H2O →CO2 + H2  A la salida de ambos reactores de reformación, la corriente de gas producida es enfriada a 676.4 °F para entrar al reactor A-703 con una presión de 349.9 psia. Después ingresa al reactor A-705 con una presión de 337.1 psia y una temperatura de 404.6 °F. En ambos reactores se lleva a cabo la siguiente reacción de equilibrio. CO + H2O →CO2 + H2 

Desarrollo del proyecto

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso 

En la Figura 2 se presenta el esquema de porcentaje de conversión según temperatura

Figura 2. Porcentajes de conversión según la temperatura