Проблема метанола при эксплуатации катализатора НТК

Как сказано выше в данной главе, состав катализатора низкотемпературной конверсии оксида углерода современных аммиачных агрегатов в качестве активного компонента включает в себя медь. В то же время медь является активным компонентом катализатора синтеза метанола, поэтому в реакторах НТК неизбежно образование метанола в качестве побочного продукта. Образовавшийся побочный метанол оказывает влияние на работу всего агрегата аммиака.

В реакторе НТК образование метанола происходит в соответствии со следующим уравнением:

СО₂ + ЗН₂ = СН₃ОН+ Н₂О. (4.38)

Это означает, что при образовании каждого моля метанола система теряет три моля водорода. Таким образом, при образовании каждой тонны метанола в стандартном аммиачном агрегате теряется приблизительно 1,1 тонны аммиака. При загрузке неселективного катализатора НТК интенсивность образования метанола может достигать 4-5 тонн в сутки и, следовательно, убытки от потери аммиака могут составить до 250000 $ США в год (информация кампании Synetix).

Значительная часть метанола, образующегося в реакторе НТК, поступает в систему очистки от СО₂. Если СО₂ используется для последующей реализации или же для производства карбамида, то возможно потребуется его очистка от метанола для достижения необходимых показателей качества.

При эксплуатации крупнотоннажных агрегатов аммиака обычной практикой является повторное использование технологического конденсата. Конденсат отпаривается и возвращается в технологическую схему. Любое повышение концентрации метанола в конденсате приводит к затруднениям в его повторном использовании. Это может привести к увеличению затрат, связанных с водоподготовкой, а в худшем случае возможно потребуется отвод конденсата в сточные воды, что создает проблему обезвреживания сточных вод.

Образующийся на катализаторе НТКметанол вступает в реакцию с содержащимся в технологическом газе небольшим количеством аммиака с образованием аминов. Образующиеся амины поступают в систему очистки от СО₂и, в зависимости от конструкции агрегата, возможно будут выбрасываться в атмосферу. Амины обладают очень сильным запахом, ощутимым даже при концентрации 1 ррb (одна часть на миллиард). Таким образом, любое повышение образования метанола может приводить к тому, что с подветренной стороны от агрегата будет ощущаться неприятный запах. В результате возникнут проблемы с экологической и санитарной безопасностью агрегата аммиака. Потребуются затраты на реконструкцию технологических узлов с целью предотвращения выбросов летучих органических соединений в атмосферу. Этих затрат можно избежать при использовании катализатора НТКс большой селективностью.