اصلاح بخار
استفاده از گاز طبیعی بسیار ارزان تر است (متان) زیرا با به اشتراک گذاشتن محتوای هیدروژن متان می توان هیدروژن را بسیار موثرتر تامین کرد. بنابراین در اکثر موارد اینگونه خواهد بود گاز سنتز برای سنتز آمونیاک از گاز طبیعی (متان)، بخار آب و هوا.
این فرآیند – همچنین نامیده می شود اصلاح بخار – در اینجا توضیح داده شده است (شکل 2).
1. گاز طبیعی در کمپرسور فشرده می شود (1). تمام مراحل در فشار 2 – 3 مگاپاسکال انجام می شود.
2. متان با بخار در ریفرمر اولیه (2) روی یک کاتالیزور نیکل در دمای 750 درجه سانتیگراد واکنش می دهد.
نسبت متان به بخار آب طوری انتخاب می شود که حدود 10 درصد از متان تبدیل نمی شود. گرمای واکنش گرماگیر از طریق گرمایش خارجی راکتور تامین می شود.
3. در مرحله دوم واکنش، هوا مخلوط می شود. این واکنش با متانی که هنوز در ریفرمر ثانویه (3) وجود دارد روی یک کاتالیزور نیکل در حدود 1100 درجه سانتیگراد واکنش می دهد و مخلوطی از مونوکسید کربن و دی اکسید کربن را تشکیل می دهد.
4. پس از سرد شدن در مبدل حرارتی، مونوکسید کربن در مبدل CO (راکتور تبدیل) به طور کامل به دی اکسید کربن تبدیل می شود (4).
تبدیل در دو مرحله انجام می شود، ابتدا در تماس اکسید آهن / اکسید کروم در دمای 350 درجه سانتیگراد، سپس در تماس اکسید روی / اکسید مس در دمای 250 درجه سانتیگراد. در این فرآیند، هیدروژن اضافی به دست می آید.
5. سپس دی اکسید کربن در یک اسکرابر (5) حذف می شود. به عنوان شوینده z. ب. متانول سرد را می توان استفاده کرد که در آن بهتر از حل شدن در آب وقتی گرم می شود دوباره از متانول آزاد می شود و برای مثال می توان از آن با آمونیاک برای تولید اوره (کود نیتروژن) استفاده کرد.
یکی دیگر از مواد شوینده مورد استفاده محلول کربنات پتاسیم است
در دماهای پایین (40 تا 50 درجه سانتیگراد) تعادل در اسکرابر در کنار کربنات هیدروژن است، بنابراین دی اکسید کربن جذب می شود. هنگامی که محلول در احیا کننده تا حدود 100 درجه سانتیگراد گرم می شود، تعادل به سمت کربنات تغییر می کند. را دفع می شود و محلول کربنات به داخل اسکرابر بازگردانده می شود.
تمامی مراحل فرعی به گونه ای هماهنگ شده اند که پس از – مخلوط گاز با اسکرابر – نسبت 1: 3 افزایش می یابد که می تواند به طور مستقیم برای سنتز آمونیاک استفاده شود.