Технология получения аммиака на основе природного газа с момента ввода в эксплуатацию первого агрегата в 1913 году в Оппау (Германия) постоянно совершенствовалась и за последние несколько десятков лет претерпела серьезные изменения, что позволило существующим заводам увеличить объемы производства, а новым — посоревноваться в производительности.
Так, например, архитектура агрегатов изменилась с многопоточной на однопоточную за счет повышения давления до 30–50 бар и применения новых схем на стадиях очистки и подготовки синтез-газа, улучшения свойств применяемых катализаторов, а также развития химического машиностроения.
Все это позволило увеличить производительность одной линии с 300–600 до 3,3 тыс. тонн в сутки.
Конкуренция среди лицензиаров технологий высока, сегодня на мировом рынке доминируют три компании — KBR, Topsoe и Ammonia Casale. Стоит отметить и ThyssenKrupp Industrial Solutions, как одного из лидеров рынка.
Самый большой в мире агрегат по производству аммиака с одной колонной синтеза мощностью более 3000 тонн в сутки построен по технологии Purifier компании KBR. Компания амбициозно заявляет, что лицензировала однопоточный агрегат на 6 тыс. тонн в сутки, и допускает возможность получения 10 тыс. тонн в сутки. Однако референсов на эту мощность в мире пока нет.
Технология Topsoe представляет собой классическую схему для агрегатов с производительностью до 2-2,2 тыс. т/сутки. Для агрегатов большей мощности, на уровне 2-6 тыс. т/сутки, предлагается схема на основе автотермического риформинга (АТР), но действующих агрегатов аммиака на АТР также в списке референсов пока не представлено. Однако есть действующие агрегаты метанола сопоставимой мощности на основе этой технологии.
В линейке предлагаемых решений Ammonia Casale, аналогично, как и у Topsoe, присутствует традиционная схема агрегата с двухстадийным риформингом, а для больших мощностей схемы с применением автотермического риформинга от Technip Energies, хотя у каждого лицензиара есть свои особенности схемы процесса и отличия в дизайне оборудования.
Нельзя не отметить, что в последнее время лицензиары много внимания уделяют технологиям производства "зеленого" аммиака, в основе которых, главным образом, лежит электролиз воды с использованием возобновляемой энергии – солнечной и ветровой.
В России на сегодняшний день насчитывается 35 действующих крупнотоннажных агрегатов аммиака, большинство из них основаны на классической технологии двухстадийного риформинга — первичного с трубчатой печью и вторичного паро-воздушного. При этом только 7 из них построены в современной России с участием Topsoe, Linde и KBR.
После ухода иностранных поставщиков возникла необходимость в новых отечественных технологиях крупнотоннажных агрегатов аммиака, не уступающих по показателям западным решениям.
Такую технологию — с применением процесса автотермического риформинга — продвигает на российском рынке "ТопТех".
В ее основе лежит комбинированный процесс парового риформинга и парциального окисления. На сегодняшний день это самая экономически выгодная технология для крупнотоннажных производств аммиака и метанола с минимальными выбросами СО₂.
Процесс получения аммиака по технологии АТР имеет высокую степень конверсии углеводородного сырья и производительность, низкий удельный расход природного газа.
Кроме того, "ТопТех" выступает техконсультантом в разработке отечественного катализатора АТР.