ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение методов синтеза аммиака и перспективы их развития из "Технология связанного азота Синтетический аммиак" По мере накопления практического опыта расширялись н углублялись теоретические представления о механизме процесса синтеза аммиака и постепенно складывались новые требования, которым должен соответствовать наиболее совершенный способ его производства. При проектировании новых установок в последние годы отчетливо проявляется тенденция к при.мене-нию наиболее рациональных из известных методов синтеза. Многие старые заводы синтетического аммиака, работаюпще по разным методам, реконструируются, причем направление их модернизации таково, что различия в способах собственно синтеза а.ммиака становятся все меньшими. [c.565] На некоторых старЫ Х заводах еще применяют давление 200—250 ат, но наиболее приемлемым считается давление 300 — 350 ат, при котором и работает большинство новых установок. Высокое давление применяется реже, преимущественно на установках, работающих по методам Клода и Казале на некоторых новых установках также предусмотрены циркуляция газовой смеси и применение высоких давлений. [c.566] В настоящее время наиболее рациональным считается синтез аммиака при среднем давлении. Процессы, проводимые под давлением около 300 ат, достаточно освоены, требования, предъявляемые к конструкционным материалам для аппаратуры, рассчитанной на такое давление, не очень высоки, и при изготовлении машин и аппаратов, используемых в этих процессах, не возникает серьезных трудностей. Для очистки газовой смеси и сжатия ее до указанного давления легко применимы различные способы. Положение разновесия реакции образования аммиака при 300 ат благоприятно, благодаря чему можно сооружать аг- оегаты большой мощности. [c.566] Несмотря на тщательность очистки газа, на ряде новых установок предусмотрено применение предкатализа ( см. стр. 534), который можно назвать продуцирующим предкатализом. Это целесообразно преимущественно на крупных установках с боль-шим количеством колонн. [c.567] Температура процесса и чистота газа оказывают польшое влияние и а производительность и срок службы катализатора. Вначале из-за незнания кинетики реакции и конструктивных трудностей насадка колонн была несовершенной, в связи с чем 3 аппаратах ч.асто развивались высокие температуры. Подробности о способах преодоления этих тр Дпостей мало известны. Довольно удачно эта проблема решена, по-видимому, в системах Габера—Боша, НЭК и Монт-Сени, о чем свидетельствуют приведенные в литературе результаты (высокая степень конверсии, большая производительность установок, длительный с р о к с. 1 у ж б ы к а т а л и 3 а т о р ОБ). [c.568] Таким образом, важнейшими факторами, влияющи.ми на производительность колонн, являются чистота газа и температура 3 слое катализатора. [c.569] Способы синтеза аммиака при высоком давлении в результате усовершенствований приобрели ряд преимуществ. Установки этого типа описаны на стр. 557—558. Значительно улучшена техника изгото-вления компрессорсв высокого давления (на 1000 ат), колонн и другой аппаратуры для синтеза аммиака. Вследствие небольшого объема газа и повышенной степени конверсии р азмеры аппаратуры высакого давления гораздо меньше размеров аппаратуры, применяемой при давлении 300 ат (при одинаковой производительности). [c.570] Схемы синтеза аммиака при высоком и при среднем давлении в общем сходны. Применяется также циркуляционная система, которая может быть значительно упрощена в случае исключения аммиачного охлаждения, так как при 1000 ат и 20— 30° достигается вполне достаточная полнота конденсации аммиака. Присутствие некоторого количества аммиака в газе, возвращаемом на катализатор, даже полезно, поскольку при этом уменьшается интенсивность начальной стадии реакции. [c.570] Цикл синтеза при высоком давлении проводится следующим образом. Газ проходит через две последовательно соединенные колонны, между которыми установлены водяной холодильник, сепаратор жидкого аммиака, циркуляционный насос, водяной холодильник и фильтр. После прохождения газа через вторую колонну часть его выводится из цикла ( продувочный газ), затем добавляется свежий газ. Далее газ поступает через водяной холодильник и сепаратор в первую колонну. [c.570] Вместо двух колонн в одном цикле можно установить по одной К олоане в двух циклах. Между обеими схемами имеется различие, Если производительность простого цикла (с одной колонной) равна единице, то производительность двух циклов составит две единицы, а производительность цикла с двумя последо-зательно соединенными колоннами составит примерно 1,7 единиц, Для обслуживания двух простых циклов требуется установка двух крупных циркуляционных насосов, для цикла с двумя колоннами необходим лишь один насос меньших размеров. [c.570] Таким образом, производительность цикла с двумя колоннами ниже, чем для двух циклов, имеющих по одной колонне, но зато стоимость установки (затраты на циркуляционные насосы и фильтры) и эксплуатационные расходы меньше. [c.570] Вернуться к основной статье