ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез аммиака при высоком давлении из "Общая химическая технология неорганических веществ 1965" Давление в системах синтеза аммиака раньше поддерживалось в пределах 750—1000 ог. При этом давлении за рубежом в настоящее время работают лищь старые заводы. Построенные в последние годы системы синтеза аммиака при высоком давлении работают при 450—600 ат. Это связано с внедрением экономичных способов тонкой очистки газа от контактных ядов и повышением активности катализатора синтеза аммиака при этих условиях отпадает необходимость вести процесс под давлением 750—1000 ат. [c.248] Колонна синтеза высокого давления часто применяемой системы Клода изображена на рис. 106. [c.249] Газовая смесь при 30—35 С под давлением 500—600 ат поступает в колонну синтеза через отверстие в нижней крышке корпуса / и поднимается вверх по кольцевому пространству между корпусом колонны и катализаторной коробкой 7. Таким образом корпус колонны предохраняется от перегрева. [c.249] Далее азотоводородная смесь проходит межтрубное пространство в катализаторной коробке, нагреваясь путем отвода тепла реакции из зоны катализатора, размещенного в трубках 4. [c.249] Давление в начале кампании, ат. . [c.250] Давление в конце кампании, ат. [c.250] Температура в зоне катализатора, °С. [c.250] Содержание аммиака в конвертированном газе, Температура газа на выходе из колонны, °С. . [c.250] Циркуляция воды Б системе осуществляется при помощи насоса 9. Давление воды в змеевиках 12 равно давлению газа в колонне синтеза аммиака. Вследствие выделения тепла реакции в колонне вода нагревается в змеевиках до 370 °С. По выходе из змеевиков вода поступает в межтрубное пространство котла-утилизатора 11, где охлаждается до 220 °С. При этом в трубах котла образуется пар давлением 20 ат, поступающий далее в заводскую сеть на использование. Из межтрубного пространства котла-утилизатора вода подается насосом 9 в змеевики 12 колонны синтеза и затем снова возвращается в котел. Вода, циркулирующая в системе, должна быть очень чистой, поэтому в данном случае применяется бидистиллят (дважды дистиллированная вода). [c.252] Как видно на рис. 107, высота слоев катализатора и, следовательно, его объем увеличиваются по направлению хода газа (сверху вниз), так как скорость реакции снижается по мере приближения газовой смеси к состоянию равновесия. Такая конструкция катализаторной коробки позволяет поддерживать оптимальные температуры в зоне катализа н соотзетствепио повышать производительность катализатора. При подобной конструкции насадки колонны синтеза на 1 т вырабатываемого аммиака получают примерно 0,8 т пара давлением 20 ат. [c.252] На рис. 107 (справа) показаны также изменения температуры газовой смеси и концентрацин ЫНз в ней по мере прохождения газа через различные части колонны синтеза. [c.252] Применяются также другие способы использования тепла реакции для получения водяного пара. Например, газ из зоны катализа поступает в котел-утилизатор, а затем в теплообменник, или же часть газа, пройдя катализатор, направляется в котел, а остальной газ отдает тепло в теплообменнике. [c.252] В некоторых системах синтеза при высоком давлении котел-утилизатор устанавливают на линии конвертированного газа после теплооб.менника, т. е. перед водяным конденсатором. [c.252] Корпуса колонн синтеза и других аппаратов высокого давления раньше изготовляли только коваными. Центральная часть металлического слитка после термической обработки в горячем состоянии обсаживалась (выбивалась) или высверливалась, а слиток подвергался ковке также в горячем состоянии. В настоящее время, наряду с коваными корпусами высокого давления, применяют сварные корпуса из тонкостенных листов, образующих многослойные конструкции. [c.252] Колонны синтеза аммиака при среднем давлении изготовляются из низколегированных хромоникельмолибденовых сталей (3—4% Сг, 0,25—0,6% Мо, 0,15—0,35% С, до 0,5% ). [c.253] Насадки колонн синтеза выполняют из хромоникелевой стали марки 1Х18Н9Т. Все остальные аппараты агрегатов синтеза амыиака изготовляют из углеродистой стали. [c.253] Промышленные способы синтеза аммиака к настоящему вреглени достигли высокого технического уровня. Дальнейшее усоЕершенствование процесса заключается в его интенсификации, укрупнении оборудования и автоматизации. [c.253] Интенсификация агрегатов синтеза аммиака достигается путем улучшения предварительной очистки газа от катализаторных ядов, улучшения тепловсго режима в зоне катализа, увеличения объемной скорости, применения более активных катализаторов. Укрупнение оборудования позволяет снизить капиталовложения в строительство азотных заводов и повысить производительность труда. [c.253] В настоящее время строятся агрегаты мощностью 100— 120 тыс. т аммиака в год, удельный расход металла для агре-гатл синтеза годовой мощностью 100 тыс. г аммиака на 20% ниже, чем для агрегата мощностью 50 тыс. т. [c.253] Ведутся работы в области повышения давлений в процессе синтеза аммиака до 450—500 ат. Это облегчает создание агрегатов повышенной мощности и позволит получать весь аммиак в жидком виде, что особенно важно для производства мочевины (стр. 571). [c.253] Вернуться к основной статье