ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор давления синтеза пути усовершенствования систем синтеза из "Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности" При повышенном давлении (400 ат и выше) и достаточно низкой температуре воды содержание несконденсировавшегося аммиака сравнительно невелико, что позволяет отказаться от вторичного (аммиачного) охлаждения. Аммиак в этом случае производится в жидком виде, что очень важно при его переработке в карбамид. [c.42] В системах с однократной конденсацией загрязнение циркуляционного газа маслом (от циркуляционного компрессора) и недостаточная очистка свежего газа более сильно влияют на активность катализатора, чем в предыдущих схемах. Правда, свежий газ можно подвергать промывке жидким аммиаком, вводя его перед холодильником-конденсатором (рис. 2-5, а), но это приводит к резкому ухудшению условий конденсации и к снижению средней разности температур в холодильнике. Что касается циркуляционного газа, то он проходит только через фильтр, а это не обеспечивает должной степени очистки. [c.42] Огромный положительный эффект достигается применением циркуляционных нагнетателей без смазки и улучшением очистки свежего газа работа на чистом газе дает возможность рационально использовать такой фактор, как повышенное давление синтеза. При введении свежего газа перед колонной (рис. 2-5, б) содержание аммиака на входе в колонну снижается до 4,0—4,5%, в результате увеличивается скорость реакции синтеза. [c.43] В системах, работающих на чистом газе при 400—500 ат, съем аммиака достигает 18—22% при объемной скорости 35 ООО— 45 ООО Ч-1. [c.43] Как указывалось выше, для определенных условий начинают применять схемы с однократной конденсацией при давлении 300 ат. [c.43] При повышенном содержании аммиака на входе в колонну (5—6%) несколько снижается удельная производительность катализатора. [c.43] Это связано с увеличением капитальных затрат, которое компенсируется отсутствием искусственного охлаждения и получением жидкого продукта. [c.43] Схемы с инжектором. В системах с однократной конденсацией, работающих на относительно чистом свежем газе, при давлениях 350—380 ат и выше целесообразно применение газового инжектора в качестве циркуляционного нагнетателя (см. главу 16). [c.43] Инжектор устанавливают в месте ввода в цикл свежего газа непосредственно перед колонной синтеза (рис. 2-6). Свежий газ является рабочей (инжектирующей) средой давление его на 50—70 ат выше давления циркуляционного газа (инжектируемой среды). За счет избыточной потенциальной энергии, соответствующей этому перепаду, в инжекторе при смешении свежего и циркуляционного газов повышается давление последнего на величину, равную сопротивлению цикла и обеспечивающую циркуляцию газа. [c.43] Основные преимущества применения инжектора по сравнению с турбоциркуляционным компрессором (см. рис. 2-5, б) — отсутствие в системе машинного и электросилового оборудования упрощение эксплуатации, простота и экономичность регулирования количества циркулирующего газа (часть свежего газа направляют мимо инжектора) сокращение коммуникаций уменьшение площади, занимаемой установкой. [c.44] В схемах с инжектором приходится несколько снижать объемную скорость циркуляционного газа для уменьшения гидравлического сопротивления цикла и повышения съема аммиака. Это приводит к уменьшению коэффициента инжекции и и позволяет снизить необходимый перепад давлений между свежим и циркуляционным газами. [c.44] Увеличение объемной скорости, сопровождаемое ростом сопротивления цикла и увеличением и, связано с повышением необходимого давления свежего газа. При перепаде давлений между свежим и циркуляционным газами свыше 90—100 ат применение инжектора становится нерентабельным. [c.44] В таких условиях потребовался бы перепад давлений в инжекторе между свежим и циркуляционным газами не менее 100 ат. Тогда,затраты энергии на компримирование свежего газа (до 420—440 ат) существенно превысили бы общие энергозатраты на компримирование и циркуляцию в системах с циркуляционным компрессором. Применение инжектора в этом случае становится неэкономичным, не говоря уже о трудностях подбора соответствующих компрессоров. [c.44] Разработка устойчивых низкотемпературных катализаторов синтеза, совершенствование методов очистки и устранение причин загрязнения газа, а также снижение сопротивления системы открывают возможность применения инжекторной циркуляции в схемах, работающих под давлением 300—320 ат, в том числе и с двукратной конденсацией. [c.44] Рост масштабов производства аммиака и связанное с этим стремление к уменьшению удельных энергозатрат обусловили выбор рабочих давлений синтеза NH3 преимущественно в пределах 280—350 ат. [c.45] До 75% мировой продукции синтетического аммиака вырабатывается в настоящее время в системах с таким давлением. Опыт эксплуатации подтвердил их преимущества перед применявшимися с 1920-х годов системами с давлением 800—1000 ат, основное достоинство которых — возможность работы на плохо очищенном газе с менее активным катализатором — в большой степени утратило свое значение. [c.45] Правда, применение этих систем связано с небольшим увеличением удельного расхода энергии (в пределах 3—6%) и необходимостью подбора для аппаратуры материалов с улучшенными механическими свойствами. [c.45] Наряду с внедрением систем под давлением 400—500 ат развитие производства аммиака идет по пути интенсификации и совершенствования хорошо освоенных систем с давлением 290— 350 ат. [c.45] Вернуться к основной статье