Выделение водорода в производстве аммиака

Рис. 9. Схема выделения водорода из продувочных газов в производстве аммиака

В США 11% производства аммиака базируется на таком водороде. Предварительное выделение его в чистом виде легко осуществляется при помощи гиперсорбции. [c.106]

Выделение водорода в производстве аммиака [c.271]

Выделение водорода имеет заметное экономическое значение, так как при производстве в больших масштабах получаемое количество его гораздо больше необходимого для рециркуляции. Таким образом, можно использовать газ либо в производстве аммиака, либо в различных процессах очистки (см. гл. IV). [c.349]

В промышленности аммиак синтезируют из простых веществ Нг и N2. Реакция азота с водородом экзотермическая, она протекает с выделением теплоты. Поэтому для смещения равновесия в обратимой системе (см. 1.9) необходимо снижать температуру. Такое снижение допустимо до 450°С, при более низкой температуре скорость реакции очень мала. Равновесие в системе смещается в сторону образования аммиака прн увеличении давления, поэтому процесс проводят при давлении около 30 МПа. Для увеличения скорости реакции в производстве аммиака используют катализаторы — железо с добавками оксидов алюминия и калия. [c.149]

Образование азотно-водородной смеси. На функциональной схеме производства аммиака (см. рис. 6.37) в месте ввода азота поставлен знак вопроса. В шахтном конверторе подачей воздуха, точнее, кислорода воздуха обеспечивается нужный температурный режим процесса, но так как с воздухом вводится и азот, необходимый для синтеза аммиака, шахтный конвертор еще выполняет функцию выделения азота из воздуха. Количество подаваемого воздуха должно быть таким, чтобы соотношение водород азот было стехиометрическим для синтеза аммиака, т.е. соответствовало 3 1. [c.402]

В случае использования коксового газа как сырья для производства аммиака задача сводится к выделению из него водорода методом глубокого охлаждения. Коксовый газ предварительно очищают от Нг5 и СО2 путем промывки аммиачной водой, затем из него удаляют аммиак и ацетилен при промывке водой и бензол с помощью каменноугольного масла, после чего газ подвергается тонкой очистке от СО2 и Но5 раствором щелочи. [c.145]

Предложен способ активации катализатора в трубчатой печи, работающей при давлении, близком к атмосферному. В первоначальный период разогрев катализатора ведут в среде азота до максимально возможной температуры (350-400 °С), после чего дозируют постепенно технологический водород, увеличивая его концентрацию. При этом температура в слоях катализатора будет расти за счет выделения тепла реакции восстановления, поэтому необходимо концентрацию водорода регулировать таким образом, чтобы не допускался резкий скачок температуры. В схемах производства синтез-газа для производства аммиака греющую смесь (азот + водород) непосредственно сразу же направляют в общий коллектор, а в схемах получения технического водорода подают в коллектор по мере снижения количества азота. При достижении температуры в слоях катализатора 650-750 °С в реактор подают технологический газ с избытком водяного пара, превышающем [c.92]

В США более 85% всего получаемого аммиака вырабатывается из природного и попутного газов. Необходимый для синтеза аммиака водород получается или конверсией метана на установках производства синтез-газа (Щ и СО) с последующим выделением СО (путем ее конверсии до СО и удаления последней) или на специальных установках, использующих вместо кислорода воздух. [c.107]

После этого газ проходит на установку 8 для выделения ацетилена селективным растворителем. Выделенный ацетилен осушается и направляется на переработку. Газ, содержащий этилен, сжимается и поступает на низкотемпературную установку 9 для выделения этилена. Остающийся газ, обогащенный окисью углерода и водородом, возвращается в качестве топлива в реактор, метан расходуется на производство аммиака, а этилен — на производство ацетальдегида и других продуктов. [c.108]

В рамках данного проекта проводятся исследования перспективного метода синтеза циклогексаноноксима - исходного продукта в производстве е-капролактама окислительным аммонолизом циклогексанона. Реакция окислительного амманолиза осуществляется при взаимодействии циклогексанона с аммиаком и перекисью водорода при 10-20°С. В качестве катализатора нами использовались растворимые в водной фазе соединения вольфрама. Стабилизация распада перекиси водорода осуществлялась с помощью трилона-Б Было установлено, что при молярном соотношении циклогексанон перекись водорода аммиак = 14 5 выход циклогексаноноксима составляет 93-95% на загруженный циклогексанон при практически полной его конверсии. С целью выяснения механизма реакции окислительного аммонолиза циклогексанона была изучена кинетика процесса и показано, что он протекает через промежуточное образование гидропероксициклогексиламина Для получения циклогексанона и перекиси водорода предложено использовать жидкофазное окисление цикJюгeк aнoлa В зтой связи подробно изучена реакция окисления циклогексанола - температура, продолжительность реакции, концентрация катализатора, выделение смеси циклогексанона и перекиси водорода, которая непосредственно была использована для получения циклогексаноноксима. Изучена кинетика реакции окислительного аммонолиза циклогексанона и предложен механизм реакции [c.53]

Мембраны из кремнийорганических полимеров обеспечивают выделение гелия из природного газа с высоким выходом [8, с. 175]. Весьма эффективным является использование мембранного метода разделения газов в производстве аммиака, в частности отделение аммиака от водорода и азота, а также разделение водорода и азота. Перспективным является также применение мембран для разделения газообразных продуктов сгорания топлива. Большое значение имела бы разработка метода улавливания сернистого газа. В настоящее время в атмосферу выбрасывается огромное количество SO2, образующегося при сгорании торфа, сланца, угля. Будучи [c.116]

Реакция взаимодействия окиси углерода с водородом (метанирование) протекает с выделением большого количества тепла и с уменьшением объема. Давление процесса определяется общей технологической схемой производства аммиака. Температура зависит от активности применяемого катализатора, чаще всего она выбирается в пределах 150—350° С. [c.302]

Коксовый газ еще сравнительно недавно использовали исключительно как топливо. Даже извлечение сырого бензола стали налаживать незадолго до начала первой мировой войны. Однако, по мере развития промышленности связанного азота начались поиски дешевого водорода, и тогда обратили внимание на коксовый газ, поскольку в нем содержится до 60% водорода. Примерно с 1925 г. водород коксового газа получил преимущественное использование в производстве синтетического аммиака для этого необходимо предварительное разделение коксового газа, что и осуществляется сейчас на предприятиях азотной промышленности. Но попутно с выделением водорода неизбежно получаются фракции других составных частей коксового газа, именно метановая и этиленовая, которые азотной промышленности не нужны. [c.52]

Выделение из фильтровой жидкости, получаемой при производстве соды из хлористого натрия аммиачным способом. Нейтрализация хлористого водорода аммиаком при взаимодействии их в процессе раство-рения в насы- [c.230]

Водород может быть выделен из этой смеси и применен для синтеза аммиака и для других производств. При высокой температуре (вольтова дуга) метан разлагается на элементы [c.38]

Способ производства полимочевины, отличающийся тем, что мочевину и полиамин, содержащий, по крайней мере, один атом водорода на каждые два атома азота, связанных с углеродом алифатического радикала, нагревают при температуре, достаточной для того, чтобы способствовать выделению аммиака, однако ниже температуры деструкции, причем нагревание продолжают до тех пор, пока практически не прекратится выделение аммиака, и затем отделяют полимочевину. [c.125]

Мембранная установка включает 12 мембранных аппаратов, каждый из которых имеет внутренний диаметр 0,1 м и длину 3,0 м, и смонтирована на площади около 60 М-. Продувочные газы, содержащие после стадии синтеза и конденсации около 2% (об.) аммиака, под давлением 14 МПа направляют в скруббер водной промывки для окончательного улавливания КНз. Газовая смесь, очищенная от аммиака и содержащая 62,3% (об.) водорода, 20,9% (об.) азота, 10,4%, (об.) метана и 6,4% (об.) аргона, проходит через 8 последовательно установленных аппаратов I ступени очистки. Пермеат I ступени, содержащий 87,3% (об.) водорода, под давлением 7,0 МПа подают на вторую ступень компрессора свежей азотоводородной смеси и возвращают в производство. Ретант после I ступени разделения направляют на 4 последовательно расположенных мембранных аппарата П ступени. Обогащенный до 84,8% (об.) по водороду газовый поток под давлением 2,5 МПа возвращают на I ступень компрессора свежего газа и далее в цикл. Суммарная степень выделения водорода—87,6%. Обедненный водородом [г=20,8% (об.) И,] ретант после И ступени установки сжигают в трубчатой печи конверсии углеводородов. Работу установки хорошо иллюстрирует табл, 8.4. [c.278]

ОТ радиоактивного криптона, извлечения гелия из природного газа и т. п. посредством непористых мембран-для выделения водорода из продувочных газов производства аммиака и др. (преимущественно металлические мембраны на основе сплавов палладия), для обогащения воздуха кислородом, регулирования газовой среды в камерах плодоовощехранилищ, извлечения водорода, аммиака и гелия из природных и технологических газов, разделения углеводородов. В перспективе возможно их применение для рекуперации оксидов серы из газовых выбросов. [c.333]

Электролиз воды с выделением водорода и кислорода получил большое развитие в первой половине XX столетия в странах, богатых пщроэлектроэнер-гией, для производства ссштетического аммиака и метанола. Так, например, в скандинавских странах, Италии, СССР были созданы установки по электролизу воды. Однако в последние десятилетия для производств, потребляющих водород в больших количествах (производство синтетического аммиака), водород получают из природного газа и углеродсодержащего сырья [4]. [c.9]

В замкнутых системах производства аммиака промышленные ыбросы уменьшаются. Так, на стадии синтеза для предотвраще-1ИЯ накопления инертных газов прибегают к продувке циркуляци-1НН0Г0 газа. После, выделения аммиака этот газ можно исполь-овать как сырье или топливо на стадиях производства водород-вдержащего газа. Используя природный газ для нагрева рубчатой печи, можно одновременно получать энергетический 1ар. [c.191]

Выделение водорода. Во многих производствах водород используется не полностью. Некоторая часть водорода либо теряется, либо используегся как низкокалорийное топливо. Мембранные методы применяются Д1Я выделения водорода из циркуляционных газов в производстве аммиака, а также для выделения водорода из продувочных и сбросных газов циклических процессов нефтепереработки и нефтехимического синтеза (гид-роочисгки, гщфщювания углеводородов, каталитического [c.427]

Из-5а высокой стоимости используемых на производство аммиака энергоносителей (природного и попутного газов) и их большого удельного расхода, определяющих себестоимость аммиака, в течение последних лет ведутся работы по интенсификации производства и усовершенствованию процессов, приводящих к снижению расхода природного газа. Возможными путями для достижения этой цели являются усовершенствование процессов конверсии метана повышение рекуперации тепла (в частности, отходящих газов трубчатой печи) создание более активных катализаторов, позволяющих работать при низких соотношении пара к газу и давлении синтеза аммиака, что позволит уменьшить расход энергии на сжатие азотоводородной смеси применение для очистки от СОг не химических, а физических растворителей, на регенерацию которых не потребуется расхода тепла замена метанирования, связанного с дополнительным расходом водорода на гидрирование и повышением содержания инертных примесей в азотоводородной смеси, селективным окислением остаточного количества СО в СОа выделение водорода из продувочных газов с помощью глубокого охлаждения и используя полунепроницаемые мембраны, улучшение способа получения глубоко обессоленной воды и др. Если на действующих установках расход энергии составляет 38—39 ГДж на 1 т аммиака, то ожидается, что эту величину можно снизить до 29,3—31,4 ГДж (7,0—7,5 млн. ккал на 1 г аммиака). [c.11]

Сульфат аммония получают из синтетического аммиака и серной кислоты. Естественно, что с началом синтеза аммиака на заводе в Нобэока началось массовое производство и сульфата аммония. Кроме того, получение при синтезе больших количеств сухого аммиака и аммиачной воды позволило, не ограничиваясь производством сульфата аммония, проникнуть в новые отрасли и развить их. Первым шагом в этом направлении явилось производство синтетической азотной кислоты. Синтез азотной кислоты происходил путем сселения чистого аммиака, который получали по методу Казале. При этом кислород, использовавшийся для окисления, получался в виде побочного продукта при электролизе воды, основное назначение которого состояло в выделении водорода — сырья для производства аммиака. Вопросы, связанные с синтезом азотной кислоты, исследовал в лабораторных условиях работник завода Нобэока Рикидзо Мураяма в 1926 г., а в 1930 г. было пущено в ход соответствующее промышленное предприятие. [c.37]

Конечно, принимая во внимание такие факторы, как наличие многих предприятий малого размера, где невозможно осуществлять указанный процесс в промышленных масштабах, и использование в качестве химического сырья (после выделения водорода) метана и этилена, также входящих в состав коксового газа и, следовательно, отвлекающих его значительные количества, подсчет Ютака Hopo следует признать чисто условным. Но даже 50% указанного количества коксового газа могли бы дать водорода для производства прилмерно 1120 тыс. т аммиака (в пересчете на сульфат ам.мония — 2350 тыс. т), что соответствовало бы 40% всех нынешних произ-родственных мощностей по выпуску сульфата аммония в Японии. [c.249]

Реакция синтеза аммиака из газообразных азота и водорода является обратимой н протекает по уравнению ЗH2 + N2ч=i 2NHз с выделением тепла. Для того чтобы эта реакция была сдвинута в сторону образования аммиака, промышленные установки для производства синтетического аммиака работают под давлением 30— 90 МПа и при температуре 450—500°С. [c.59]

Из 1 т каменного угля при коксовании образуются относительно небольшие количества (примерно 10 кг) ценных алифатических углеводородов, не считая метана. Если учесть, что из 1 т каменного угля можно выделить также около 10 кг бензола, то станет ясным, что выделение алифатических углеводородов может оказаться вполне выгодным, особенно если одновременно получать и водород, содержаш,ийся в коксовальных газах в большом количестве. Еще и 1920 г. в Северной Франции при переработке коксового газа с целью получения водорода для синтеза аммиака была выделена фракция углеводородов, содержащая 30% этилена, которую использовали как сырье для промьш1леипости органического синтеза (для производства спирта). [c.39]

Этилен присутствует в газах коксового производства и в газах установок для газификации угля в количестве около 2%. Поскольку в странах с развитой промышленностью, таких, как США и Великобритания, ежегодно подвергают коксованию огромное количество каменрюго угля, общий тоннаж этилена каменноугольного происхождения весьма велик. Однако широкому использованию этого этилена препятствует его малая концентрация в коксовом газе и то обстоятельство, что на каждую тонну образующегося этилена приходится подвергать коксованию около 100 т каменного угля. Это означает, что этилен является побочным продуктом в полном смысле этого слова, экономика получения которого определяется рыночными ценами на основные продукты коксохимического производства. Тем не менее в одном случае выделение этилена из коксового газа бывает всегда выгодно, а именно когда коксовый газ используют для производства чистого водорода или смесей водорода с азотом, необходимых для промышленности синтетического аммиака. В этом случае [27] коксовый газ охлаждают в три ступени до —200° либо по системе Линде—Бронна, где во внешнем холодильном цикле используют жидкие аммиак и азот, либо по системе Клода, где газ после выхода из последнего холодильника расширяется в детандере, производя внешнюю работу. В холодильнике первой ступени конденсируется небольшое количество высших углеводородов. В холодильнике второй ступени улавливается весь этилен, концентрация которого в смеси с другими углеводородами, сконденсированными в этом холодильнике, равняется 30%. Состав этой фракции (по Руеманну) следующий (а процентах) [c.124]

Обладая способностью акцептировать два протона, N2H4 дает два ряда солей типа [NaHsJ l и [NaHeJ b. Являясь восстановителем, гидразин горит на воздухе (окисляясь до N2) с выделением большого количества теплоты (600 кДж/моль).,С помощью энергичных восстановителей (например, атомарного водорода) его можно восстановить до аммиака. Гидразин и его производные ядовиты. Их применяют в органическом синтезе, в производстве инсектицидов, пластмасс, взрывчатых веществ. Они также входят в состав реактивного топлива. [c.256]

В наилучших условиях, требующихся для производства светильного газа высокой теплотворной способности, нз самых лучших образцов каменного угля получается мягкий кокс невысокого качества. В условиях же, соответствующих образованию кокса, достаточно твердого для использования его при восстановлении окиси железа, светильный газ получается более низкого качества. В экономическом отношении высококачественный кокс выгоднее всего производить в коксовых печах с улавливанием побочных продуктов устройство печей позволяет получать каменноугольную смолу, аммиак и светильный газ, причем часть газа испол1ззуют как топливо для тех же печей, а остаток газа смешивают с природным или водяным газом и направляют в городской газопровод. Очищенный светильный газ, получающийся приблизительно, в количестве 0,317 на т каменного угля, состоит главным образом из водорода (52 объемн. %) и метана (32%) с небольшой примесью окиси углерода (4—9%), двуокиси углерода (2%), азота (4—5%), а также этилена и других олефинов (3—4%). Средняя теплотворная способность светильного газа 143,6 ккал/м . В процессе очистки гаэ пропускают через скрубберы для улавливания смолы и аммиака и через поглотители для выделения легкого масла, которое получается в количестве, достигающем 14,5 л на 1 г каменного угля, и содержит 60% бензола, 15% толуола, ксилолы и нафталин. При перегонке каменноугольной смолы получают дополнительно еще небольшое количество сравнительно легкого масла, но в современных условиях ОольШ [c.152]

Производство синтетического аммиака и продуктов на его основе начато в СССР в 1928 г. на Чернореченском химическом заводе в цехе мощностью" 8 тыс. т. Позднее его мощность возросла до 20 тыс. т. Синтез осуществляли при 75—80 МПа по способу фирмы Казале из водорода, полученного железопаровым способом, и азота, выделенного из воздуха. Там же азотированием карбида кальция было создано производство цианамида кальция. [c.419]

Известняки и уголь, содержащие значительное количество соединений серы, фосфора, мышьяка, магния, кремния и алюминия, не пригодны для производсгва карбида, как в том случае, когда последний должен быть употреблен для получения ацетилена, так и тогда, когда он идет в производство цианамида кальция. Если карбид содержит соединения серы, фосфора, кремния и мышьяка, то при разложении его водой вместе с ацетиленом выделяются водородистые соединения этих элементов. Водородистые соединения фосфора и кремния—легко разлагающиеся вещества они воспламеняются сами собой при обыкновенной комнатной температуре. Ясно, что их присутствие в ацетилене может быть причиной взрыва последнего. Кроме того, ацетилен, загрязненный водородистыми соединениями фосфора, мышьяка и серы, оказывает весьма вредное действие на организм человека. Мышьяковистый водород является сграшным ядом, который даже при вдыхании в весьма малых количествах причиняет смерть. Менее опасны, но все же очень вредны, фосфористый водород и сернистый водород. Их присутствие в аммиаке, выделенном из - цианамида кальция, крайне нежелательно, так как при окислении аммиака в азотную кислоту, они способны отравлять катализаторы, вследствие чего, процесс окисления замедляется и может остановиться вовсе. [c.88]

Для достижения степени извлечения сероводорода из газа до 80 % молярное отношение аммиака к сероводороду (в газе или циркулирующем растворе) должно быть не менее 2 1, а лучше — 4 1. Указанная технология успешно реализована на коксохимическом производстве Магнитогорского металлургического комбината (ЗАО РМК ). Технология улавливания сероводорода и цианистого водорода водным раствором аммиака с последующим их выделением в раскислителе и дальнейшей раздельной переработкой по способу Се-паклаус с учетом накопленного опыта может быть тиражирована и на других коксохимических предприятиях России. Эффективность всего процесса переработки кислого сероводородного газа зависит от узла каталитической Клаус-конверсии З-содержащих газов. Отработаны режимы термокаталитического окисления аммиака и H N на никельсодержащем катализаторе фирмы Басф при объемной скорости 2000 ч и температуре 1150 °С в условиях колебания состава кислого газа, подаваемого на линию Клауса [c.482]

Третьим важным источником исходных продуктов для получения смол является синтез под высоким давлением аммиака и метилового спирта из водорода, который в первом случае реагирует с атмосферным азотом, а во втором — с окисью углерода аммиак применяется для получения, путем реакции с двуокисью углерода, мочевины, а метиловый спирт—для окисления его в формальдегид. Еще почти неиспользованными, но многообещающими в этой области материалами являются побочные продукты, получаемые при крекинге нефти. При соответствующем подборе сырья и условий крекинга можно получить хорошие выходы таких важных продуктов, как этилен, изобутилен, бутадиен и даже ацетилен. Хотя эти последние получаются в виде компонентов сложных систем и выделение их из смесей и очистка сопряжены сисп гхьзо-ванием сложной аппаратуры, но то обстоятельство, что эти ценные продукты пиролиза могут сильно удешевить производство смол, делает этот синтез весьма многообещающим. И действительно, уже-достигнуты большие успехи в области пиролиза нефти, при произ-. водстве светильного газа, в направлении получения значительных количеств таких ценных ненасыщенных углеводородов, как стирол. [c.479]

Технология. Синтез аммиака — многостадийное производство, включаюц ее процессы получепия технологической азото водородной смеси, реакцию синтеза аммиака и его выделение. Азою-водородиую смесь производят на основе синтез таза. [c.341]

Палладий относится к числу рассеянных элементов — его содержание в земной коре составляет Ь10- %. Встречается в платине в виде примеси. Источниками пол> чения палладия служат самородная платина и шламы никелевого производства. Процесс получения палладия включает растворение самородной платины или шламов в царской водке с последующим выделением платины. При этом палладий вместе с другими платиповыми металлами остается в солянокислом растворе. Палладий отделяют путем последовательной обработки избыточным количеством аммиака, а затем соляной кислотой, В итоге протекающих реакций образуется осадок [РёС12(МНз)21, который восстанавливают до порошка, обрабатывая в струе водорода. Сортамент и химический состав, %, аффинированного палладия в слитках, получаемых переплавом предварительно спрессованных порошков (ГОСТ 12340—81 [c.503]

Решение. Конверсия метана природного газа — метод производства водорода и азотоводородной смеси при синтезе аммиака. Это взаимодействие метана природного газа с водяным паром, СО2 и кислородом [реакции (1) — (4)] осуществляют чаще всего каталитически, в трубчатых или шахтных конверторах. Реакции (1) и (2) эндотермичны и процесс конверсии метана в целом происходит с поглощением теплоты. Необходимая теплота подводится в конвертор путем сжигания части природного газа до СО2 и Н2О, а также по реакции (3) и (4), идущей с выделением геля. Одно- [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология