Получение синтез-газа для производства аммиака

Получение синтез-газа для производства аммиака. .. [c.174]

ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА [c.107]

Продукты окисления. Неполное окисление углеводородов и углеводородных смесей всегда было исключительно интересным объектом исследования. Сложность этой проблемы объясняется двумя причинами во-первых, сама реакция окисления является трудноуправляемой и, во-вторых, — реакционная смесь содержит бесчисленное множество соединений самых различных классов. Из всех процессов неполного окисления углеводородов наиболее хорошо изученным и освоенным является получение синтез-газа (смеси СО п водорода) для производства метанола и для оксосинтеза [300]. Сырьем для этого процесса служит метан (природный газ) в смеси с 95 %-ным кислородом. Очистка продукта реакции от СО позволяет также получать водород (в смеси с азотом) для синтеза аммиака (301—305]. [c.584]

В качестве сырья для получения синтетического аммиака используют водород и азот. Азот получают из воздуха, а водород —из природного и коксового газов, синтез-газа производства ацетилена, а также при газификации жидкого и твердого топлива. [c.19]

Конверсию природного газа с целью получения синтез-газа для производства аммиака можно осуществлять также смесью воздуха с кислородом. Потребность в кислороде в этом случае невелика. [c.108]

В новых схемах процесса получения синтез-газа для производства аммиака используется принцип двухстадийной конверсии метана. В промышленности применяется несколько схем такого типа. По одной из них процесс складывается из следующих этапов 1) подготовка сырья (удаление серы над бокситным и окис-ножелезным катализатором или при помощи активированного угля) 2) частичная конверсия метапа в первой ступени в трубчатой печи с внешним обогревом 3) конверсия метана во второй ступени в печи шахтного типа с введением всОдуха для получения азота 4) конверсия окиси углерода до Oj на катализаторе 5) удаление СО горячим карбонатным раствором 6) очистка от СО медноаммиачным раствором под давлением 300 ат 7) синтез аммиака под давлением 350 ат. [c.108]

Высокотемпературная паровая конверсия СО, превращающая окись углерода и пар в двуокись углерода и водород, увеличивает эффективность использования водорода и вследствие этого применяется на большинстве аммиачных установок. Низкотемпературная конверсия СО — относительно новый процесс, который требует применения чистого газа и пара, а также современной технологии производства катализаторов. В процессе происходит небольшое увеличение концентрации водорода, но главное его преимущество заключается в снижении содержания окиси углерода до такого уровня, который позволяет исключить применение дорогостоящего абсорбционного оборудования. Метанирование (получение метана в реакции СО и СОа с водородом) не является новым процессом, но его применение в производстве синтез-газа для аммиака стало возможным после разработки низкотемпературных катализаторов паровой конверсии СО. [c.117]

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром и кислородом. Процесс парокислородной (парокислородовоздушной) конверсии природного газа широко применяют для получения синтез-газа, используемого в производстве аммиака и метанола. Обычно этот процесс осуществляют автотермично в кднверторах шахтного типа при низком или среднем давлении и при относительно небольших объемных скоростях по природному газу (500—1000 ч ). Значительную интенсификацию парокислородной конверсии природного газа достигают в случае проведения его в аппаратах с кипящим слоем мелкого (0,4—1 мм) катализатора (см. табл. 19, № 1). В этом случае удается достичь довольно больших удельных нагрузок на аппарат (см. табл. 16, № 2). Объемная скорость по природному газу достигает 10 ООО—20 000ч Для исключения опасности отложения углерода на катализаторе рекомендуется тщатель-но смешивать исходные компоненты и поддерживать необходимый избыток воздуха (см. табл. 16, № 3). Для обеспечения более равномерного распределения тепла реакции по слою катализатора последний загружают в конвертор, например, послойно с шарами из жаропрочной стали. [c.37]

Газификация твердых топлив. Получение синтез-газа можно осуществлять газификацией кускового (брикетированного), мел-.козернистого и пылевидного топлива. Известны следующие процессы газификации пылевидных топлив, осуществляемые но различным технологическим схемам газификация под давлением, одноступенчатая и многоступенчатая газификация в исевдоожи-женном слое, газификация с применением инертного твердого теплоносителя, газификация с применением золы в качестве теплоносителя, газификация с применением кислорода, газификация в пульсирующей среде и др. Однако несмотря на многочисленность разработанных вариантов и схем процессов доля использования твердых топлив в производстве синтез-газа для выработки метанола и аммиака не превышает в капиталистических странах 3% [6]. Такое положение объясняется, с одной стороны, громоздкостью технологического оформления, сложностью оборудования, высокими капитальными и текущими затратами и, с другой стороны, низким качеством получающегося синтез-газа, загрязненного серосодержащими соединениями. [c.11]

В настоящее время процессы конверсии углеводородных газов и окиси углерода различными окислителями широко распространены в химической промышленности для получения дешевых восстановительных газов и водорода. Строящиеся установки по получению синтез-газа для производства аммиака и спиртов стали компактными благодаря правильному применению кинетических закономерностей для расчета реакторов, изученных в лабораториях и проверенных на полупромышленных установках. [c.51]

Любые газообразные углеводороды (в частности, метан), содержащиеся в водороде, который в дальнейшем используется для получения аммиака, не изменяются при пропускании через катализатор синтеза аммиака. Поскольку непрореагировавшие газы возвращаются в цикл, газообразные углеводороды накапливаются и снижают парциальное давление водорода. При получении синтез-газа для производства аммиака концентрацию углеводородов снижают до 0,2- 0,5%, На стадии конверсии природного газа водяным паром образующийся в первичном реакторе газ может содержать 5-10% метана. Этот газ смешивают с определенным количеством воздуха (синтез-газ должен содержать азот) и пропускают смесь над катализатором вторичной высокотемпературной конверсии. Этот катализатор находится в адиабатическом реакторе, футированном тугоплавкими материалами. Поскольку реакция конверсии экзотермическая, температура в реакторе поднимается до [c.166]

Каждая последующая стадия разработки процесса риформинга приводит к все более жестким условиям работы катализатора. Для риформинга метана это проявляется в последовательном увеличении давления, для других процессов — в применении углеводородов более высокого молекулярного веса. Одним из наиболее жестких ограничений в процессе риформинга углеводородов является образование углерода на катализаторе в результате прямого разложения углеводорода или газообразных продуктов. Теоретическая граница выделения углерода устанавливается в соответствии с реакцией диспропорциони-рования окиси углерода. Каждая стадия разработок, как сказано, представляет собой некоторое повышение требований, предъявляемых к катализатору. И поскольку получение синтез-газа является основой производства аммиака, то очень много усилий было сделано в процессе разработки соответствующих катализаторов [28]. [c.83]

При получении газа для синтеза аммиака (смеси водорода и азота) кислород подается на вторичный риформинг в составе воздуха. В производстве синтез-газа (смеси водорода и двуокиси углерода), используемого при получении метанола, во вторичный риформинг подают смесь кислорода и рециркулирующей двуокиси углерода. Но возможно проведение этих процессов в двух аппаратах, совмещенных друг с другом следующим образом. Вертикально расположенные трубы аппарата первичной конверсии непосредственно вводятся в верхнюю часть шахтного реактора вторичной конверсии (концы труб размещены над слоем катализатора). При необходимости обогащения продуцируемого газа азотом в шахтный аппарат вводят горячие дымовые газы, получаемые в горелках, размещенных в той же камере, где находятся реакционные трубы. Обычно с этой же целью в поток горячего газа первичной конверсии подмешивается воздух и такую смесь направляют на вторичную конверсию. [c.35]

Рассмотренные выше схемы являются чисто технологичес1оши. Энергия для сжатия газов и других целей подводится со стороны. Более экономичными являются энерготехнологичесше схемы. При получении синтез-газов методом автотермической конверсии такие схемы могут быть легко осуществлены. В качестве примера на рис.74 представлена энерготехнологическая схема производства аммиака паровоздушной конверсией природного газа, [разработанная в Институте газа АН УССР. [c.246]

С того момента, как впервые были синтезированы аммиак и. метанол, они находят широкое применение в химической промышленности. Давно у13вестно, что при использовании одинакового сырья для получения синтез-газов этих производств их схемы включают в себя ряд одинаковых стадий, что натолкнуло ученых разных стран на мысль о возможности совмещенного производства аммиака и метанола. [c.211]

За период, прошедшии со времени выхода в свет первого издания книги (1969 г.), в промышленности производства аммиака произошли существенные изменения. Основным методом получения синтез-газа в настоящее время является трубчатая конверсия природного газа с предварительной тонкой двухступенчатой очисткой от сернистых соединений, с последующей низкотемпературной конверсией окиси углерода, тонкой абсорбционной очисткой от двуокиси углерода и метанированием кислородсодержащих примесей. [c.7]

Газ, содержащий окись углерода, водород и двуокись углерода, может быть получен почти из всех видов сырья, которые используются при производстве водорода (например, для процесса синтеза аммиака). В связи с этим промышленный синтез метанола базируется на тех же сырьевых источниках, что и вся азотная промышленность. Это кокс, уголь, коксовый газ, природный газ, мазут, нефть, синтез-газ производства ацетилена окислительным пиролизом. Первые промышленные методы получения газов, содержащих СО, основывались на применении кокса, или другого твердого топлива (антрацит, сланцы, бурые угли). В одном из наиболее старых, но крупных производств для получения исходного газа еще используются кокс и полукокс. В этом случае твердое топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя используют водяной пар (паровое дутье) или смесь пара и кислорода (паро-кислородное дутье). Процессы получения водяного газа на основе газификации твердого топлива подробно описаны в литературе и здесь не рассматриваются. Отметим лишь, что практически при любом режиме газификации отношение Нг СО в получаемом газе меньше 2, поэтому перед использованием состав газа регулируют путем конверсии окиси углерода водяным паром и очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода. [c.69]

Кроме расходования воды на бытовые нужды, огромное количество ее потребляется промышленностью, транспортом и сельским хозяйством. В химической промышленности воду применяют для самых разнообразных целей. Значительные количества водяного пара используют для обогрева аппаратов, а также для получения синтез-газа, применяемого в производстве аммиака, метанола и ряда других химических продуктов. В районах с дешевой электроэнергией вода может служить сырьем для получения водорода и кислорода методом электролиза. В технологических процессах воду применяют для охлаждения и нагревания реагентов, в качестве растворителя, для промывки продуктов с целью отделения растворимых в воде примесей и т. д. [c.26]

Среди технологических процессов производства водорода ведущее место занимает каталитическая паровая конверсия метана. Этот метод широко применяется для получения синтез-газа на заводах по выработке аммиака и метанола. [c.441]

Способ переработки органических отходов в струе низкотемпературной плазмы позволяет использовать вторичные материальные ресурсы. Исследования, проведенные, например, с отходами производств полиэтилена, глифталевых лаков и капролактама (Х-масла), свидетельствуют о возможности получения синтез-газа высокой степени чистоты, который можно использовать в различных процессах, в частности для синтеза аммиака, как восстановитель в металлургической промышленности. [c.68]

В промышленном органическом синтезе в качестве исходного сырья используется чистая окись углерода, и в особенности ее смеси с водородом [синтез-газ). Производство синтез-газа тесно связано с получением водорода, необходимого для многих промышленных процессов (синтез аммиака и моторного топлива, гидрирование ненасыщеных жиров и масел и т. д.). [c.118]

В последние годы получили широкое распространение метод двухступенчатого производства водорода и синтез-газа, основанный на взаимодействии углеводородов с водяным паром на никелевых катализаторах под давлением до 4,0 МПа в трубчатых реакторах, и риформинг остаточного метана в шахтных конверторах с кислородом воздуха в случае получения синтез-газа для производства аммиака и с чистым кислородом в схеме производства технического водорода. [c.9]

Термодинамический анализ позволяет наметить некоторые пути повышения экономичности производства, аммиака. К ним относятся получение синтез-газа путем эндотермической паровой конверсии метана с дозировкой в синтез-газ сравнительно чистого отбросного азота, например из хвостовых газов производства азотной кислоты [36], или частичное использование отходящего диоксида углерода для технологических целей, например для синтеза спиртов. [c.82]

В качестве газового сырья для синтеза формиата кальция можно использовать также ретурные газы медноаммиачной очистки — одной из стадий процесса получения синтез-газа и водорода в производстве аммиака. В ретурных газах содержится до 85% окиси углерода. [c.43]

Производство технологического газа для синтеза аммиака под давлением 30 ат. Принципиальная энерго-технологическая схема производства аммиака мощностью 1500 т в сутки с получением синтез-газа конверсией природного газа в трубчатых печах под давлением около 30 ат представлена на рис. IV-1. Природный газ сжимают компрессором 25 до 35—40 ат, подогревают до 50—400° С в змеевике 2, расположенном в дымоходе трубчатой печи 3, и подают в аппарат сероочистки 1. Очищенный природный газ с содержанием серы не более 1,0 мг/м смешивают с водяным паром в соотношении пар углерод = 4 1. Полученную паро-газовую смесь, подогретую [c.147]

Получение синтез-газов является начальной стадией производства аммиака и спиртов. С нее может быть начато и производство водорода, необходимого для различных процессов гидрирования. Эксплуатационные расходы на этой стадии могут составить более половины заводской себестоимости конечного химического продукта, поэтому изучение и разработка процессов производства синтез-газов были и остаются темами многочисленных исследований и проектно-конструкторских работ, имеющих целью дальнейшее усовершенствование способов получения синтез-газов и водорода. [c.6]

На рис, XI.14 и XI.15 показаны две принципиально промышленные схемы выделения чистой окиси углерода и одновременного получения синтез-газа, предназначенного для производства аммиака и метанола с помощью глубокого охлаждения. [c.245]

Кратко рассмотрим производство водорода и синтез-газа для получения высших спиртов, поскольку производство синтез-газа для аммиака и метанола, как правило, осуществляется на специализированных химических предприятиях. [c.248]

Ниже описываются принципы и основные показатели разработанных в ГИАП энерго-технологических схем производства аммиака мощностью 1500 т в сутки с применением автотермического метода конверсии природного газа для получения синтез-газа. [c.223]

Поэтому мы здесь не будем останавливаться на всем многообразии расчетов производственных процессов в химической промышленности. Рассмотрим лишь типовые и наиболее распространенные в промышленной практике материальные и тепловые расчеты производственных процессов, как то а) термическую обработку некоторых видов органического и минерального сырья (газификация и коксование угля, газификация торфа, обжиг железного колчедана, электротермическое получение карбида кальция, ферросилиция и окиси азота), б) каталитические процессы синтеза и окисления аммиака, конверсии окиси углерода и окисления сернистого газа, в) электрохимические производства, г) один из наиболее слолсных физико-химических методов промышленной переработки сырья —сжижение и ректификацию газовых смесей в( частности воздуха). Приведенные расчеты производственных процессов охватывают собой значительную и наиболее сложную и важную часть процессов химической технологии. Освоение этих расчетов дает возможность технологу методически правильно подойти к расчету материального и теплового баланса почти любого химического производства. [c.265]

В 1984 г. японской фирмой "Убэ аымониа" пущена установка газификации угля по процессу Тексако с получением синтез-газа для производства аммид . Процесс газификации ведется под давлением 4 Ша сырьем могут быть угли различных месторождений США, Канады, Австралии, КНР. Производство аммиака из угля обходится на 20% дешевле, чем из природного газа, [c.22]

Представляет интерес возможность создания новой схемы производства аммиака, исключающей компримирование азотоводородной смеси перед узлом синтеза аммиака. Создание такой схемы возможно в том случае, если получение синтез-газа осуществляется при давлениях около 100—200 атм и выше. [c.9]

Для производства метанола требуется несколько другой режим получения синтез-газа, чем применяемый для получения газа синтеза аммиака. Конверсию проводят под несколько меньщим давлением, вторая ступень конверсии не требуется. Кроме того, при производстве метанола отпадает необходимость в конверсии окиси углерода. [c.97]

Наиболее крупномасштабным потребителем метана остается процесс получения синтез-газа, поскольку образуюпщйся нри этом водород в огромных количествах идет на производство аммиака. Кроме того, синтез-газ является сырьем для получения разнообразных органических продуктов метанола, утлеводородов, кислородсодержаших соединений и др. [c.589]

Бёнзнн подают в испаритель со скоростью до 4 ш/ч, где его подогревают водяным паром с давлением 40— 100 ат. Кислород насыщают в сатураторе водяным паром и затем нагревают до 200—250 °С. Оба потока смешивают в горловине реактора. При получении синтез-газа для производства аммиака, как и при конверсии метана, подают смесь кислорода с воздухом в отношении 1 1. [c.78]

Процесс фирмы Imperial hemi al Industries. Первая установка этой фирмы была создана в Англии в 1960 г., а в 1965 г. уже работало около 100 установок суммарной мощностью по сырью 500 /п/ч. Процесс предназначен для получения синтез-газа, идущего на производство аммиака, метанола, водорода, а также бытового газа и газа-восстановителя [c.79]

В коксохимической промышленности Франции, где глубокая химическая переработка коксового газа получила наибольшее развитие, на основе метана коксового газа вырабатывают широкий ассортимент продуктов. На центральном перерабатывающем заводе в Мазенгарбе (район угольного бассейна Нор э Па-де-Кале) метан коксового газа подвергается крекингу с получением синтез-газа последний используется для производства метанола и его производных. Часть синтез-газа направляется на синтез аммиака. Производство метанола на заводе было организовано в 1928 г., а к 1964 г. мощность установки составляла 40 тыс. т, т. е. более Vg общего производства в то время метанола в стране (ПО тыс. т). На этом же заводе строится новая установка синтеза метанола производительностью 60 тыс. т в год. На основе метанола завод производит форм- [c.48]

Кроме рассмотренного агрегата разделения коксового газа существуют еще две модификации подобных агрегатов с номинальной производительностью около 32000 м /ч. Техническая характеристика этих модификаций, по данным [74], приведена в табл. 14. Все они предназначены для получения синтез-газа для производства аммиака, концентрированной этиленовой фракции, метановой и окисьуглеродной фракций (для агрегатов модификаций I и II) и богатого газа (для агрегата модификации III). [c.102]

Здесь рассматривается производство городского газа, оспованное на безостаточной газификации твердого тонлива. Таким производством в настоящее время является только процесс газификации под давлением на парокислородном дутье. Этот метод применяется и для получения синтез-газа, а в Южной Африке, например, он ирименяется для получения синтетического бензина, в Пакистане — для синтеза аммиака. Для газификации под давлением используются бурые угли, торф, каменные з гли, в том числе и слабоснекающиеся. [c.77]

Процесс производства синтетического аммиака состоит из получения исходной газовой смеси, состоящей в основном из азота и водорода (синтез-газа), очистки азотоводородной смесн, сжатия ее и синтеза аммиака на катализаторе. [c.33]

В последнее время изучался способ производства карба.мида из окиси углерода, серы и аммиака >оз-П2 Разработан способ получения карбамида обработкой газообразным аммиаком газов пи-)олиза кислого гудрона, содержащих окись углерода и серу Троводились также исследования фотохимических реакций взаимодействия окиси углерода с аммиаком Рассматривается вопрос получения синтез-газа для производства аммиака с промежуточным получением карбамида [c.1287]

Наиболее крупномасштабным потребителем метана остается процесс получения синтез-газа, поскольку образующийся при этом водород в огромных количествах идет на производство аммиака. Тем не менее перспективность превращения метана в синтез-газ, а затем в продукты процесса Фишера-Тропша или метанол трудно обосновать. Хотя синтез-газ и является сырьем для получения разнообразных органических продуктов углеводородов (процесс Фишера-Тропша), кислородсодержащих соединений (процессы карбонилирования), метанола, он может быть получен из более дешевых углеродсодержащих материалов, прежде всего из бурых и каменных углей. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология