Синтез аммиака в колоннах предкатализа

Для очистки газа применяют как специальные колонны предкатализа, так и конструкции, отличающиеся от колонн основного синтеза только технологическим режимом проводимого в них процесса. Так, например, в качестве колонн предкатализа работали описанные выше колонны синтеза (рис. 11), замененные впоследствии колоннами с 12 двойными теплообменными трубками в катализаторной коробке. Катализатором служил отработанный катализатор синтеза аммиака, и температурный режим поддерживался близким к температурному режиму колонн синтеза. В колоннах предкатализа наряду с очисткой образовывался аммиак, содержание которого на выходе из колонны было б—7%, [c.64]

Однако в процессе предкатализа при очистке газа от СО одновременно получается аммиак, это возможно при содержании СО в газе менее 0,05%. В процессе предкатализа применяется обычный -катализатор синтеза аммиака (можно употреблять частично использованный катализатор), процесс проводится в обычных колоннах синтеза. В колонне предкатализа аммиака получается меньше, чем при синтезе из чистого газа, и для поддержания температуры на требуемом уровне необходимо подогревать газ при помощи электрического подогревателя перед поступлением на катализатор. Выходящий из колонны предкатализа газ после конденсации из него аммиака и воды не содер-ж ит никаких вредных примесей и поступает в обычный цикл синтеза аммиака. В одной колонне предкатализа можно получить очищенную от СО газовую смесь в количестве, достаточном для питания 3—5 колонн синтеза. При большем содержании окиси углерода в газе на катализаторе образуется очень незначительное количество аммиака и поддержание температуры на уровне 500° (даже при подогреве) становится невозможным. В таких случаях применяется метанирование газа, которое является самостоятельным процессом очистки газа, не связанным непосредственно с производством аммиака и проводи.мым обычно при 250—300°. [c.534]

Для тушения пожаров применяют различные огнегасительные средства, самым распространенным из которых является вода. На производствах аммиака имеются краны с рукавами и стволами, а на территории предприятий, вдоль дорог и проездов установлены подземные гидранты. На новых установках производства аммиака в районе колонн предкатализа, синтеза и других, имеющих значительную высоту, установлены вышки с лафетными стволами. Другим эффективным средством тушения пожаров является водяной пар. [c.108]

Катализатор используют для синтеза аммиака под давлением 30 МПа, при 450—550 °С, объемной скорости 10 000—30 000 ч"Ч Степень превращения азотно-водородной смеси в этих условиях составляет 10—16 %. Срок службы в колонне предкатализа — 4—8 мес, в колонне синтеза — 2—4 года. Катализатор не регенерируют. [c.163]

Рис. 207. Схема синтеза аммиака по методу Клода (старого типа) /—компрессор на давление 1000 ат, 2—водяной скруббер Я—колонны предкатализа / —колонны синтеза холодильники с—сепараторы.

Достоинства такого процесса заключаются в следующем. Результаты возможного отравления катализатора при случайных нарушениях нормальной работы газоочистных установок сказываются только в колоннах предкатализа, а в колонны синтеза всегда поступает газ, не содержащий примесей, которые отравляют катализатор. Следовательно, процесс синтеза аммиака становится более равномерным, поскольку исключается действие одного из факторов, влияющих на изменение активности катализатора. Благодаря тому, что применяется в основном чистый газ, колонна предкатализа может работать при нормальных для синтеза аммиака температура х, т. е. при 500—520°, и в этой колонне можно получить дополнительное количество аммиака, зависящее от возраста примененного катализатора. В процессе предкатализа может использоваться частично отработанный катализатор (после длительного периода работы и временных отравлений), но в этом случае следует подогревать газ -ДЛЯ поддержания температуры в колонне на соответствующем [c.567]

Образующийся в колонне предкатализа 11 аммиак сжижается в конденсаторе 10, отделяется от газа в сепараторе 9 и собирается в отдельный сборник, так как содержание воды в нем достигает 7—9%. После сепаратора свежий газ с содержанием 5—8% NH3 вводится в цикл синтеза. [c.40]

Схема с продуцирующим предкатализом дает возможность увеличить производительность цеха синтеза аммиака в результате минимальной реконструкции и несколько снизить затраты энергии, не внося существенных изменений в способ очистки свежего газа. Однако следует отметить, что эксплуатация описанных систем связана с более частой заменой катализатора, с ростом объема ремонтных работ. Схема производства усложняется, повышаются удельные затраты металла. Среднегодовая производительность колонны предкатализа ниже, чем колонны синтеза. Таким образом, при возможной целесообразности применения в отдельных конкретных случаях схемы с продуцирующим предкатализом ее нельзя признать перспективной в современных условиях. 40 [c.40]

Окончательные выводы о целесообразности применения псевдоожиженного слоя для синтеза аммиака могут быть сделаны только после всестороннего анализа особенностей процесса и практической проверки его в различных условиях. По-видимому, наиболее перспективно осуществление псевдоожиженного слоя в полочных (адиабатических) секциях на входном участке колонн продуцирующего предкатализа (с начальным содержанием аммиака, близким к нулю) или колонн с катализатором повышенной активности с размером зерен 1—2 мм [6]. [c.103]

Приведенные выше реакции гидрирования протекают при повышенном давлении и 200—250° С в присутствии хромоникелевого катализатора или при 400°С на отработанном (после синтеза аммиака) железном катализаторе. В ходе дальнейшего охлаждения газа большая часть водяных паров, образовавшихся в колонне предкатализа, конденсируется в водяном холодильнике, жидкость отделяется от газа в сепараторе и удаляется. [c.210]

В установках непродуцирующего предкатализа процесс гидрирования протекает в колонне синтеза на никельхромовом катализаторе при 200—250 °С. Такая температура поддерживается путем нагревания газа электрическим подогревателем. После контактирования газ поступает в холодильник, где конденсируются образующиеся нары воды, а затем подается на синтез аммиака. [c.228]

В агрегате синтеза аммиака мощностью 600 т/сут используется аппарат аналогичного типа, рассчитанный на загрузку 20 м катализатора. Конструкции колонн продуцирующего и непродуцирующего предкатализа подробно-рассмотрены в литературе [2, 5]. [c.341]

Схема установки среднего давления (300 ат) приведена на рисунке 27. Аммиак выделяется в двух конденсаторах водяном 2 и аммиачном (испарителе) 5. Предварительно сжатую и прошедшую очистку в колонне предкатализа свежую азотоводородную смесь смешивают с циркуляционным газом не непосредственно перед колонной синтеза /, а между конденсаторами. Это позволяет дополни- [c.69]

Агрегаты предкатализа, состоящие пз колонны, водяного холодильника и сепаратора, работают в основном при тех же давлениях, что и системы синтеза аммиака. При очистке газа от окиси углерода промывкой жидким азотом применяют предка-тализ низкого давления, работающий под давлением 28—30 ат. [c.126]

На рис. 43 приведена схема синтеза аммиака под давлением 550—600 ат. Свежая азотоводородная смесь сжимается в первых трех ступенях шестиступенчатого ко.мпрессора 1 до 28 ат, очищается от масла в маслоотделителе 2 и направляется в отделение предварительного катализа. Сначала газ проходит теплообменник 3, где нагревается до температуры 300° С газами, отходящими из колонны предкатализа. В колонне предкатализа 4 газовая смесь дополнительно нагревается до температуры 380° С за счет электронагрева и, проходя слой никелевого катализатора, дополнительно очищается от кислородсодержащих соединений. [c.133]

ОСНОВНЫЕ НЕПОЛАДКИ НА КОЛОННАХ ПРЕДКАТАЛИЗА И СИНТЕЗА АММИАКА [c.148]

Основные неполадки на колонна.х предкатализа и синтеза аммиака и методы их устранения сгруппированы в табл. 4. [c.151]

Контактные аппараты колонны синтеза аммиака, ментола, оксосинтеза высокого давления, форколонны среднего давления, колонны предкатализа, конверторы природного и коксового газа, окиси углерода и др. контактные аппараты получения формальдегида, контактные аппараты в производстве серной кислоты контактным способом (при частой смене катализаторов и наличии постоянных рабочих мест у аппаратов допускается размещение в укрытиях или зданиях). [c.199]

Каталитическое гидрирование применяется как завершающая стадия очистки для удаления небольших количеств СО, СОг и Ог в колонне предкатализа, устанавливаемой непосредственно перед колонной синтеза аммиака. [c.164]

После колонн предкатализа газ поступает в холодильник 7 для конденсации паров воды, образовавшихся по реакции (И), а затем в сепаратор 8, где вода отделяется от газа. Очищенный газ направляется в контактные аппараты для синтеза аммиака. В системе устанавливается от пяти до девяти контактных аппаратов, причем первые аппараты устанавливаются параллельно и газовый поток разделяется на два параллельных потока.Такая компоновка первых аппаратов предотвращает чрезмерный нагрев катализатора в них. Последующие аппараты устанавливаются последовательно. В первой паре параллельно работающих контактных аппаратов в аммиак превращается 40—42% азотноводородной смеси. После первых колонн синтеза газ соединяется в один поток и поступает иа охлаждение в холодильник 14. [c.251]

Далее, конвертированный газ смешивается с дозируемым азотом до стехиометрического соотношения, необходимого для синтеза аммиака, и поступает в колонны предкатализа. [c.70]

Очищенная азотоводородная смесь после колонн предкатализа возвращается в компрессию, где после трехступенчатого сжатия до 320 ати охлаждается оборотной водой, очищается от масла и направляется в отделение синтеза аммиака. [c.70]

Кроме того, колонны синтеза и предкатализа многих установок аммиака имеют мощные электроподогреватели высокого напряжения. Электродвигатели крупных поршневых и центробежных компрессоров также потребляют электрический ток высокого напряжения. [c.28]

Для удлинения срока службы катализатора в системах синтеза аммиака применяется предкатализ — дополнительная очистка азотоводородной смеси от ядов СО, Оз, НаО. Для этой цели служит колонна предкатализа, заполненная отработанным катализатором. В этой колонне при температуре 300—500°С происходит гидрирование ядов СО и Оа по реакциям [c.250]

Колонна снабжена катализаторной коробкой и теплообменником. Аналогичным образом устроены колонны синтеза метанола, колонны предкатализа про-, цесса синтеза аммиака, реакторы процессов гидрргро- [c.348]

В установках продуцирующего предкатализа гидрирование протекает на железном плавленом катализаторе при 550—600°С и высоком давлении. В этом случае гидрирование СО, СО2 и О2 происходит в колонне одновременно с синтезом аммиака. На рис. 2 приведена схема моноэтаноламиновой очистки и каталитического метанирования азотоводородной смеси. Конвертированный газ под давлением 2,8 МПа при температуре около 300°С поступает в выносные кипятильники /7, в которых из отработанного моноэтаноламина при кипении происходит окончательная десорбция СО2. По выходе из кипятильников конвертированный газ охлаждается в сепараторе-конденсаторе 15 и холодильнике 12. Пройдя сепаратор 13, газ поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны 16. Сверху колонна орошается свежим 20 /о-ным раствором моноэтаноламина (МЭА). Раствор МЭЛ подается в колонну центробежным насосом 14, предварительное охлаждение происходит в аппаратах 5 и 6. По выходе из абсорбционной колонны очищенная от СО2 азотоводородная смесь проходит сепаратор 7 и подогревается в теплообмепиике 8 и кипятильнике /7 до 300°С. Далее газ поступает сверху в реактор метаниро- [c.49]

Рис. 22. Колонна предкатализа установки синтеза аммиака под давлением 220 ат. 1 — корпус колониы 2—термоизоляция . 7—центральная труба 4 — электроподогреватель 5 — катализатор 6 — крышка кояоывы.

Технологическая схема синтеза аммиака под давлением в 600 ати показана на рис. 37. Свежий газ сжимается в шестиступенчатом поршневом компрессоре I до давления 600 ати. В первых трех ступенях он сжимается до 27 ати, проходит последовательно маслоотделитель 2 и межтрубное пространство теплообменника 3, где нагревается до температуры 300° С и поступает в колонну иредкатализа 4. В колонне газ нагревается электрическим током до 380° С, после чего проходит слой катализатора, где все имеющиеся кислородные соединения превращаются в воду и метан, затем газ покидает колонну предкатализа и, отдавая свое тепло в теплообменнике предкатализа 3, с температурой 100° С поступает в водяной конденсатор 5, где конденсируется вода, отделяемая затем в сепараторе 6. [c.100]

Установки системы Клода работают следующим образом (рис. 207), Газ, нагнетаемый компрессором, вначале поступает в колонну предкатализа, затем проходит через холодильник в сепаратор и далее разделяется на два потока, направляемых в две колонны синтеза аммиака. По выходе из этих колонн оба газовых потока снова соединяются и проходят через холодильник и сепаратор для отделения жидкого аммиака. Далее газ последовательно поступает в две или три колонны синтеза, между которыми установлены холодильники и сепараторы аммиака. Каждый такой агрегат из 5—6 последавательно установленных колонн вырабатывает до 5 т аммиака в сутки. В агрегате О—80% газа вступает в реакцию. Сооружение и эксплуатация мощной установки, работающей по этому методу, довольно сложны вследствие большого количества аппаратов малых размеров. [c.555]

Для конденсации ам.миака применяется только водяное охлаждение, таз по выходе из сепаратора содержит 4—6% МНз. Температура катализатора равна 495—600°, срок его службы 2000—2500 час. (около 3 месяцев). Причатной кратковременного периода активности катализатора в этом случае является действие высокой температуры, поскольку очистка газа весьма тщательна. Предкатализ проводится при да влении ЮОО ат и 390— 500° на катализаторе для синтеза аммиака, В газе, выходящем из колонны предкатализа, остается лишь 0,0001% окиси углерода, При таком небольшом содержании СО катализатор мог бы сохранять активность при 500° в течение нескольких лет. [c.559]

На установках, предназначенных для переработки водяного-газа, Фаузер применил очистку конвертированного газа путем промывки его жидким азотом под давлением 10 ат. Полученная таким опособо.м азотоводородная с.месь содержит 0,02% СО и непосредственно для синтеза аммиака непригодна. Газ сначала проходит через колонны предкатализа, работающие при тех же-телшературах, что и колонны синтеза, а затем, после конденсации аммиака, вместе с водяными парами, образовавшимися в результате превращения o кн п углерода в метан, газ разделяется на несколько потоков, направляемых в циклы синтеза [c.562]

При небольшом количестве кислородсодержащих ядов (от 50 до 500 см в 1 ж азотоводородной смеси) дополнительную очистку газа проводят в колоннах продуцирующего предкаталнза. В этом случае применяется специальный высокотемпературный катализатор синтеза аммиака. Гидрирование кислородсодержащих соединений и процесс синтеза аммиака здесь протекает при 550—650° С. Очистка газа от образовавшихся паров воды происходит в водяном конденсаторе на выходе из колонны предкатализа. [c.340]

В установках продутщрующего предкатализа процесс гидрирования может протекать и на обычном катализаторе синтеза аммиака при 550—600 °С. В этом случае в колонне гидрирование СО, СО и Ог происходит одновременно с синтезом аммиака. [c.228]

Катализатор СА-2 (ТУ-6-03-394—79) предназначен для работы при высоких температурах в колоннах синтеза аммиака — при температурах выше 475 °С, а в колоннах продуцирующего предкатализа — до 600 °С. Не уступая 1катализатору СА-1 по активности, он превосходит его по термоустойчивости, что обеспечивается увеличением содержания в нем структурообразующих промоторов и введением V2O5. [c.354]

Рис. 1-5. Установка продуцирующего предката.чиза /—колонна предкатализа 2—холе дильник , 5-сепаратор 4—цикл синтеза аммиака.

Для тонкой очистки газа от кислорода и кислородсодержащих веществ во многих системах синтеза предусматривается колонна продуцирующего предкатализа, в которой, помимо очистки газа, происходит частичное превращение азотоводородной смеси в аммиак. Содержание аммиака на выходе из колонны составляет 10—12%. [c.126]

Приготовленная и очищенная азотоводородная смесь подается в колонны предкатализа, а затем в олониы синтеза аммиака. Оставшиеся в газовой смеси кисло- [c.4]

Хотя метан не является ядом для катализатора синтеза аммиака, но повышение его содержания в газе понижает парциальное давление реагирующих веществ и, следовательно, производительность. Поэтому каталитический способ очистки применяется лишь для удаления незначительных количеств окиси углерода и кислорода. Содержание окиси углерода и водорода в газовой смеси, поступающей в колонну предкатализа, очень мало. Поэтому процесс не может протекать автотермично и необходим постоянный подвод тепла для поддержания в аппарате требуемой температуры. Процесс можно провести автотермично, если выбрать такие условия для предкатализа, при которых частично реагирует и азотоводородная смесь. Сжатая и очищенная азотоводородная смесь направляется далее вместе с циркуляционным газом в колонны синтеза аммиака. [c.331]

Степень очистми газа от 00 и СОг этим методом настолько -высока, что предкатализ в ир оцеосе аиитеза аммиака не применяется. Однако если в установку для синтеза В ключена не одна колонна, а больше, желательно подводить свежий газ к той колонне, в которой катализатор был заменен раньше, и только из цикла этой колонны направлять газ в другие агрегаты синтеза. [c.255]

Синтез проводится под давлением 200—220 ат. В литературе и патентах приводится весьма положительная характеристика насадки колонн системы Фаузера, обеспечивающей постоянство температуры в слое катализатора. Однако это, не совсем верно, поскольку конструкция насадки довольно примитивна. Газ, нагретый в теплоо бмениике, проходит через множество тонких трубок, размещенных в катализаторной массе, и затем движется "вниз через катализатор, заполняющий межтрубное пространство. Поверхность трубок очень велика, однако из-за отсутствия возможности регулировать температуру в слое катализатора создается довольно невыгодное распределение температур (газ, поступающий на катализатор, имеет температуру около 500°). Несмотря на хорошую очистку газа в процессе предкатализа, катализатор может работать только около 1 года. Производительность катализатора составляет около 0,6— 0,7 т1м -час аммиака. [c.563]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология