Синтез аммиака проектирование

В. М. Померанцев, Оптимальное проектирование реакторов синтеза аммиака и метанола с внутренним теплообменом. Хим. иром., № 8, 605 (1964).] Максимальная температура в реакторах, охлаждаемых со стенки, рассматривается в статье [c.302]

Рис. Х1У-6. Цех синтеза аммиака, управляемый вычислительной машиной,—конечный результат проектирования технологического процесса методами системотехники.

Монография посвящена одной из самых актуальных проблем современной химической технологии — расчету аппаратуры каталитических процессов на основе количественного описания физико-химических явлений в реакторах. В книге подробно рассмотрены теория и методы расчета химических реакторов для контактных процессов, вопросы использования математического моделирования и методов теории подобия при оптимальном проектировании и проектировании конкретных аппаратов для процессов синтеза аммиака, окисления двуокиси серы, каталитического крекинга нефтяных фракций и др. [c.4]

Для первого этана характерно создание индивидуальных подсистем, ориентированных на автоматизацию проектирования конкретных технологических производств (синтеза аммиака, производства серной кислоты, первичной переработки нефти и т. д.). Соответственно для каждого приложения формируется специфический набор базисных подсистем (функций). [c.40]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

Структурная модель (схема) в отличие от технологической включает элементы ХТС в виде простых геометрических фигур (прямоугольников, кругов). Изображение аппаратов обезличено, но это значительно упрощает общий вид структуры ХТС. На рис. 5.7, а показана структурная схема синтеза аммиака (сравните рис. 5.7, а и рис. 5.6), где общий характер структуры ХТС представлен очень наглядно, легко прослеживается направленность потоков. Изображение даже сложной ХТС весьма наглядно, в ней удобно менять положение элементов, проигрывая различные варианты разрабатываемой ХТС. Наглядность связей позволяет легко составлять математическое описание, прослеживая связи между элементами, что существенно при автоматизированном проектировании. [c.242]

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОЛОНН СИНТЕЗА АММИАКА [c.378]

Для изучения перечисленного комплекса вопросов, имеющих первостепенное значение для совершенствования технологии приготовления аммиачного катализатора, и выдачи данных для проектирования опытно-промышленного и катализаторного цехов создана опытно-модельная установка (рис. 1) приготовления катализатора синтеза аммиака из руды и другого высококачественного сырья. Установка позволяет получить до 25 кг [c.113]

Полученные нами материалы дают необходимые данные для проектирования и эксплуатации производств по получению технологических газов для синтеза аммиака, спиртов и моторного топлива методом каталитической конверсии природных, коксовых и других углеводородных газов. [c.125]

Таким образом, условия, благоприятствующие. наибольшему выходу окиси азота, совершенно иные, чем условия синтеза аммиака, и на первый взгляд здесь нет температурного конфликта высокая температура одинаково благоприятствует и скорости реакции и наибольшему выходу окиси азота. Катализатор здесь не нужен. Тем не менее и здесь возникает температурный конфликт , однако совершенно другого рода. Когда воздух, обогащенный окислами азота, выходит йз высокотемпературной зоны, в которой осуществляется синтез, он постепенно охлаждается, а по мере его охлаждения равновесие вновь практически нацело смещается справа налево, и окислов азота в воздухе не остается. Поэтому для сохранения окислов азота должно быть предусмотрено при проектировании технологического процесса еще одно обязательное в подобных случаях условие закалка химического равновесия. [c.323]

В связи с развитием техники высокого давления толстостенные сосуды получают все более и более широкое применение в качестве корпусов разнообразной аппаратуры высокого давления колонн для синтеза аммиака, метанола, мочевины, искусственного топлива и т. д. Рабочие давления в современной аппаратуре высокого давления достигают 1500 ати (например, при получении полиэтилена), высота сосудов доходит до 20 м, наружный диаметр — до 1,5 м, толщина стенок — до 35 см, вес —до 200 т. Проектирование, изготовление и эксплуатация аппаратов высокого давления весьма ответственны ввиду того, что стенки у внутренних волокон испытывают большие напряжения, а также еще потому, что аварии толстостенных аппаратов всегда чреваты тяжелыми последствиями. [c.332]

По степени пожаро- и взрывоопасности различные производства подразделяются на пять категорий. Цеха синтеза аммиака по пожароопасности относятся к категории А (по водороду и метану), а по классификации ПУЭ в отношении применяемого электрооборудования к классам В-1а (для помещений) и В-1г (для наружных установок) . Указания о мерах пожарной безопасности в цехах синтеза аммиака изложены в Противопожарных технических условиях проектирования- производств синтетического аммиака, метанола, азотной кислоты и аммиачной селитры (ТУ 01—62). [c.332]

Опыт проектирования и эксплуатации воздухоразделительных цехов показывает целесообразность применения в них однотипных установок большой производительности, с комплексным разделением воздуха и использованием получаемых газов. Кислород наиболее низкой стоимости получают в случае отбора его на установке чистого азота, вырабатываемого как основной продукт для синтеза аммиака при этом в качестве второго продукта используется технологический кислород для интенсификации процессов в цехах того же химического комбината. [c.153]

Лишь в 1939 г. Институтом азотной промышленности было завершено проектирование и начато строительство первой в Советском Союзе промышленной установки по производству технологического газа из бурого угля для синтеза аммиака. [c.309]

Полученные разносторонние материалы дают все необходимые данные для проектирования и эксплуатации производств по получению технологических газов для синтеза аммиака и спиртов методом каталитической конверсии газов природных, коксовых, переработки нефти и многих других, содержащих метан и его гомологи. [c.382]

По мере развития промышленного строительства и накопления опыта проектирования и эксплуатации предприятий расширяется типовое проектирование агрегатов, цехов и аппаратурных узлов. В настоящее время проведена значительная работа по типизации основного оборудования, агрегатов, аппаратуры и даже некоторых цехов крупных химических производств (например, суперфосфатного, сернокислотного, синтеза аммиака, разделения коксового газа, разделения воздуха и т. п.). Широко используются типовые проекты жилых домов и зданий культурно-бытового назначения. [c.816]

Знание кинетики процесса синтеза аммиака необходимо для выяснения механизма процесса, а также для научного проектирования производственных установок и для расчета реакционной аппаратуры. [c.224]

В конце 70-х — начале 80-х годов значительно усилилось, внимание к производству малотоннажных химических продуктов. К этому периоду в странах капитализма происходит общее ухудшение условий воспроизводства. Наблюдается резкое удорожание энергоносителей и других видов сырья, инфляционный рост стоимости строительства и проектирования, быстра следующие один за другим циклические кризисы и т. д. Все это отрицательно сказалось на развитии химической промышленности в целом, но в наибольшей степени коснулось химических продуктов (аммиак, этилен, пропилен, метанол и др.), в затратах на производство которых особенно велика доля сырья. Химические монополии ведущих капиталистических стран стали расширять производства продуктов тонкого органического синтеза и химикатов специального назначения, которые в сложившейся экономической ситуации оказались более рентабельными. [c.29]

При проектировании завода по производству аммиака фирмы Ameri an Oil o. было решено использовать центробежные компрессоры для повышения давления газа до 155 кгс/сж , а поршневые для доведения давления газа до значений, необходимых при синтезе, т. е. до 334 Kz j M . По этой схеме строится теперь большинство заводов синтеза аммиака, хотя на заводах производительностью свыше 600 t/ i/t центробежные компрессоры могут работать при более высоких давлениях (до 300 кгс1см ). Практически большинство заводов, строящихся в настоя-пдее время, используют два или три центробежных компрессора с предпочтительным приводом от паровой турбины, обладающей меньшими капитальными затратами. [c.67]

При проектировании метанатора принципиальным соображением является содержание окислов углерода на выходе, что определяет экономику аммиачного цикла. Обычно показателем экономичной работы метанатора является общая концентрация окислов углерода не более 5 ч1млн (иногда 10 ч1млн в конце пробега катализатора метанирования). Эта концентрация играет решающую роль в увеличении длительности пробега катализатора синтеза аммиака (стр. 168). На некоторых заводах, где применяются турбокомпрессоры с линией обратного сброса из цикла на вход стадии высокого давления, может образоваться карбамат аммония, если свежий газ содержит более 10 ч млн двуокиси углерода. Это приводит к коррозии в компрессоре. [c.143]

Основы теории оптимального проектирования таких реакторов даны Хорном [77] вместе с элегантной процедурой учета температурных ограничений. Хорн рассмотрел, однако, только случай реактора с косвенным охлаждением (теплообменник) между слоями. Наши исследования показали, что аналогичная методика возможна для любой формы промежуточного охлаждения и распространяется на случай охлаждения смешением потоков, обыч1Ю применяемого в конверсии СО. Были также развиты процедуры для автоматического учета ограничений иа общий рост температуры, имеющих место при проектировании реакторов для автотермнческих процессов (иапример, в синтезе аммиака). [c.176]

Существует ряд других программ для ЦВМ, которые так или иначе связаны с перечисленными выше программами расчета реакторов. Имеются, например, программы для расчета материальных и тепловых балансов систем парового риформинга, которые могут быть использованы для определения входных потоков в последующие системы конверсии СО. Аналогично существуют программы расчета материально-тепловых балансов цикла синтеза аммиака, которые показывают проектные требования к используемому реактору синтеза. Действительно, имеется программа (Ни009), которая объединяет материально-тепловые балансы цикла синтеза с проектированием реактора, чтобы облегчить стадию проектирования. Частью выхода этой программы является диаграммное представление. потоков и температур газа вокруг реактора синтеза. [c.193]

С другой стороны, существуют программы расчета снижения давления в слое катализатора, определения размеров реакторов синтеза аммиака, определения минимальной стоимости корпуса и т. д., т. е. программы, связанные с механическими аспектами проектирования реакторов. Так как они по необходимости используют конкретный практический опыт, то и представляют менбший общий интерес. Однако их важность для решения проблемы проектирования реакторов несомненна. [c.193]

Одним из первьпс каталитических прочессов, осуществленных в промышленном масштабе, является синтез аммиака из азота и водорода. Этот процесс является также одним из важнейших в химической промышленности. Его исследованию посвящено много работ, касающихся как свойств катализатора и механизма протекания процесса на катализаторе, так и вопросов промышленного осуществления синтеза. Во многих работах разбираются задачи наилучшего осуществления процесса создания конструкций колонн синтеза, выбора оптимального режима работы аппаратов. И в этой области достигнуты большие успехи, наконец большой практический опыт по проектированию и эксплоатации колонн синтеза аммиака. [c.77]

Теоретические основы химической технологии и проектирования химических реакторов - математическое моделирование - начало развиваться только в последние несколько лет. Сейчас,уке можно говорить о разработанной шетодике моделирования каталитических процессов Вопросам применения разработанных принципов моделирования катадатических процессов к процессу синтеза аммиака Цосвящен настоящий доклад. Поскольку отдельные вопросы математического моделирования процесса уже решались другими., авторами, то в настоящем докладе соответствующие результаты других работ будут использованы, [c.77]

Скорость про<цесса зависит не только от давлений реагирующих тазов — азота и водорода, но и от количества продукта реакции — аммиака. Уравнение Теыкипа —Пыжова было использовано для проектирования многочислси-иых каталитических реакторов синтеза аммиака. [c.42]

Масло и, в первую оч зедь, содержащаяся в нем сера, отравляет катализатор синтеза аммиака, снижая его активность в средне за кампанию на 5-105 . Учитывая это явление приходится увеличивать объем колонны синтеза и, следовательно, капиталовложения при проектировании новых агрегатов. Уменьшение активности катализатора на действуюпдах заводах приводит к необходимости снижения содержания инертов в циркуляционном газе, что вызывает увеличение расхода свежего газа примерно на 50 нм / ашиака на заводах с медно-аммиачной очисткой или повышение давления в агрегате сштеза на заводах с промывкой газа жидким азотом. [c.9]

Решение проблемы кинетики синтеза аммиака имеет не только большое теоретячеокое значение, оно весьма важно и з практическом отношении. При проектировании аппаратуры для различных химических процессов успешно используются точные или эмпирические уравнения кинетики. Применительно к процессу синтеза аммиака такие уравнения до сих пор не использовались. [c.521]

По мере накопления практического опыта расширялись н углублялись теоретические представления о механизме процесса синтеза аммиака и постепенно складывались новые требования, которым должен соответствовать наиболее совершенный способ его производства. При проектировании новых установок в последние годы отчетливо проявляется тенденция к при.мене-нию наиболее рациональных из известных методов синтеза. Многие старые заводы синтетического аммиака, работаюпще по разным методам, реконструируются, причем направление их модернизации таково, что различия в способах собственно синтеза а.ммиака становятся все меньшими. [c.565]

Во Франции с 1953 г. ведутся также исследования по получению дейтерия низкотемпературным методом фирмой Эр Ликид . После предварительных опытов на испытательных стендах построена установка в Тулузе для переработки 4000 м ч газа для синтеза аммиака [39]. В дальнейшем предусматривается проектирование по этому методу большого завода на 40 т тяжелой воды в год. [c.21]

Применение катализаторов в химии и промышленных процессах постоянно расширяется. К сожалению, большинство гетерогенных катализаторов в ходе эксплуатации теряют свою первоначальную активность. Время, в течение которого активность снижается до столь низкого уровня, что требуется замена катализатора или его регенерация ( время жизни катализатора ), зависит от типа процесса и условий его проведения. Так, при крекинге нефти время жизни катализатора составляет величину порядка нескольких секунд, а для катализаторов синтеза аммиака или платфор1Минга — не менее одного года. Столь широкие-различия продолжительности эффективного использования катализаторов влияют и на проектирование, и на способы эксплуатации промышленных реакторов. Если время, в течение которого катализатор полностью дезактивируется, мало, то требуется его непрерывная регенерация, что, в свою очередь, приводит к тому, что используется реактор либо с псевдоожиженным либо с движуш,имся слоями катализатора. С другой стороны если время жизни катализатора составляет год или более, то-целесообразно использовать реактор с неподвижным слоем катализатора. Если при этом катализатор недорог, его выгружают и заменяют на новый, в противном случае необходима его регенерация. [c.17]

Итак, для организации самоснабжения сырьем компании Нихон тару пришлось заняться сооружением предприятий по производству аммиака и азотной кислоты. Это привело к возобновлению производства сульфата аммония, так как нужды лакокрасочной промышленности требовали ограниченного количества аммиака, а получение его в небольших количествах является абсолютно нерентабельным. В результате Нихон тару и приступила к выпуску сульфата аммония, для которого необходимы огромные количества аммиака. В феврале 1936 г. с компанией ИГ Фарбениндустри было заключено соглагцение о проектировании завода и о технической помощи (платежи японской стороны были определены в размере 4,1 млн. иен). Соглашением предусматривалась установка печей Винклера для получения газа и оборудования для синтеза аммиака по методу Габера — Боша. [c.44]

К этому времени в стране было освоено производство установок глубокого охлаждения для получения чистых кислорода и азота из воздуха и разделения коксового газа для получения водорода. При проектировании Чирчикского электрохимического комбината параллельно с разработкой отечественных электролизеров ФВ-500 велись переговоры с зарубежными фирмами о поставке электролизеров для комбината. Однако при этом выяснилось, что копсгрукция советского электролизера по показате лям работы не только не уступает лучшим зарубежным образцам, по имеет некоторые преимущества в простоте их промышленного изготовления. Это позволило отказаться от импорта дорогостоящего оборудования и сэкономить 15-20 млн. рублей валюты [33. Конструкцию отечественных электролизеров фильтр-прессного типа с биполярными электродами ФВ-500 в 40-х годах разработали инженеры А. И. Колосков, Л. М. Якименко, Л. Ш. Генин, П. И. Соколов и В. Г. Хомяков. На Чирчикском комбинате применили также оригинальную колонну синтеза аммиака, конструкцию которой разработали сотрудники Гипроазота и ГИА. [c.19]

В МХТИ под руководством Н. С. Торочешникова и Н. В. Кельцева успешно ведутся исследования в области разделения газов как сырья миоготоннажных производств. Показана возможность совместной осушки и очистки двуокиси углерода высокого давления синтетическими цеолитами, определены размеры адсорбционной аппаратуры. Полученные в этих работах результаты использованы для проектирования установок получения защитных атмосфер, очистки газов для заводов синтеза аммиака, осушки и очистки сжатого воздуха. Осуществлено использование цеолитов для осушки трансформаторных масел [c.267]

Юнгникель [29] указывает, что на заводах в Лейна (ГДР), где сырая азото-водородная смесь для синтеза аммиака образуется в газогенераторах, продувочные (остаточные) газы содержат (по объему) 44% водорода, 22% азота, 16% аргона и 18% метана. На полупромышленной установке была исследована возможность извлечения аргона из этих газов и данные использованы для проектирования промышленной установки (рис. 3. 8). [c.121]

Программа расчета трубчатого реактора обозначена RTK22. Она предназначена для расчета противоточного реактора (типа TVA) и может быть использована, как упоминалось ранее, и для проектирования и при расчете режима. По существу, это программа прямого расчета режима с внешней процедурой оптимизации. Исходные данные включают скорость и состав входного газа, давление синтеза, скорость прямого байпаса (если таковой имеется) или подвода тепла к синтез-газу, температуру входа, и фактор охлаждения слоя , который представляет площадь поверхности охлаждающих труб на единицу объема катализатора, умноженную на соответствующий коэффициент теплопередачи. Данные должны также включать одно из условий окончания расчета — или объем катализатора, или выходную концентрацию, которая может быть выражена в тоннах аммиака в день. Так как все условия на входе в слой определены, то можно выполнить интегрирование уравнений кинетики реакции, теплового баланса и теплопередачи до достижения любого из заданных условий на выходе. Именно это гибкое условие окончания позволяет использовать программу как для проектного расчета, так и при определении режима реактора. [c.192]

На основе концепции энергетического анализа В.В.Кафаровым, В.А.Ивановым, Д.А.Бобровым и др. разработаны методы синтеза оптимально организованных реакторных подсистем в производствах аммиака и метанола. Предложен метод построения энерготехпологических диаграмм, позволяющий сочетать корректность решения с доступностью расчетных процедур. Научные разработки использованы при проектировании нового процесса совместного 1голучепия метанола и высших спиртов, используемых как компоненты моторных топлив. Получены эксергетические оценки и разработаны мероприятия, обеспечивающие практически полную рекуперацию энергии химических превращений, [c.13]

Блоком мы будем называть наименьщую производственную единицу химического предприятия, для которой выпускается полный комплект проектной документации, включая заказные спецификации и сметы. Иногда вместо наименования блок употребляют названия корпус, цех, отделение. Как правило, объект проектирования состоит из нескольких блоков, например производство аммиака подразделяется на блоки сероочистки, конверсии, очистки, синтеза и т. д. Небольшие объекты могут состоять из одного блока. [c.11]

По инициативе группы инженеров Салавата под руководством членов бюро горкома, начальника комбината И. А. Березовского, секретаря парткома А. И. Филаретова было решено организовать на комбинате производство аммиака и карбамида. Экономистами комбината было подсчитано, что реализация этого предложения потребует в два-три раза меньше затрат, чем новое строительство. Но в проектных организациях и совнархозе нашлись люди, которые скептически относились,к этой инициативе Проект цеха синтеза мочевины, разработанный на основе предложений новаторов Дзержинским филиалом посударствен-иого института по проектированию предприятий азотной промышленности, требовал больших капитальных затрат и более длительного срока. [c.162]

В аммиачном производстве при подготовке конвертированного газа к синтезу значительное место занимает охлаждение-конверти-рованного газа с одновременной конденсацией из него водяного пара. В настоящее время этот процесс, как правило, осуществляется в насадочных скрубберах, орошаемых водой используются керамические кольца Рашига размером 50X50X5 мм. Однако с увеличением производства аммиака (речь идет о проектировании заводов мощностью 200 и 300 тыс. г аммиака в год) основной недостаток скрубберов с кольцевой насадкой — низкая пропускная способность по газу — приводит к значительному увеличению диаметра аппарата (или к увеличению числа аппаратов). Кроме того, не всегда возможно изготовление обечаек большого диаметра (больше [c.19]

Аммиак — бесцветный газ с резким запахом (порог восприятия 0,037 мг1л). Его физико-химические свойства рассмотрены в главе П1 (см. стр. 56). Аммиак вызывает раздражение слизистых оболочек и слезотечение, а в больших концентрациях — удушье. Раздражение ощущается уже при концентрации 0,1 мг/л. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны производственных помещений не должна превышать 0,02 мг/л. Средства индивидуальной защиты промышленный фильтрующий противогаз (марка К), а для защиты тела от действия аммиака при высоких концентрациях—резиновые перчатки, сапоги и костюм. Производственные здания, в которых может происходить выделение свободного ам миака (отделения синтеза, дистилляции, помещения под насосы жидкого аммиака и т. п.), в соответствии с Противопожарными требова- - Иями. Основными положениями проектирования СН и П 5-62) относятся к категории Б. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология