Регулирование температуры в колонне синтеза

Постоянным приемом регулирования температуры процесса синтеза является изменение соотношения газовых потоков, направляемых в колонну через главный вентиль и холодный байпас (иногда два байпаса, а в колоннах с полочной насадкой — даже четыре). При повышении температуры, наблюдаемом ранее всего на входе газа, открывают вентиль холодного байпаса до тех пор, пока температура не достигнет заданной нормы. Если же при полном открытии этого венти Ея температура продолжает возрастать, для поддержания ее в нужных пределах прикрывают главный вентиль, что приводит к увеличению потока газа, идущего через холодный байпас. [c.296]

Для поддержания необходимого температурного режима процесса гидрирования подбирают скорость парогазовой смеси в аппарате и высоту слоя катализатора такими, чтобы не происходило чрезмерного перегрева реагирующих веществ. Для регулирования температуры при газофазном гидрировании применяют большой избыток водорода по сравнению с теоретически необходимым. Он составляет в различных процессах от 5 1 до (20—30) 1. Избыточный водород аккумулирует выделяющееся тепло, предотвращая чрезмерный перегрев реакционной массы. При выходе из-под контроля экзотермических реакций происходит резкое повышение температуры, что может привести к аварии. Описан случай разрушения колонны синтеза изобутилового спирта из окиси углерода и водорода. [c.333]

В агрегате синтеза аммиака предусмотрено автоматическое регулирование температуры в колоннах синтеза, уровня жидкого аммиака в сепараторе и конденсационной колонне, температуры газа, выходящего из аммиачного конденсатора, состава циркуляционного газа в зависимости от содержания инертных примесей, выхода жидкого аммиака из газоотделителя, давления в га- [c.70]

Общий принцип действия системы можно пояснить на примере автоматического регулирования температуры в колонне синтеза. Электродвижущая сила, возникающая в термопаре (датчика), пропорциональна температуре, которая отсчитывается на шкале измерительного прибора. Отклонение температуры от заданной преобразуется специальным устройством в импульс давления воздуха, приводящий в действие систему регулирования. Чем больше отклонение, тем сильнее воздействие, передаваемое регулятором органу управления. Прн повышении температуры открывается вентиль холодного байпаса, при снижении — он закрывается. Если такой прием регулирования не приводит к понижению температуры при закрытом байпасе, прибегают к регулированию изменением объемной скорости. При этом регулятор начинает подавать сигнал на открытие вентиля длинного байпаса , вследствие чего уменьшается количество газа, подаваемого в колонну циркуляционным компрессором. [c.71]

В технологических схемах производства метанола, работающих при давлении 5—10 МПа, используют колонну синтеза шахтного типа. Размеры аппарата зависят от производительности одного агрегата (диаметр реактора меняется от 3,6 до 4,4 м). Для регулирования температуры в слое катализатора по высоте колонны предусмотрен ввод холодного газа. Смешение холодного газа [c.326]

Существующие схемы управления для отделения синтеза аммиака предусматривают ряд сепаратных контуров управления температура горячей точки регулируется изменением расхода циркуляционного газа по байпасу мимо встроенного теплообменника колонны синтеза температура циркулирующего газа (ЦГ) на выходе колонны синтеза используется для изменения расхода ЦГ по байпасу вокруг выносного теплообменника (данный контур управления имеет характер резервного и часто в практике ведения технологического процесса не используется). Предусмотрена автоматическая стабилизация уровней испарителя жидкого аммиака (ЖА) с помощью подачи ЖА, а также уровней в сепараторе и кубе конденсационной колонны регулированием отбора ЖА на склад. Отделение синтеза иногда функционирует при постоянной продувке. [c.342]

В этом процессе максимальная температура катализатора всего на 10°С превышает температуру кипения воды, даже если отношение количества рециркулируемого газа к количеству исходного газа, подаваемого в реактор, составляет лишь 2,5—3,5. При этом срок службы катализатора превышает 5 лет. В зависимости от температуры воды, подаваемой из парового котла, при 40—50 атм может быть получено до 1,4 т пара на каждую тонну метанола. Постоянство температуры катализатора предотвращает образование побочных продуктов. Пар, получаемый в реакторе синтеза метанола, с успехом применяют для питания компрессора рециркуляции, выходящий из турбины пар— для дистилляции сырого метанола. Регулирование температуры в реакторе осуществляется чрезвычайно просто. На стадии дистилляции метанола пар экономят за счет его отвода сверху первой колонны чистого метанола к испарителям второй колон- [c.229]

Технологическая схема получения метанола по мегоду I I приведена на рис. 8.2. Газ, получаемый риформингом лигроина, сжимается центробежным компрессором 1 до давления 5 МПа, нагревается в теплообменнике 2 отходящими газами до 250 °С и поступает в реактор синтеза 3. Синтез проводится при 250— 300 °С. Регулирование температуры в реакторе осуществляется с помощью струй холодного газа, подаваемого по всей высоте реактора через специальные распределители. Производительность одного реактора составляет около 500 т метанола в сутки. Продукты синтеза после теплообменника 2 охлаждаются в холодильнике 4. Сконденсированный метанол собирается в сепараторе 5, а непрореагировавшие газы смешиваются со свежим синтез-газом и вновь направляются в реактор синтеза. Метанол-сырец из сепаратора 5 подается на ректификационную колонну 6. В верхней части колонны 6 отгоняются легкокипящие примеси (главным образом диметиловый эфир и растворенные газы), кубовый остаток колонны подается на питание колонны 7. В качестве дистиллята колонны 7 отгоняется вода, сбоку отбирается товарный метанол. В виде кубового продукта из колонны отводится небольшое количество смеси высших спиртов. [c.251]

Одним из основных аппаратов в процессе получения метанола является колонна синтеза. Это —вертикальный аппарат, представляющий собой корпус высокого давления и заполненный насадкой, на колосниковые решетки которой насыпают катализатор, и снабженный газораспределительным устройством для подачи холодного газа. Для измерения и регулирования температуры по слоям катализатора установлены термопары. [c.116]

Нагретый в теплообменнике газ входит в колонну синтеза через нижнюю головку, поднимается по центральной трубе и проходит зону катализатора по направлению сверху вниз. Несмотря на внутреннюю изоляцию, сокращающую полезный оо1.ем колонны на 50%, стенки ее нагреваются до 320—330° (максимальная температура до 360—375°). Колонна имеет внутренний электроподогреватель и подвод холодного газа в шести точках зоны катализа для регулирования температуры реакции. Одна [c.20]

Синтез осуществляется по схеме, представленной на рис. 148. Исходная смесь газов после предварительной очистки от примесей сжимается пятиступенчатым компрессором 1 до 250 ат. После каждой ступени сжатия стоят холодильники (не показанные на схеме), которые отбирают тепло сжатия. Затем газовая смесь смешивается в смесителе 2 с циркуляционным газом и, пройдя фильтр 3 для очистки от масла, поступает в трубное пространство теплообменника 4, где нагревается примерно до 220 °С за счет тепла реакционных газов и далее направляется в колонну синтеза (Я=12—18 ж, внутренний диаметр— 0,8—1,2 м и толщина стенок 0,09—0,1 м). Требуемая температура в колонне поддерживается за счет тепла реакции, часть которого отбирает идущая по теплообменным трубкам исходная газовая смесь, поступающая затем в катализаторную массу. В случае необходимости для регулирования температуры в колонну вводят холодную смесь газов. [c.489]

Вследствие тщательного регулирования температуры выходящие из колонны синтеза газы содержат в среднем 20% аммиака, т. е. сравнительно много, если учесть, что синтез проводится при относительно невысоком давлении. [c.30]

Регулирование температуры в колонне синтеза [c.537]

Заданная концентрация аммиака в циркуляционном газе поддерживается путем автоматического регулирования уровня аммиака регулятором РУ2 в испарителе 4 с соответствующей коррекцией по температуре газа, выходящего из конденсационной колонны 3. Постоянство концентрации аммиака в циркуляционном газе, т. е. до колонны синтеза, облегчает стабилизацию температурного режима процесса синтеза аммиака. [c.255]

В катализаторной зоне колонны синтеза метанола особенно важно обеспечить возможность гибкого, независимого регулирования температур по высоте. Поэтому полочные насадки используются в производстве метанола чаще, чем трубчатые они применяются как в совмещенной колонне, так и в составных агрегатах. Конструкция катализаторной коробки не имеет существенных отличий от применяемых при синтезе аммиака, но число полок составляет не менее пяти. [c.216]

Регулирование температурного режима колонны синтеза осуществляется перепуском свежего газа мимо инжектора (см. рис. 2-6). При снижении температуры в зоне катализа клапан байпасной линии автоматически открывается понижение объемной скорости приводит к стабилизации температуры. Наоборот, при чрезмерном росте температуры катализатора клапан прикрывается, несколько увеличивая объем циркулирующего газа. [c.356]

Заданный режим в колоннах синтеза карбамида поддерживают, изменяя расход аммиака и давление в колонне в соответствии с колебаниями подачи экспанзерного газа (СО2). Давление в колонне регулируют путем изменения количества плава, выходящего из колонны синтеза. Автоматическое регулирование соотношения количеств аммиака и двуокиси углерода предусматривает воздействие выходного сигнала на линии СО2 на исполнительный механизм регулирующего клапана на линии жидкого аммиака Сигнал регулятора давления воздействует на регулирующий кла паи, установленный на линии выхода плава из колонны синтеза с помощью этого клапана давление снижается до давления систе мы дистилляции 1-й ступени. Постоянная температура в колонне синтеза поддерживается при регулировании температуры жидкого аммиака в подогревателе. [c.221]

Температурный режим в катализаторной зоне регулируется по наиболее высокой температуре (температуре горячей точки ) путем изменения количества циркуляционного газа, подаваемого по холодному байпасу, т. е. помимо теплообменника. Регулирование температуры осуществляется с центрального пульта управления. Для измерения температуры по зонам катализаторной коробки в верхней крышке колонны синтеза установлены две трехзонные термопары. Заданное содержание остаточного аммиака в циркуляционном газе перед колонной синтеза обеспечивается путем автоматического регулирования уровня жидкого аммиака в испарителе с коррекцией показаний по температуре выходящего из него циркуляционного газа. [c.243]

На трубопроводе перед колонной установлены вентили. Через главный вентиль в колонну входит основное количество газа. Один или несколько байпасных вентилей предназначены для регулирования температуры в колонне синтеза. Путь газа внутри колонны зависит от конструкции ее насадки. Из колонны 5 азотоводородная смесь, содержащая до 15—20% NHg, направляется в водяной конденсатор 6, где происходит сжижение аммиака. [c.272]

В колоннах синтеза следует избегать перегрева катализатора свыше 540—550 °С, так как уже при 560 °С его активность начинает снижаться вследствие рекристаллизации. Поэтому температуру наиболее горячей точки катализатора регулируют путем подачи части холодного газа в катализаторную коробку помимо нижнего теплообменника. При этом температура катализатора снижается прежде всего в верхней части насадки, а в противоточных насадках — в нижней ее части, что является недостатком такого способа регулирования температуры. [c.276]

Наиболее сложно регулирование режима работы колонны синтеза. Оно производится в основном по температуре горячей точки , т. е. наиболее нагретой зоны катализатора. С увеличением объемной скорости газа температура в зоне реакции снижается, уменьшение объемной скорости приводит к противоположным результатам. Изменением интенсивности циркуляции газа целесообразно пользоваться до тех пор, пока не будет установлена наиболее выгодная нагрузка агрегата по газу. В дальнейшем нагрузку изменяют только при резких нарушениях технологического режима. [c.296]

Общий принцип действия системы можно пояснить на примере автоматического регулирования температуры в колонне синтеза. [c.297]

Регулирование технологического режима. Максимальная производительность колонны синтеза аммиака достигается при наибольшей допустимой объемной скорости газовой смеси, оптимальной температуре и предельно допустимом давлении в системе. Производительность колонны определяют по формуле [c.192]

Для поддержания заданного остаточного содержания аммиака в циркуляционном газе служит регулятор уровня жидкого аммиака в испарителе, корректируемый по температуре циркуляционного газа, выходящего из испарителя. С помощью соответствующего регулятора и клапана, установленного на линии ввода газа в колонну синтеза по холодному байпасу, осуществляется регулирование температуры катализатора. С помощью регулятора, обеспечивающего отвод танковых газов, растворенных в жидком аммиаке, в сборнике жидкого аммиака поддерживается постоянное давление. [c.194]

Наиболее сложно регулирование режима работы колонны синтеза. Оно производится в основном по температуре горячей точки , т. е. наиболее нагретой зоны катализатора. С увеличением объемной скорости температура в зоне реакции снижается, уменьшение объемной скорости приводит к противоположным [c.314]

Синтез осуществляют в колонном реакторе с четырьмя слоями катализатора при прямоточном движении (сверху вниз) газообразного пропилена и воды, омывающей зерна катализатора. Для отвода выделяющегося тепла и регулирования температуры часть воды (недостаточно подогретой) подают между слоями катализатора. Такой прием позволяет также создать близкий к оптимальному профиль температуры, понижающейся по мере протекания реакции. [c.220]

Схема установки изображена на рис. 18. В колонну синтеза 5, футерованную нержавеющей сталью, подают под давлением 190 ат свежий жидкий аммиак, раствор аммонийных солей и газообразную двуокись углерода. Для регулирования температуры на колонну 5 надет охлаждающий кожух. [c.54]

Молярное отношение МНз СО2 при подаче в колонну составляет 3 1. Давление в колонне поддерживается в пределах 160—183 ат (по последним данным, до 190 ат), температура регулируется в интервале 160— 182°С. Для обеспечения возможности такого регулирования температуры колонна синтеза оборудована охлаждающим кожухом, через который циркулирует горячая вода (образующийся пар отводится потребителю). Таким образом, процесс синтеза по схеме Монтекатини не проводится аутотермично. Ограничения рабочей температуры процесса обусловлены необходи- [c.135]

Для регулирования температуры в колонне синтеза предусмотрена возможность подачи холодной азотоводородной смеси снпзу по центральной трубе в катализаторную коробку, минуя теплообменник. В Настоящее время применяются колонны синтеза производительностью от 150 до 1500 т/сут аммиака. Производительность колонны синтеза аммиака рассчитывают по уравиению [c.96]

Азотоводородная смесь поступает в колонну синтеза сверху, проходит вниз в кольцевом пространстве между стенками основного корпуса и катализаторной коробки и снизу вверх поступает в межтрубное пространство теплообменника 4. Затем по центральной трубе 8 проходит к верху катализаторной коробки 5 и поступает в двойные трубы, погруженные в слой катализатора, вначале по узкой внутренней трубке сверху вниз, затем поднимается вверх по кольцевому пространству между узкой и широкой трубой, откуда поступает через слой катализатора сверху вниз и, пройдя по трубам теплообменника 4, выходит снизу колонны синтеза. Для регулирования температуры в колонне синтеза предусмотрена возможность подачи холодной азотоводородной смеси снизу по центральной трубе в катали-заторную коробку, минуя теплообменник. [c.250]

Синтез аммиака обычно проводят при 330 ат изб. Фирмой Келлог была разработана колонна синтеза аммиака с закалочным охлаждением. Конструкция колонны обеспечивает точное и гибкое регулирование температуры в слое катализатора для поддержания перепада температуры по высоте катализатора, при котором независимо от производительности установки доЬтигается максимальный выход аммиака за один проход. [c.24]

Способ Дюпон . Это первый осуществленный в США способ производства мочевины. Он реализован в 30-х годах XX в. и долго был единственным для получения этого продукта. Синтез проводится при соотношении NH3 СО2 Н2О, равном 5 1 0,73, и рециркуляции карба-матного раствора. Присутствие воды способствует регулированию температуры в колонне, но вызывает необходимость применения высоких температур и давления. Степень превращения карбамата в мочевину достигает 70%. Основным недостатком способа является очень сильная коррозия аппаратуры. Плакировка колонны серебром оказывается недостаточной для ее защиты. Способ считается экономически оправданным только для установок большой производительности [40, 44, 45]. [c.482]

При жидкофазной гидратации пропилена в качестве катализатора применяют сульфокатионнт (сульфированный сополимер стирола с дивинилбензолом размер частиц 0,2—0,9 мм). Он активен для гидратации пропилена уже при 130—150°С. При 6—10 МПа и мольном отношении НгО СзНе = (12,5—15) I степень конверсии пропилена достигает 75—80 %. На одной из крупных установок в ФРГ выход спирта и эфира достигает соответственно 94 и 3,5 % при сроке службы катализатора 8 месяцев. Синтез осуществляют в колонном реакторе с четырьмя слоями катализатора (рис. 63) при прямоточном движении (сверху вниз) газообразного пропилена и воды, омывающей зерна катализатора. Для регулирования температуры снимают выделяющееся тепло за счет подачи части воды в недостаточно подогретом состоянии между слоями катализатора. Одновременно это позволяет создать близкий к оптимальному для обратимой экзотермической реакции профиль температуры, понижающейся по мере протекания реакции. [c.183]

Перед колонной синтеза газовая смесь, содержащая 3,3% (Об.) NHs.. разделяется на несколько потоков. Основной поток газа идет в низ колоннь синтеза, поднимается по кольцевому зазору между корпусом колонны и катализаторной коробкой и поступает в теплообменник, размещенный над катализаторной коробкой в корпусе меньшего диаметра. В межтрубном про странстве теплообменника газ нагревается до 400—440 °С за счет теплооб мена с газом, выходящим из катализаторной коробки, и поступает в катали-заторную зону, где происходит образование аммиака из азотоводородной смеси. Четыре линии служат для введения в колонну синтеза газа перед каждой полкой для регулирования температуры реакции. Шестую линию, соединенную с огневым подогревателем 1, используют в период пуска для разогрева системы. [c.362]

Газ входит на I полку при 400—425 °С с содержанием NHj около 3% (об.), проходит три полки с катализатором и выходит из колонны при 500°С с содержанием NH3 около 16% (об.). Для регулирования температуры газа на входе во II и III полки в основной поток вводят газ при 140 °С из линии от теплообменника 6. После колонны синтеза газ поступает в вертикально установленный теплообменник 3, охлаждается до 340 °С и идет в подогреватель питательной воды 5, состоящий из двух соединенных встык вертикальных аппаратов с U-образными трубками, где охлаждается до 170—160 °С. Затем газ идет в теплообменник 6, состоящий из двух вертикально установленных кожухотрубчатых аппаратов, охлаждается до 57 °С, проходит аппарат воздушного охлаждения 7 и при 40 °С поступает в холодообменник 8, из которого при 21 °С поступает в центробежный сепаратор 9, где отделяется сконденсировавшийся аммиак, а газовая фаза, содержащая 6,4% (об.) NH3, каправляется в циркуляционное колесо центробежного компрессора. [c.366]

Колонна для синтеза карбамида (рис. 116) состоит из стального корпуса высокого давления, внутри которого имеются два защитных вертикальных цилиндра из хромопикелевомолибденовой стали. ЖиДкий аммиак поступает в колонну снизу и по кольцевому пространству между корпусом колонны и наружным цилиндром поднимается вверх, нагреваясь при этом за счет тепла реакции, а затем между наружным и внутренним цилиндрами проходит вниз и через зубчатый конец внутреннего цилиндра входит во внутреннее реакционное пространство. При такой схеме движения аммиака корпус высокого давления не соприкасается с агрессивной реакционной средой и не перегревается. Для регулирования температуры часть холодного жидкого аммиака может вводиться через верхний штуцер в кольцевое пространство между цилиндрами. Двуокись углерода поступает в реакционную зону через штуцер в днище колонны. Для лучшего перемешивания реагентов в нижней части колонны имеются горизонтальные вставки с отверстиями. Реакционная масса медленно движется кверху. Готовый плав выводится через штуцер в крышке [c.245]

Тепловой баланс процесса синтеза. В практике проектирования весьма важен расчет теплового баланса колонны синтеза, необходимый для определения температуры синтеза и ее регулирования. Схема теплового баланса процесса синтеза в присутствии избыточного аммиака >2), но без избытка воды (1 = 0) разработана Оцука [75]. В этой схеме аммиак условно подразделяется на стехиометрический, взаимодействующий с двуокисью углерода с образованием сначала карбамата аммония, а затем карбамида, и на избыточный, непосредственно не участвующий в реакции, но обеспечивающий своим присутствием высокую степень превра- [c.85]