Колонна синтеза аммиака при высоком давлении

Рис. 31." Изотермическая колонна Института высоких давлений для синтеза аммиака под давлением до 1000 ат.

Рис. 30. Лабораторная колонна Института высоких давлений для синтеза аммиака под давлением 2500 ат при температуре до 550°,

После колонны синтеза аммиак извлекается из циркулирующего газа конденсацией. В системах синтеза, работающих под давлением 250—300 атм, этот процесс осуществляется в две ступени — сначала отделяется основное количество N [3 путем охлаждения газа в водяном холодильнике до 20—35° С, а затем более глубокое выделение нроизводится в конденсационной колонне и испарителе путем охлаждения газовой смеси испаряющимся жидким аммиаком. В системах, работающих под высоким давлением, ограничиваются одноступенчатой конденсацией аммиака в водяных конденсаторах. [c.215]

Колонны синтеза аммиака высокого давления [c.313]

КОЛОННЫ СИНТЕЗА АММИАКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ [c.313]

Как уже говорилось, основным наиболее сложным и ответственным аппаратом является колонна синтеза аммиака, работающая при высоких давлении и температуре. Поэтому к конструкции колонны предъявляют особые требования. Материал колонны должен быть прочным и не подвергаться обезуглероживанию под воздействием водорода при высоких температурах. Для этого предусматривают охлаждение стенок аппарата потоком холодного газа, поступающего в реакционную зону по зазору между катализаторной коробкой и стенками. [c.30]

Причиной аварии явился разрыв трубы высокого давления холодильника-конденсатора колонны синтеза аммиака вследствие карбонильной коррозии [c.32]

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]

Самой трудной инженерной задачей было конструирование колонны синтеза аммиака хотя бы уже по одному тому, что неизвестны были материалы, которые могли в течение длительного времени сохранять прочность при высоких температурах и давлениях. Эту трудность удалось преодолеть. В современных колоннах стенки корпуса, на которые изнутри давит газ, нагреваются незначительно. Как же этого добились [c.62]

Во всех типах реакторов предварительный нагрев газа в теплообменнике происходит потоком, выходящим из слоя катализатора. Все элементы реактора слои катализатора, теплообменники, смесители располагаются в одном корпусе высокого давления. Поступающий холодный газ проходит в узком кольцевом пространстве вдоль стенок, предохраняя их от нафева. Это сохраняет прочность корпуса, несущего нагрузку высокого давления. Общий вид трубчатого и многослойного реакторов показан на рис. 6.45. Из-за внешнего вида современных реакторов, представляющих вертикально стоящие цилиндрические аппараты с внутренним диаметром 2400 мм, толщиной стенок -265 мм, высотой — 19,4 м, их называют колоннами синтеза аммиака. [c.410]

О коррозии сталей с различным содержанием хрома, испытанных в Институте высоких давлений, и о толщине образовавшейся при этом нитридной корки можно судить по наружному виду разорванных гагаринских образцов (рис. 172). Образцы с содержанием хрома от 2,75 до 16,4% были загружены в колонну синтеза аммиака и находились в ней в равных условиях в течение 1753 часов. Если образец с содержанием 2,75% Сг дал ряд глубоких трещин, указывающих на толстую и хрупкую корку нитридов, то при 16,4% Сг на поверхности образца видна едва заметная сетка от растрескивания тонкого нитридного слоя. [c.361]

Крупные и горячие аппараты, находящиеся под высоким давлением, устанавливают в камерах с прочными стенками и легкой крышей. Однако в некоторых случаях камеры имеют солидную крышу. Так, например, первые реакционные колонны промышленных установок синтеза аммиака под давлением 1000 ат устанавливались в бетонных помещениях с тяжелым перекрытием из свинца и толстого слоя песка. Прочные перекрытия целесообразное применять только у кабин лабораторных установок для защиты обслуживающего персонала от тяжелых осколков, которые могут быть выброшены через стенку незакрытой сверху кабины. [c.428]

Аппараты для осуществления физико-химических процессов при повышенных и высоких давлениях называются автоклавами. Вертикальные цилиндрические автоклавы для газовых реакций, имеющие значительную высоту (до 20 м) при небольших диаметрах (1—2 м), обычно называют колоннами (колонны синтеза аммиака, метанола, карбамида и т. д.). [c.90]

На рис. 78 показана колонна синтеза аммиака, работающая под высоким давлением, , [c.251]

Рнс. 78. Колонна синтеза аммиака под высоким давлением 1 — корпус колонны 2 — изоляционная труба 3 — теплообменная труба 4 — труба для катализатора 5 — центральная труба 6 — спираль нагрева 7 —стальной стержень [c.252]

И, наконец, на примере конструкции колонны синтеза аммиака, описанном в работе [51], покажем, насколько эффективными являются рациональные методы конструирования. В первоначальных вариантах колонн металл корпуса, работающий в атмосфере водорода при высоком давлении, защищали от воздействия высокой температуры огнеупорным футеровочным слоем. Водород, диффундирующий частично через футеровку и стенки внутреннего облицовочного железного цилиндра, удалялся через специальные отверстия, просверленные в корпусе. Такая конструкция удовлетворительно защищала корпус от перегрева, но оказалась недостаточной для защиты корпуса колонны от водородной хрупкости. Современные колонны сконструированы таким образом, что стенки корпуса защищены от перегрева холодным потоком газа. Сущность защиты заключается в том, что наружный толстостенный корпус колонны отделяется от горячих внутренних частей потоком быстро движущегося холодного газа, поступающего для реакции. Это позволяет не только предохранить стенки от нагрева, но и ослабить вредное влияние водорода на металл колонны. [c.439]

Рис. 106. Колонна синтеза аммиака при высоком давлении

Цикл синтеза при высоком давлении проводится следующим образом. Газ проходит через две последовательно соединенные колонны, между которыми установлены водяной холодильник, сепаратор жидкого аммиака, циркуляционный насос, водяной холодильник и фильтр. После прохождения газа через вторую колонну часть его выводится из цикла ( продувочный газ), затем добавляется свежий газ. Далее газ поступает через водяной холодильник и сепаратор в первую колонну. [c.570]

Типичным примером реактора высокого давления для осуществления га,зовых реакций является колонна синтеза аммиака (см. Аммиак). Этот аппарат представляет собой толстостенный цилиндр с затвором высокого давления, имеющий высоту до 15 м и диаметр более 100 см. Такой реактор рассчитан на давление 2О0—300 ат при темп-ре стенок 150—275 . [c.348]

Из испарителя газовая смесь поступает в нижнюю часть конденсационной колонны 7, где жидкий аммиак отделяется от газовой фазы. Газовая смесь, пройдя сепараторную часть конденсационной колонны, направляется в теплообменные трубы этой же колонны, где она охлаждает движущийся противотоком в межтрубном пространстве газ, поступающий далее в трубы испарителя 6. Далее в колонне синтеза аммиака (рис. 2.2) основной поток газа с температурой 35—40 °С движется по кольцевому зазору между катализаторной коробкой с теплообменником и корпусом колонны, защищая стенку корпуса высокого давления от нагрева. Газ, поступающий в межтрубное пространство теплообменника, омывает трубки в горизонтальном направлении благодаря имеющимся на трубчатке перегородкам. Из межтрубного пространства теплообменника газ, нагретый до 350—420 °С, поступает в цент- [c.56]

На фнг. 348 приведено шарнирное контактное соединение между катализаторной корзиной и холодильником колонны синтеза аммиака. Фиг. 349 изображает сальник на крышке колонны высокого давления, а фиг. 350 — сальниковое уплотнение в выходном тройнике. [c.367]

Рис. 106. Колонна синтеза аммиака при Рубки. 4, конвертирован-высоко.м давлении НЫЙ газ ВЫХОДИТ при тем-

В зависимости от характера процесса, протекающего в колонне высокого давления, используют технологические устройства самых разнообразных конструкций от простейшей колосниковой решетки, поддерживающей слой катализатора, до сложных катализаторных коробок колонн синтеза аммиака. [c.218]

Как и в схеме, показанной на рис. 4-10, отогнанный в I ступени дистилляции аммиак очищается в промывной колонне от СО а и после конденсации возвращается в систему синтеза. В отличие от предыдущей схемы раствор УАС из промывной колонны специальными насосами высокого давления возвращается в смеситель колонны синтеза (часть раствора подается на орошение промывной колонны). [c.76]

Тепловой расчет. Выбор конструкции аппарата и скоростей теплоносителей. Теплообменник колонны синтеза аммиака работает в условиях высокого давления, коррозионной среды и высоких температур. Его конструкция должна быть компактной, простой и надежной в работе. В соответствии с этими требованиями выбран кожухотрубчатый теплообменник со стальными цельнотянутыми трубками диаметром 18X2 мм. Скорости газовых смесей приняты в трубках W] = 1,9 м/с, в межтрубном пространстве W2 = 1,97 м/с (на основе предварительных расчетов в рекомендуемых при высоких давлениях пределах от 1,5 до 5,5 м/с). [c.157]

Применение очень высоких давлений ограничивается техническими трудностями, связанными с изготовлением аппаратуры. На скорость процесса синтеза аммиака отрицательно влияют вредные примеси [сероводород, оксид углерода (II), пары воды и др.], понижающие активность катализатора. Поэтому азотоводородную смесь, только часть из которой превращается в аммиак, подвергают тщательной очистке. Все системы синтеза аммиака работают с использованием принципа циркуляции, т. е. для более полного использования Н2 и N2 образовавшийся аммиак сжижают под действием низких температур и отделяют, а непрореагировавшую часть азотоводородной смеси вновь направляют в колонну синтеза аммиака. [c.43]

При проведении процессов, протекающих при высоких давлениях, часто приходится вводить электрический ток в зону высоких давлений. Иногда это диктуется стремлением приблизить электронагрев к реакционной зоне, иногда же — необходимостью создать предварительный нагрев реагентов (колониы синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и т. д.). [c.282]

Ла установках синтеза аммиака под низким и средним давлением проблема содержания инертного метана и аргона в газовых потоках играет более важную роль, чем на установках синтеза под высоким давлением, где эти компоненты растворяются в продукте и, таким образом, выводятся из системы. На заводе синтеза аммиака под низким и средним давлением эти инертные компоненты накапливаются до концентрации 20% и выше в колонном аппарате и настолько снижают эффективное парциальное давление, что для г.оддержания тре-буемо11 производительности становится необходимым периодическ[1 продувать систему. Потери от продувки можно снизить или полностью устранить, разумеется, за счет некоторых дополнительных расходов на очистку. [c.434]

Контактные аппараты колонны синтеза аммиака, метанола, оксосин-теза высокого давления, форколонны среднего давления, колонны предката-лиза, конверторы природного и коксового газа, окиси углерода и другие, 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.501]

Больш ие промышленные тслстостепные аппараты высокого давления — колонны синтеза аммиака, метанола и т. д. — представляют собой очень ответственное и дорогое оборудование, срок службы которого составляет не менее 25 лет. Делать их более опасными для эксплуатации недопустимо, менее долговечными неразумно из-за экономических соображений. Бояться, что колонна высокого давления устареет во время такого длительного срока ее существования, не приходится. Сам сосуд высокого давления является только оболочкой. Внутренние рабочие устройства — насадки аппаратов служат гораздо меньший срок и в любое время могут быть заменены новыми и более совершенными. [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология