Метан из цикла синтеза аммиака

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]

Азотоводородная смесь, получаемая конверсией углеводородов и газификацией твердого топлива, содержит инертные для синтеза аммиака компоненты — аргон и метан. Аргон вносится с атмосферным воздухом, а остаточное содержание метана определяется параметрами процессов конверсии, газификации и метанирования. В цикле синтеза аммиака неизбежно постепенное накопление аргона и метана, снижающих равновесную концентрацию аммиака в значительно большей степени, чем вызванное ими уменьшение парциальных давлений водорода и азота. Поэтому содержание аргона и метана в циркулирующей смеси строго регламентируется и поддерживается на определенном уровне путем постоянной продувки части газов. [c.196]

Находящиеся в смеси аргон, метан и частично азот конденсируются, и конденсат отделяется в сепараторе 3. Дополнительное охлаждение газового потока, выводимого из сепаратора 3, производится в теплообменнике 5, где он охлаждается до 73 К при этом конденсируются значительное количество азота и остаточное количество аргона и метана. Газовая фаза отводится из сепаратора 4, куда парожидкостная смесь поступает после теплообменника 5, с молярной долей Н более 96% После дросселирования полученный водород подогревается в теплообменниках 5 и 1 и возвращается в цикл синтеза аммиака. Конденсат, отводимый ю сепараторов 3 и 4, дросселируется до более низкого давления и в виде двух потоков подается в колонну 6. Один поток непосредственно подается в среднюю часть колонны б, а другой направляется туда после прохождения через теплообменник 2. Третьим потоком, направляемым в это же сечение колонны, является конденсат, отводимый из сепаратора 4, который поступает туда после подогрева и частичного испарения в теплообменнике 5. [c.177]

На рис. 11.16 представлена упрощенная принципиальная схема процесса синтеза аммиака. Азото-водородная смесь (AB ) поступает после подсистемы I компримиро-вания, где сжимается от 0,1 до 30 мПа, в смеситель II. Здесь происходит смешение свежей AB с потоком 15. После смешения AB поступает в катализаторную коробку ИИ колонны синтеза III, где AB подогревается за счет теплоты отходящих газов из реакционного пространства 111 колонны. Выходящий из колонны синтеза аммиака газ (поток 7) охлаждается в подсистеме IV (охлаждение и получение пара) водой. Выделение аммиака происходит в двух конденсаторах V и VIII сначала при умеренном охлаждении в конденсаторе V, а затем при глубоком охлаждении в конденсаторе VIII. Глубокое охлаждение происходит в аммиачном испарителе. Накапливающиеся инертные газы (аргон, метан) периодически частично удаляют из системы путем вывода из цикла синтеза части циркулирующего газа (поток 11) ъ аппарате VI. Параметры, характеризующие потоки, приведены в табл. II.6. [c.58]

Очищенная азотоводородная смесь, вводимая в цикл синтеза, может содержать, в зависимости от исходного сырья п способа получения синтез-газа, большие или меньшие количества аргона и метана. Из смешанного водяного газа получается чистый синтез-газ, содержащий в сз мме около 0,4—0,5% аргона и метана, причем метана обычно содержится немногим больше, чем аргона. Водород, полученный конверсией метана, может содержать 1% и более метана, азот, полз чаемый ректификацией воздуха, обычно очень чист. Аргон и метан являются инертными газами в процессе синтеза аммиака, но присутствие их нежелательно, так как они постепенно накапливаются в циркуляционном газе. При полной герметизации аппаратуры только небольшое количество циркуляиио нного газа выводится из цикла (в результате растворения газа в сепараторах жидким аммиаком). Вследствие этого Содержание аргона и метана в газе значительно возрастает, что приводит к уменьшению парциальных давленнй азота и водорода и к снижению производительности установки синтеза аммиака. [c.539]

Метан, аргон, азот не являются ядом для катализаторов синтеза аммиака, процессов гидрирования, гидроочистки, но они накапливаются в цикле и снижают эффективное давление процесса и, следовательно, производительность. [c.7]

Накапливающиеся инертные газы (аргон, метан и др.) понижают парциальные давления Н а и N д и поэтому уменьшают выход аммиака. Их периодически частично удаляют из системы путем вывода из цикла синтеза части циркулирующего газа (продувочный газ). Для того чтобы содержание инертных газов в циркулирующем газе не повышалось, количество их, выводимое с продувочным газом, должно быть равно их количеству, вводимому в цикл со свежей азото-водородной смесью. Количество продувочного газа может быть подсчитано [3] по формуле [c.214]

Так же, как и в синтезе аммиака, в циркуляционном газе постепенно накапливаются примеси (метан, азот и др.), поэтому периодически выводят часть газа из цикла для уменьщения примесей в газе, поступающем в колонну синтеза. На 1 т метилового спирта расходуют примерно 700 СО и 1400—2000 ж Нг. Колонна синтеза изготовляется из высококачественной легированной стали. [c.198]

Кроме описанного выще способа, известен ряд зарубежных патентов на производство аргона из продувочных газов синтеза аммиака [52, 59, 64]. В ряде стран (ГДР, Венгрия и др.) получение аргона из отходов азотнотуковых заводов организовано уже в промышленном масштабе. В частности, в Венгрии из заводе Pet Nitrogen Works сооружена опытная установка, на которой в результате переработки газов продувки синтеза аммиака получаются очищенная азото-водородная смесь (возвращаемая в цикл синтеза аммиака), аргон и метан, который используется как горючее. [c.108]

На некоторых заводах свежая азотоводородная смесь содержит повышенное количество инертных газов (метан и аргон), которые, накапливаясь в цикле синтеза, снижают парциальное давление азотоводородной смеси и уменьшают производительность агрегатов синтеза аммиака. Понизить концентрацию инертных газов можно, непрерывно отводя из цикла синтеза часть циркуляционного газа. Однако более экономично применение двух- или трехцикличной схемы (рис. 102). [c.245]

Утилизация отходов позволяет получить дополнительные полезные продукты из побочных продуктов реакции, практически всегда образующихся вместе с целевым продуктом (непрореагировавшие исходные вещества, дополнительные продукты реакции и примеси, имеющиеся в сырье). В синтезе аммиака часть циркулирующей азотоводородной смеси непрерывно выводят из системы. Это связано с тем, что свежая азотоводородная смесь содержит незначительное количество примесей, в основном метан. Он не выводится с аммиаком и накапливается в цикле. Чтобы избежать его значительного накопления, приходится часть потока выводить (как говорят, необходима отдув-ка ). Эта часть небольшая и мало сказывается на полноте использования сырья. В производстве аммиака используют воздух как источник азота. С воздухом в азотоводородную смесь попа- [c.251]

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]

Л. И. Козлов с сотр. предложили графический метод определения важнейших параметров процесса синтеза аммиака (рис. 1-58 и 1-59). Эти графики составлены на основе данных, полученных на цифровой вычислительной машине путем решения уравнений материального баланса цикла синтеза NHg по метану, аргону и азотоводородной смеси с учетом растворимости этих компонентов в жидком аммиаке. [c.66]

Метан и аргон, содержащиеся в исходной газовой смеси, накапливаются в цикле синтеза и снижают эффективное дaвлeниe азотоводородной смеси. Для поддержания на определенном уровне концентрации инертов (СН4 и Аг) часть циркуляционного газа постоянно выводят из системы продувкой, которую проводят после первичной конденсации аммиака на выходе из сепаратора 6. Продувочные газы под давлением 29,5 МПа направляют в конденсационную колонну 11, где они проходят по межтрубному пространству теплообменника и поступают в трубки испарителя 12, в межтрубном простран- [c.362]

По мере связывания азота и водорода в аммиак концентрация инертных газов в синтез-газе увеличивается несмотря на то, что метан и аргон частично растворяются в образующемся жидком аммиаке. Парциальное давление реагентов уменьшается, и реакция синтеза замедляется. Поэтому часть циркулиру-щего газа следует выводить из цикла, что, однако, влечет за собой потерю некоторого количества очищенной компримиро-ванной азотоводородной смеси. [c.125]