Регулирование температуры синтеза аммиака

Кроме того, ВМ рассчитывает и поддерживает температуру синтеза аммиака путем регулирования скорости вторичного цикла при изменении окружающих условий. [c.558]

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]

Схемы агрегатов среднего давления. На рис. 64 показана схема агрегата синтеза аммиака, работающего при давлении 320 ат, с поршневым циркуляционным компрессором. На этом же рисунке изображена схема автоматического регулирования процесса синтеза аммиака (Р , Р , Р , Р — регуляторы уровня Р —регулятор температуры Р — регулятор давления). [c.175]

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]

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]

Регулирование температуры в ходе первой из упомянутых реакций (гидрирование монооксида углерода в кислородсодержащие продукты) осуществляется различными способами. Основной метод состоит в ограничении скорости реакции путем уменьщения количества подаваемого монооксида углерода. В этом случае выделяющееся тепло поглощается водородом. При синтезе аммиака равновесие реакции с повышением температуры смещается в сторону исходных веществ, и поэтому по мере разогрева реакция самопроизвольно затухает. Образование метанола также термодинамически не благоприятно при высоких температурах, но в этих условиях реакция образования метана становится преобладающей. Вследствие ее экзотермичности увеличение температуры происходит даже быстрее, чем при синтезе метанола. Поэтому реакцию образования метана следует полностью подавить. [c.107]

В той же аппаратуре можно проводить опыты и с другими количествами исходного натрия. Если взять половину указанного в прописи количества, то регулирование температуры требует значительно большего внимания. При использовании больших количеств исходного натрия можно обходиться и без никелевого тигля, а проводить синтез непосредственно в тщательно вычищенном чугунном котелке. Проверявшие синтез применяли для реакции 260—270 г натрия и получали выход амида натрия, равный в среднем 94% продолжительность процесса в этом случае увеличивалась только на полчаса. При установке двух параллельных приборов, присоединенных к общему баллону с аммиаком, водном из них почти за равный промежуток времени можно получить вдвое большее количество амида натрия, чем в другом. [c.34]

Техническое осуществление синтеза встречает трудности еще с другой стороны. Реакция образования аммиака—экзотермическая. Количество тепла, выделяющееся при образовании 17 граммов аммиака. по Габеру, равна 12700 калор. при 503 С. Вполне понятно, что непрерывное образование больших масс аммиака даст достаточно тепла для того, чтобы газы и части аппарата, где действуют они, могли быть нагреты не только до необходимой для процесса температуры, но и гораздо выше этой температуры. Но перегрев газов нежелателен, потому что он способствует распаду образовавшегося аммиака. Следовательно, для равномерного хода превращения необходимо регулирование температуры контактного аппарата. [c.114]

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]

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 связи со сказанным полочную насадку целесообразно применять преимущественно в тех процессах, для которых гибкость регулирования температурного режима является решающим фактором (например, при синтезе метанола или высших спиртов). Синтез аммиака характеризуется высокой устойчивостью режима и проводится в довольно широком интервале температур. Поэтому в данном случае полочная насадка не имеет преимуществ перед трубчатой. [c.93]

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]

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 ходе технологического процесса требуется также постоянное регулирование работы других аппаратов установки синтеза аммиака (высота уровней жидкости в сепараторах аммиака, температура конденсации газа и другие параметры). [c.296]

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]

Потоков по ходу технологического процесса вследствие отсутствия достаточно точных и надежных средств первичного контроля затруднителен. Выше было показано, какое важное значение имеет поддержание оптимального соотношения между аммиаком и двуокисью углерода при синтезе карбамида. Однако практически эта задача до настоящего времени не решена вследствие того, что диафрагменные расходомеры при высоких давлениях могут служить лишь индикаторами расхода. Поэтому вместо автоматизации узла синтеза приходится ограничиваться лишь стабилизацией отдельных параметров процесса (температура, давление) и дистанционным регулированием количества подаваемого аммиака при изменении нагрузки по двуокиси углерода. [c.288]

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]

Наконец, в этом узле регулируется температура жидкого аммиака перед подачей его в колонну синтеза, что обеспечивает нормальный ход реакции между NHg и СО2. В комплект регулятора температуры входят термопара ТХК-284, вторичный прибор ЭПД с регулирующим устройством и регулирующий клапан, установленный на линии подачи пара в подогреватель аммиака. Для внесения коррекции по скорости изменения температуры в схему регулирования включается блок предварения типа БП-28В. [c.149]

Схемой автоматического регулирования соотношения количеств аммиака и двуокиси углерода предусматривается воздействие выходного сигнала регулятора (на линии двуокиси углерода) на исполнительный механизм регулирующего клапана (на линии жидкого аммиака). Сигнал регулятора давления воздействует на регулирующий клапан установленный на линии выхода плава из колонны синтеза. Кроме того, автоматически контролируется температура в трех точках по высоте колонны синтеза. [c.74]

На рис. 10.7 показана полочная колонна синтеза аммиака. Опа состоит из двух частей в нижней части (диаметр до 2,4 м, высота до 22 м) размещена катализаторная коробка с четырьмя слоями катализатора, в верхней (диаметр до 1 м, высота до 6,5 м) теплообменник. Азотоводородную смесь подают снизу вверх по кольцевому зазору, после чего она поступает в межтрубное пространство теплообменника, нагреваясь в нем до 420—440 °С. Для регулирования температуры газовой смеси имеется байпас, через ко- [c.202]

Предпосылкой для перехода к автоматическому управлению является применение измерительных приборов, посредством которых можно непрерывно получать сведения об изменении состава перерабатываемых веществ, их температуре, давлении, количестве, уровне, скорости движения через аппараты и т. д. При этом показания приборов передаются на общий щит и записываются самопишущими приборами. Здесь же располагаются механизмы для управления ходом процесса, например, приборы для регулирования температуры, давления и т. п. (дистанционные контроль и управление). Соединив указатели измерительных приборов с управляющими приборами посредством автоматов, реагирующих на изменения показаний измерительных приборов, достигают автоматизации управления как частичным процессом, так и производственным процессом в целом. Благодаря автоматизации режим производства приобретает такую устойчивость, которая практически недостижима при ручном управлении. Поэтому растет производительность труда, улучшается качество и повышается выход продукта. В настоящее время полностью автоматизируют такие производства, как синтез аммиака, азотной кислоты и другие непрерывные процессы. Автоматизируются и периодические процессы, как, например, сталеварение около 90% мартеновской стали выплавляется в СССР в печах с автоматическим регулированием теплового режима. [c.19]

В последнее время в СССР разработан и внедрен процес прямой переработки синтез-газа в метанол [8, 25] на низкотем пературном катализаторе [26]. Синтез-газ подвергается тонко очистке только от паров растворителей ацетилена. Пары метил пирролидона адсорбируются активированным углем, а парь аммиака абсорбируются водой с температурой 6—10°С. Дл регулирования состава исходного газа часть синтез-газа под вергается среднетемпературной конверсии оксида углерода (см табл. 1.10). [c.32]

Схема с полным жидкостным рециклом (рис. V-13) отличается тем, что только часть избыточного аммиака возвращается в колонну синтеза карбамида в газообразном виде, а остальная его масса — с концентрированным углеаммиачным водным раствором. Для очистки аммиака от СОг и образования углеаммиачного раствора служит промывная колонна, в которую поступают газы из ректификационных колонн 1-й и 2-й ступени дистилляции. Раствор возвращается на синтез через смеситель, а газообразный аммиак охлаждается водой в конденсаторе, сжижается и поступает в сборник жидкого аммиака. Часть его отбирается на ороше-нле промывной колонны для регулирования температуры (90% аммиака входит в верхнюю, а 10% —в нижнюю часть промывной колонны). Газы ректификационной колонны 2-ой ступени сначала конденсируются и вводятся в промывную колонну в виде раствора углеаммонийных солей. Таким образом, система работает в замкнутом производственном цикле, обеспечивая поддержание постоянного соотношения NHj СО2 Н2О в реакционной смеси, образующейся в смесителе олонны синтеза. [c.101]

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]

Отравляюш,ее действие воды сводится к минимуму, если концентрация ее паров поддерживается на низком уровне, который достигается использованием высокой объемной скорости, а также восстановлением при возможно более низких температуре и давлении. Синтез аммиака начинается сразу же, как только в конверторе восстановится некоторое количество железа, и экзотермическая теплота синтеза повышает температуру катализатора, что в свою очередь увеличивает скорость восстановления. Поэтому скорость восстановления должна контролироваться сохранением низкого давления и обычными методами регулирования температуры (добавление холодного газа и т. д.),, которые уменьшают выход аммиака. Скорость восстановления оценивается по концентрации-воды в выходящем газе, которая обычно не должна превышать 10 ООО объемн. ч1млн. [c.165]

Как известно, многие химические реакции, для которых характерны высокие энергии активации, при обычных условиях протекают очень медленно, а при нагревании скорость реакции возрастает. Однако нагревание как способ увеличения скорости реакции не всегда возможно. Например, регулировать скорости химических реакций, протекающих в живых организ- -мах, изменяя температуру в широких пределах, вообще нельзя. К тому же для обратимых реакций, как было показано на примере реакции синтеза аммиака, повышение температуры приводит к сдвигу химического равновесия в сторону уменьшения выхода аммиака, что не выгодно для производства. Поэтому в практике для регулирования скоростей реакций используют катализаторы. [c.119]

Более совершенными являются схемы со ступенчатым изменением удельной поверхности теплообмена в двух-трех или более зонах по ходу продуктов, как это, например, иногда применяется в кожухотрубчатых реакторах для синтеза аммиака и других процессов. Для обеспечения достаточной гибкости регулирования в этих системах целесообразно предусматривать вспомогательное ступенчатое охлаждение на переходных участках из одной зоны в другую. При синтезе аммиака, метанола и других газовых реакциях понижение температуры реагирующих продуктов может осуществляться смешением с частью -байпасируемого холодного сырья. [c.346]

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]

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]

Синтез привитых сополимеров проводили в стальном реакторе объемом 4-10 3 м , снабженном мешалкой и водяной баней с системой автоматического регулирования температуры. В реакторе температура поддерживалась постоянной ( 0,5 К). В реактор загружали 0,1 кг ОПМЦ в виде порошка или предварительно набухшую в 0,5 кг воды при 363 К в течение 0,6-10 —0,9-10 с, 2-10-з кг ПСА, 1 кг 25% водного раствора аммиака, и пропускали газообразный мономер с температурой, равной температуре полимеризации, в течение всего процесса, (3,6 10 —14,4-10 с). По окончании синтеза сдували непрореагировавший ВХ, реактор вскрывали и извлекали продукт в виде стабильной водной идсперсии белого цвета. Определяли содержание твердого продукта и содержание в нем лтомов хлора (меркуриметрическим титрованием НС1, выделяющегося при сжигании). Зная содержание твердого продукта, готовили водную фазу для суспензионной полимеризации. [c.28]

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]

Процесс синтеза мочевины ведется при определенных заданных значениях давления и температуры. В связи с этим регулируются давление в колонне синтеза и температура жидкого аммиака на входе в колонну. Регулирование давления производится с помощью датчика-манометра типа МПД и Етсричнсго прибора ЗРЛ 29В с регулятором типа 4РБ-32А. При действии регулирующего- [c.149]

Для регулирования температуры в колонне синтеза предусмотрена возможность подачи холодной азотоводородной смесн снизу по центральной трубе в катализаторную коробку, минуя теплообменник. В современных колоннах для утилизации тепла реакции нижний теплообменник разделен на две части, газ, выйдя из катализаторной коробки, проходит верхнюю часть теплообменника и, при 400° С выводится в котел-утилизатор, где охлаждается до 200° С, и вновь направляется в колонну синтеза, проходит нижнюю часть теплообменника и выводится из колонны при 90— 100° С. Могут применяться также и выносные теплообменники. В настоящее время применяются колонны синтеза производительностью от 150 до 1500 т/сут аммиака. Производительность колонны синтеза аммиака рассчитывают по уравнению [c.49]

Колонны синтеза аммиака. Наиболее ответственной частью всего оборудования цеха синтеза аммиака являются многоступенчатые компрессоры и колонны синтеза. Рассмотрим, как устроены колонны синтеза. К ним предъявляются высокие требования, обусловленные особенностями процесса, протекающего при высоком давлении и высокой температуре. Корпус колонны синтеза аммиака подвергается изнутри действию высокого давления газовой смеси. К нему присоединяются еще термические напряжения, испытываемые стенкой колонны, вследствие различия температуры внутренней и внешней поверхностей стенки (разность температур должна быть минимальной). Водород, азот и аммиак взаимодействуют со сталью. Водород обезуглероживает сталь, особенно при высокой температуре, азот и аммиак — нитруют. В колонне газ до соприкосновения с катализатором должен быть нагрет до температуры около 400—450°. При пуске колонны для этой цели обычно пользуются электронагревателем, который размещают внутри колонны или самостоятельно. Пользуются также и газовыми печами. При нормальном ходе процесса газ подогревается путем теплообмена с горячим газом, покидающим катализатор. Поэтому в колонне помещают теплообменник. Катализатор в количестве нескольких тонн засыпают на колосниковую решетку катализаторной коробки. Для регулирования температуры в слое катализатора помещают холодильные трубки. [c.170]

По способу Монтекатини 2зэ. 240 синтез карбамида проводят в колонне футерованной нержавеющей сталью при давлении 190 йт, температуре 175—180° и молярном соотношении ЫНз СО2 = 5 1. Для регулирования температурного режима колонна снабжена охлаждающим кожухом. Синтез проводится в тщательно контролируемых условиях и выход карбамида достигает 68%. Дистилляция плава производится в две ступени под давлением 20 ат и близком к атмосферному. Непрореагировавшие аммиак и двуокись углерода полностью возвращаются в цикл в виде раствора аммонийных солей. Упарку раствора карбамида производят под вакуумом до содержания влаги 0,6%. Готовый продукт получается в виде гранул высокой чистоты и с малым содержанием биурета. Полученный продукт годен для технических целей и для скармливания животным. [c.547]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология