Синтез аммиака при высоком давлении

Рис. 105. Агрегат синтеза аммиака при высоком давлении

СИНТЕЗ АММИАКА ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ [c.248]

Варьирование соотношения исходных веществ при атмосферном давлении [104, 437, 520] и изучение кинетики синтеза аммиака при высоких давлениях [524—526] показывают, что кинетика реакции (V.239) на железном и других катализаторах отвечает уравнению (V.7). [c.215]

В мировом производстве аммиака количество установок синтеза при среднем давлении составляет 70%, а при низком и высоком соответственно 5 и 25%. В установках синтеза аммиака при высоком давлении искусственный холод вообще не применяют, а в установках среднего и низкого давления затраты энергии на производство холода составляют соответственно 9,1 и 16,2% от общих энергозатрат. Расход энергии в установках, работающих по схеме среднего давления, приведен в табл. XIV. . [c.260]

Эти обратимые реакции представляют интерес по двум независимым причинам. Синтез аммиака чрезвычайно важен с промышленной точки зрения, и большое число проведенных в этой области исследований дало вполне удовлетворительную картину его механизма и свойств катализаторов [53—55]. Кроме того, эти реакции исследовались во многих лабораториях в широком интервале давлений и температур, и стало ясным, что в различных условиях действуют разные механизмы. По-видимому, при очень высоких температурах разложение протекает по механизму Лэнгмюра — Хиншельвуда при более низких температурах и более высоких давлениях скорость-определяющей стадией, вероятно, является десорбция азота. В синтезе аммиака при высоких давлениях и умеренных температурах лимитирующую скорость стадию представляет адсорбция азота. [c.291]

Т/ — коэффициент активности) получается уравнение кинетики синтеза аммиака при высоких давлениях [336] [c.245]

ВЛИЯНИЕ ПРОМОТИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ПЛАВЛЕНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ОКИСЬЮ КАЛИЯ В УСЛОВИЯХ СИНТЕЗА АММИАКА ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.175]

Экспериментальное определение активности и устойчивости железных катализаторов синтеза аммиака при высоком давлении и исследование его физико-химических свойств позволят накопить ценные данные как для более рационального подхода к подбору катализаторов с высокой активностью и устойчивостью, так и к выяснению некоторых теоретических вопросов гетерогенного катализа [1, 2]. В этом направлении и была проведена наша работа по исследованию железных катализаторов синтеза аммиака с тремя и четырьмя промоторами. Одновременно в сравнимых условиях исследовался катализатор с двумя промоторами, так как абсолютные значения экспериментальных данных зависят от условий опыта. [c.199]

Циркуляционные центробежные компрессоры с вертикальным разъемом корпуса и встроенным внутрь корпуса приводом применяют для циркуляции газа в агрегатах синтеза аммиака при высоком давлении. [c.23]

Решение аналогичной задачи для описания процесса синтеза аммиака при высоких давлениях, когда изменением концентраций азота и водорода пренебречь нельзя, связано с большими затруднениями, главным образом, с тем, что при протекании этого процесса в переходных кинетических режимах суммарную его скорость невозможно представить как разность скорос- [c.29]

Меньшие габариты установки, меньшие капиталовложения и более простая система циркуляции (из-за отсутствия аммиачного охлаждения) являются важными преимуществами метода синтеза аммиака при высоком давлении. [c.571]

Р у с о в м. Т., Самарин Б. П., Сидоров И. П. и др.. Макрокинетика каталитического синтеза аммиака при высоких давлениях в проточной системе, Труды ГИАП, вып. 7, Госхимиздат, 1957, стр. 102. [c.250]

Габер по совету Вальтера Нернста решил проверить возможность каталитического синтеза аммиака при высоком давлении. В качестве катализатора он использовал платиновую фольгу и высокодисперсные железо и марганец. К концу 1908 г. стало ясно, что синтез аммиака из элементов ограничен определенными термодинамическими условиями и не может быть осуществлен столь же успешно, как получение серной кислоты, где большая часть ЗОг превращается в ЗОз. [c.198]

Учет влияния высоких давлений при анализе влияния неоднородности в кинетике каталитических процессов проводится аналогично тому, как и в кинетике адсорбции (см. выше). Уравнения кинетики синтеза аммиака при высоких давлениях были получены Темкиным [155] и автором [156]. [c.275]

Давление в системах синтеза аммиака раньше поддержива лось в пределах 750— 1000 ат. При этом давлении за рубежом в настоящее время работают лишь старые заводы. Построенные в последние годы системы синтеза аммиака при высоком давлении работают при 450—600 ат. Это связано с внедрением экономичных способов тонкой очистки газа от контактных ядов и повышением активности катализатора синтеза аммиака при этих условиях отпадает необходимость вести процесс под давлением 750—1000 ат. [c.248]

Позднее В. Н. Шишкова, И. П. Сидоров и М. И. Темкин [12] провели исследование кинетики синтеза аммиака при высоких давлениях проточно-циркуляционным методом. Интервал применявшихся ими давлений — от 100 до 300 атм при 400—500° С. Скорость реакции в кинетической области описывается рассмотренным выше уравнением (II.34), учитывающим эффекты, связанные с высоким давлением. [c.156]

Тепловой эффект реакции синтеза аммиака при высоком давлении. Определяется по уравнению [c.195]

Проблема снабжения народного хозяйства нашей страны соединениями азота была разрешена только при Советской власти. Начало развитию азотной промышленности было положено в 1927 г. пуском цеха синтетического аммиака на Чернореченском химическом заводе. Этот завод сыграл роль школы, в которой инженеры и химики осваивали сложный процесс синтеза аммиака при высоких давлениях. [c.176]

То же относится и к химическим процессам. Взаимодействие водорода и кислорода с образованием воды может происходить самопроизвольно, и осуществление этой реакции дает возможность получать соответствующее количество работы. Но, затрачивая работу, можно осуществить и обратную реакцию—разложения воды на водород и кислород,—например, путем электролиза. И другие химические реакции, которые по своим термодинамическим параметрам не могут в данных условиях совершаться самопроизвольно, можно проводить, затрачивая работу извне. Большей частью это осуществляют или путем электролиза, или при электрическом разряде в газах, или действием света, или же путем повышения давления (причем одновременно изменяются и условия проведения реакции). Из хорошо известных процессов такого рода можно назвать фотосинтез в растениях, получение натрия и хлора путем электролиза расплавленного хлористого натрия, получение металлического алюминия нз бокситов путем электролиза, синтез аммиака при высоком давлении н др. [c.191]

А. В. Крылова (Москва, СССР). Мне хотелось бы обратить внимание на весьма инте ресные корреляции между каталитической активностью в синтезе аммиака при высоких давлениях и изменениями работы выхода электрона железных катализаторов, о чем говорилось в докладе 32. К сожалению, в этом докладе не приведены кривые, непосредственно показывающие зависимость каталитической активности от работы выхода, которые позволили бы проанализировать характер упомянутых корреляций и сделать некоторые заключения о механизме реакции в изученных условиях в связи с проблемой подбора катализаторов. [c.341]

Активирующее влияние щелочного промотора очень сложно. Однако полученные экспериментальные данные позволяют выявить ряд интересных особенностей этого влияния в условиях синтеза аммиака при высоких давлениях. [c.175]

Процесс сжатия будет экономичным, если затраченную энергию используют при расширении. Энергетический эффект при переменном сжатии и расширении слишком мал, чтобы процесс был экономически выгоден. Поэтому давление газа, выходящего из реактора, выбирается на уровне, достаточном для того, чтобы газ мог пройтп с желаемой скоростью через систему адсорбции и регенерации, которая следует за реактором. Именно это последнее ограниченпе в конечном счете и явилось основным недостатком Висконсин-процесса по сравнению с процессом синтеза аммиака при высоком давлении. [c.445]

Способы синтеза аммиака при высоком давлении в результате усовершенствований приобрели ряд преимуществ. Установки этого типа описаны на стр. 557—558. Значительно улучшена техника изгото-вления компрессорсв высокого давления (на 1000 ат), колонн и другой аппаратуры для синтеза аммиака. Вследствие небольшого объема газа и повышенной степени конверсии р азмеры аппаратуры высакого давления гораздо меньше размеров аппаратуры, применяемой при давлении 300 ат (при одинаковой производительности). [c.570]

В условиях синтеза аммиака при высоких давлениях и температурах водород и аммиак вызывают коррозию углеродистой стали. Особенно опасна водородная коррозия, возникающая вследствие диффузии водорода в толщу металла. Для изготовления крышек и кор-пусо1В высокого давления применяют легированные стали марок ЗОХМ, ЗОХМА. Насадки колонн делались раньше из низкоуглеродистого железа. В настоящее время их изготовляют из кислотоупорной стали марки Х18Н10Т, которая более устойчива при высокой температуре. [c.281]

Эти работы проводились под руководством Пира на ани-лино-содовой фабрике в Бадене. Внедрение в производство потребовало серьезной доработки процесса. К этому времени уже был собран ценный опыт в области промышленного синтеза аммиака при высоком давлении. Потребовались новые, особопрочные сорта стали. [c.93]

Для промовирования металлических катализаторов трудно восста-навливаемые окислы используются чаще, чем металлы. Железо, являющееся наиболее употребительным катализатором в синтезе аммиака при высоких давлениях, в отсутствии промотора сохраняет высокую каталитическую активность лишь в течение короткого промежутка времени, а затем быстро теряет её. Добавление же небольших количеств окиси алюминия или окиси магния делает эту активность перманентной Действие окиси алюминия иногда приписывается сохранению структуры типа магнетита (РедО ), благодаря образованию шпинели РеО, А1зОз, изоморфной с магнетитом. Железные катализаторы, изготовленные из магнетита, эффективнее, чем изготовленные из других окислов. Полезны также щёлочи которые. [c.313]

Измерение работы выхода электрона (ф) железных аммиачных катализаторов с различными промоторами показывает, что модифицирующие npoMojopH (КгО, СаО) понижают, а структурообразующие (AI2O3, SiOa) несколько увеличивают работу выхода электрона железа. Обсуждаются возможные причины увеличения и уменьшения работы выхода катализаторов. Уменьшение ф при введении окислов щелочных металлов, по-видимому, обусловлено восстановлением части щелочного промотора до металла. Именно эта часть щелочного промотора, вероятно, благоприятно влияет на катализ при высоких давлениях. Наблюдаются характерные зависимости между работой выхода электрона катализаторов, содержащих щелочные промоторы, и каталитической активностью в синтезе аммиака при давлении 300 ат. Это дает основание предполагать, что в определенных условиях скорость синтеза аммиака при высоком давлении лимитируется образованием отрицательно заряженных форм, по-видимому, хемосорбированного азота. [c.353]

В настоящее время считают, что стадией, определяющей скорость каталитического процесса синтеза аммиака, является хемосорбция азота на активной части поверхности катализатора, свободной от атомов азота или иминных радикалов, находящихся в равновесии с аммиаком и водородом газовой фазы [1, 2]. Предполагают, что вдали от равновесия могут быть две замедленные стадии хемосорбция азота и первая стадия его гидрирования [3]. Подробный анализ кинетики синтеза аммиака дан в работе [4]. Во всех случаях отмечается положительное влияние водорода на скорость процесса синтеза. Однако в работе [5] было показано, что на однопромотированном катализаторе (Fe/AlaOg) при температуре ниже 200° С и атмосферном давлении скорость синтеза аммиака была в 30 раз ниже, чем можно было ожидать из данных по хемосорбции азота. Предполагается, что в этих опытах хемосорбция азота была подавлена относительно большим количеством хемосорбирован-ного водорода. При исследовании раздельной и последовательной хемосорбции азота и водорода на железных катализаторах, содержащих различные промоторы, был сделан вывод о том, что одной из положительных сторон щелочного промотирования (КаО) является увеличение скорости хемосорбции азота в присутствии водорода [6]. В нашем исследовании влияния щелочного промотирования на кинетику и механизм синтеза аммиака при высоком давлении было показано, что добавка КгО оказывает сложное комплексное действие, в частности увеличивает число активных участков на поверхности катализатора, так как препятствует увеличению степени покрытия поверхности водородом и отрицательному заряжению его поверхностных комплексов [7]. Следует еще упомянуть, что при высоком давлении (150—310 атм) при температуре ниже 370° С уравнение Тёмкина — Пыжева неприменимо, что, по мнению Нильсона и др. [8], связано с изменением механизма для покрытия поверхности . [c.143]

Для полного математического описания процесса синтеза аммиака при высоком давлении и изменении состава реакционной смеси полученных нами данных еще недостаточо. [c.146]

Данные по влиянию водорода на кинетику синтеза аммиака при высоком давлении позволили наметить пути подбора низкотемпературного катализатора. При изыскании низкотемпературных катализаторов, по-видимому, целесообразно разрабатывать новые активные каталитические системы. Применение железа для получения таких катализаторов неперспективно вследствие преимущественной хемосорбции водорода и малой концентрации каталитически активных центров при низких температурах, причем следует обратить особое внимание на возможность увеличения скорости хемосорбции a30ia путем устранения дезактивирующего действия водорода. [c.146]

Технология связанного азота Синтетический аммиак (1961) -- [ c.54 , c.559 , c.566 ]

Общая химическая технология неорганических веществ 1964 (1964) -- [ c.248 ]

Общая химическая технология неорганических веществ 1965 (1965) -- [ c.248 ]

Курс технологии связанного азота (1969) -- [ c.225 , c.226 , c.241 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология