Синтез аммиака схемы процесса

Рис. 14.4. Схема промышленного процесса синтеза аммиака (процесс Габера). Поступающие в систему газообразные N2 и Н2 нагревают приблизительно до 500 С и пропускают над катализатором. Образ ющейся газовой смеси дают расшириться, в результате чего она охлаждается и из нее сжижается КНз. Непрореагировавшие N2 и Н2 возвращают на повторный цикл.

Таким образом, современное производство аммиака состоит из двух стадий пригот овления АВС и превращения ее в аммиак, представляя единую энерготехнологическую схему, в которой сочетаются операции получения АВС, ее очистки и синтеза аммиака и эффективно используются тепловые эффекты всех стадий процесса, что позволяет в несколько раз снизить затраты электроэнергии. На рис. 14.7 приведена принципиальная схема производства аммиака, отвечающая рассмотренной выше химической схеме. [c.195]

Системы низкого давления в настоящее время имеют очень ограниченное применение. При решении вопроса создания низкотемпературных, высокоактивных катализаторов реакции синтеза аммиака схемы низкого давления могут вновь стать перспективными. Применение низкого давления для синтеза аммиака позволило бы упростить производство и перевести все стадии процесса на одно давление, что резко уменьшило бы расход энергии на сжатие газа. [c.270]

Таким образом, наиболее выгодными условиями проведения синтеза аммиака в процессе Габера являются температура 500° и давление 350 атм. Хотя при этих условиях только около 30% исходных вещеста превращается в аммиак, однако в результате использования циркуляционной технологической схемы (введение непрореагировавших На и N2 вновь в реакцию) суммарная степень превращения исходных веществ в аммиак является очень высокой. [c.144]

Принципиальная схема получения аммиачной воды показана на рнс, П-36. Сырьем в данном процессе являются газообразный аммиак, подаваемый под избыточным давлением 0.2 МПа нз цеха синтеза аммиака (через распределительный щит) в колонну 3 тарельчатого типа с колпачками. Сюда же поступает газообразный аммиак со склада жидкого аммнака, выделяющийся при его наливе в цистерны. Нижняя часть колонны 3 представляет собой трубчатый теплообменник, предназначенный для отвода, части теплоты растворения аммиака в воде. По трубкам теплообменника движется охлаждающая вода, в межтрубном пространстве циркулирует водный раствор аммиака, через слой которого барботирует газообразный аммнак, одновременно рас- [c.238]

Промышленные химические реакторы отличаются большим конструктивным разнообразием. На конструкцию химического реактора и связанного с ним оборудования для физических процессов решающим образом влияет характер проводимой в нем реакции. Например, если реакция протекает с достаточной скоростью лишь при высоких температуре и давлении, следует выполнить реактор в виде цилиндра с толстыми стенками и включить в технологическую схему машины и аппараты для сжатия и нагревания газовой реакционной смеси. Если реакция протекает на катализаторе, необходимо применение аппаратов для тщательной очистки реакционной смеси от веществ, отравляющих катализатор. Если реакция обратима и, следовательно, протекает не полностью, требуется аппаратура для непрерывного выделения продукта из циркулирующей в системе реакционной смеси и возвращения непрореагировавших веществ в реактор (например, синтез аммиака). [c.243]

Газификация твердых топлив. Получение синтез-газа можно осуществлять газификацией кускового (брикетированного), мел-.козернистого и пылевидного топлива. Известны следующие процессы газификации пылевидных топлив, осуществляемые но различным технологическим схемам газификация под давлением, одноступенчатая и многоступенчатая газификация в исевдоожи-женном слое, газификация с применением инертного твердого теплоносителя, газификация с применением золы в качестве теплоносителя, газификация с применением кислорода, газификация в пульсирующей среде и др. Однако несмотря на многочисленность разработанных вариантов и схем процессов доля использования твердых топлив в производстве синтез-газа для выработки метанола и аммиака не превышает в капиталистических странах 3% [6]. Такое положение объясняется, с одной стороны, громоздкостью технологического оформления, сложностью оборудования, высокими капитальными и текущими затратами и, с другой стороны, низким качеством получающегося синтез-газа, загрязненного серосодержащими соединениями. [c.11]

В новых схемах процесса получения синтез-газа для производства аммиака используется принцип двухстадийной конверсии метана. В промышленности применяется несколько схем такого типа. По одной из них процесс складывается из следующих этапов 1) подготовка сырья (удаление серы над бокситным и окис-ножелезным катализатором или при помощи активированного угля) 2) частичная конверсия метапа в первой ступени в трубчатой печи с внешним обогревом 3) конверсия метана во второй ступени в печи шахтного типа с введением всОдуха для получения азота 4) конверсия окиси углерода до Oj на катализаторе 5) удаление СО горячим карбонатным раствором 6) очистка от СО медноаммиачным раствором под давлением 300 ат 7) синтез аммиака под давлением 350 ат. [c.108]

Сначала учитель демонстрирует модель аммиачного производства в сочетании с технологической схемой. Модель и схема вводятся в учебный процесс методом вычленения части из целого. В ходе урока выясняют условия синтеза аммиака (назначение, устройство, последовательность и принцип работы контактного аппарата, вспомогательные аппараты и научные принципы производства). А далее для наглядной конкретизации объясненного материала используют учебный фильм Производство аммиака . В данном случае экранная наглядность (учебный фильм) расширяет и углубляет представления, полученные при первом знакомстве с явлением (процессом). [c.145]

Высокий выход продукта и наибольшая селективность процесса. Они обеспечиваются оптимальным режимом работы реактора температурой, давлением, концентрацией исходных веществ и продуктов реакции. Каталитический реактор должен так же обеспечить эффективное применение катализатора. Однако, большей частью имеется противоречие между высокой степенью превращения и интенсивностью работы реактора (рис. 19). С повышением объемной скорости степень превращения (или общий выход продукта) неизбежно снижается, тогда как интенсивность рабогы реактора возрастает. В циклических схемах (замкнутых ХТС) преимущества отдают интенсивности, в схемах с открытой цепью (разомкнутые ХТС)—высокой степени превращения при наибольшей селективности. Так, в циклической схеме синтеза аммиака при объемной скорости до У = 40 000 ч-, степень превращения азота (выход аммиака) за один проход составляет лишь 12— 14%. При окислении диоксида серы в схеме с открытой цепью при объемной скорости V = 600 ч получают степень превращения до 99%. [c.78]

Пользуясь изображенной на рисунке I схемой синтеза аммиака, объясните назначение всех аппаратов и общий ход технологического процесса. [c.63]

Схема одного из типов заводской установки для синтеза аммиака показана на рис. 1Х-2. Процесс ведут при температурах 400— СОО °С (на катализаторе) и давлениях 10—60 МПа. Равновесие устанавливается при этом достаточно быстро. После выделения аммиака из газовой смеси последнюю вновь вводят в цикл. В настоящее время синтез аммиака является основным промышленным методом получения связанного азота с ежегодной мировой выработкой, исчисляемой десятками миллионов тонн. Молекула ЫНз имеет форму треугольной пирамиды (рис. 1Х-3). Так как электроны связей И — N довольно сильно смещены от водорода к азоту (рны = 0,28), молекула аммиака в целом ха рактеризуется значительной полярностью (длина диполя 31 пм). Аммиак представляет собой бесцветный газ (т. пл. —78 °С, т. кнп. —33 °С) с характерным резким запахом нашатырного спирта . Растворимость его в воде больше, чем всех других газов один объем воды поглощает ири О С около 1200, а прн 20"С — около 700 объемов К Нз. Продажный концентрированный раствор имеет обычно плотность 0,91 г/см и содержит 25%, (масс.) N1 3 (т. е. близок к составу ЫНз-ЗНгО). [c.251]

По открытой схеме строят производства, которые включают необратимые и обратимые процессы, идущие с достаточно большим выходом продукта. Если же выход продукта в одном аппарате составляет 4—5 /о (синтезы спиртов) или до 20% (синтез аммиака) и реагирующая смесь содержит лишь незначительные [c.121]

Циклическая схема предусматривает многократное возвращение в один и тот же аппарат всех реагирующих масс или одной из фаз в гетерогенном процессе вплоть до достижения заданной степени превращения исходных веществ. Типичными примерами циклической схемы могут служить синтез аммиака [c.122]

Образование азотно-водородной смеси. На функциональной схеме производства аммиака (см. рис. 6.37) в месте ввода азота поставлен знак вопроса. В шахтном конверторе подачей воздуха, точнее, кислорода воздуха обеспечивается нужный температурный режим процесса, но так как с воздухом вводится и азот, необходимый для синтеза аммиака, шахтный конвертор еще выполняет функцию выделения азота из воздуха. Количество подаваемого воздуха должно быть таким, чтобы соотношение водород азот было стехиометрическим для синтеза аммиака, т.е. соответствовало 3 1. [c.402]

Приведите физико-химическое обоснование организации технологического процесса синтеза аммиака (давление, температура, тип технологической схемы). [c.426]

Кислородсодержащие соединения — окись и двуокись углерода и кислород сильно отравляют катализатор синтеза аммиака в современных схемах их суммарное содержание в газе, поступающем непосредственно на синтез, не должно превышать 20 см /м . Для безопасных условий ведения процессов строго ограничивают также присутствие ацетилена и окиси азота в коксовом газе перед разделительным блоком и в конвертированном газе перед аппаратами промывки жидким азото . [c.7]

Любая схема включает очистку и подготовку исходного сырья, необходимого для получения водородсодержащего газа (например, конверсия метана с последующей конверсией СО) очистку полученного газа от двуокиси углерода очистку газа от окиси углерода сжатие газа до давления, которое требуется для проведения процесса синтеза аммиака синтез аммиака. В ряде случаев необходимо удалять и другие примеси. В зависимости от схемы производства аммиака на каждой стадии процесса к чистоте газа предъявляются определенные требования. Например, в газе, поступающем на катализатор синтеза аммиака, содержание кислородсодержащих примесей должно быть не более 20 см /м присутствие сернистых и мышьяковистых соединений и примеси масла не допускается. [c.9]

В работах Ван Хеердена выполнен расчет реактора синтеза аммиака (автотермический процесс). Упрощенная схема реактора представлена на рис. [c.299]

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]

На схеме 9 показано получение технологического газа газификацией каменного угля (или других видов твердого топлива). Газ, полученный в результате переработки этого вида сырья, подвергают многоступенчатой очистке от пыли в циклонах, скруббере, орошаемом водой, и мокропленочном электрофильтре. Затем с помощью раствора моноэтаноламина газ очищают от сероводорода и частично от двуокиси углерода. Эта очистка предшествует стадии конверсии окиси углерода. Газ после конверсии СО очищают известными абсорбционными способами двуокись углерода поглощается водой, окись углерода — медно-аммиачным раствором. Для окончательного удаления СО2 после медно-аммиачной очистки газ промывают раствором аммиака при давлении 302,8-10 —313,6-10 Па (310— 320 кгс/см2). Чтобы обеспечить требуемую степень чистоты азоте-водородной смеси, перед синтезом аммиака проводят каталитическое гидрирование кислородсодержащих примесей в аппаратах пред-катализа (давление процесса 294-10 —313,6-10 Па 300— 320 кгс/см ). [c.20]

Описание схемы процессов Сасол мы ограничим рассмотрением реализации реакции Фишера — Тропша и дальнейшей переработки ее продуктов. Процессы, предшествующие реакции Фишера — Тропша, уже обсуждались в разд. П1.Б. К ним относятся выделение фенолов и аммиака из сырого синтез-газа, а также переработка нафты, смолы и пека, получаемых в газогенераторах Лурги . [c.190]

Решение. Синтез метанола из синтез-газа (смесь СО и На) по физикохимическим основам процесса и технологическому оформлению аналогичен синтезу аммиака. Как и азотоводородную смесь, синтез-газ получают конверсией генераторного или природного газа. Условия реакции синтеза -метанола, как и синтеза аммиака, требуют высокой энергии активации реакция идет с уменьшением объема, обратима, экзотермична процесс ведут при высоких давлениях и температурах в присутствии активного катализатора. Выход конечного продукта невелик не только вследствие приближения к равновесию, но и благодаря побочным реакциям. Процесс ведут непрерывно по циклической схеме. Уравнение реакции синтеза метанола СО + 2На СН3ОН. i [c.39]

Катализатором синтеза аммиака служит железо с активаторами КгО, AI2O3, SIO2, СаО. Одиако и в оптимальных условиях проведения процесса фактический выход аммиака невелик [л = 18—22% (об.)]. Поэтому процесс ведут по циклической схеме. В колонну синтеза подают циркуляционный газ, содержащий не-сконденсировавшийся в холодильниках аммиак, и свежую азотоводородную смесь в количестве, компенсирующем полученный продукт и потери. [c.118]

Авторы выражают благодарность сотрудникам НИФХИ им. Л. Я. Карпова и других организаций, оказавшим помощь при подготовке следующих Разделов Методы сопряженных направлений (А. Р. Беляевой), Расчет стационарных режимов химико-технологической схемы изомеризации н-пентана (Н. Н. Зиятдинову и В. Б. Покровскому), Оптимизация процесса полимеризации изопрена в производстве синтетического каучука (С. Л. Подвальному и Е. М. Михайловой), Расчет отделения синтеза аммиака (Д. Н. Мотылю), Оптимизация конструкционных параметров в теплообменной системе (Г. В. Михайлову и В. С. Виткову). [c.5]

Основной аппарат технологической схемы — колонна синтеза, представляющая собой реактор РИВ-Н. Колонна состоит из корпуса и насадки различного устройства, включающей ка-тализаторную коробку с размещенной в ней контактной массой, и систему теплообменных труб. Для процесса синтеза аммиака существенное значение имеет оптимальный температурный режим. Для обеспечения максимальной скорости синтеза процесс следует начинать при высокой температуре и по мере увеличе- [c.204]

Сочетая способы каталитического окисления и физической адсорбции, на угле можно осуществить тонкую очистку газа от всех сернистых соединений. Недостатком угольной адсорбции есть вдкличность процесса и сложность технологической схемы. При большой мощности современных установок синтеза аммиака и метанола оборудование узла сероочистки становится очень громоздким. Все это делает проблема-, тичным развитие этого способа, хотя в настоящее время он имеет широкое распространение в ряде стран. [c.88]

В современных схемах при тонкой очистке газа процесс осуществляют в одном колонном аппарате абсорбцией двумя потоками растворов МЭА с различной степенью регенерации. Такая схема использована в агрегате синтеза аммиака мощностью 1360 т/сутки (процесс МЭА - ШАЛ) (рис.64) /53/. Абсорбция осуществляетоя 20%-ннм раствором МЭА в абсорбенте I, оборудованном ситчатыми тарелками с высоким барботахным 22 [c.220]

Закономерность трансвлияния объясняет, почему при реакциях замещаются только определенные лиганды, и открывает пути сознательного синтеза веществ. Рассмотрим процесс образования цис- и траис-изомеров дизслородиамминплатины [Pt(NH3)2 l2]. При действии аммиака на K2[Pt l4] образуется цнс-изомер. Следовательно, реакция идет по схеме [c.112]

Арсенал средств для осуществления этапа в может быть весьма значительным. Уже в настоящее время можно видеть проекты, в которых имеются элементы кибернетической организации процесса. Примером может служить проект агрегата синтеза аммиака - большой мощности . В этом агрегате увеличение содержания метана в конвертированном газе после отделения конверсии природного газа вызывает накопление метана в циркуляционном газе отделения синтеза аммиака, что ведет к увеличению числа продувок системы. Продувочные газы после выделения из них аммиака сжигаются в топке трубчатого конвертора. Повышение температуры топочных газов, как следствие сжигания метана и водорода, содержащихся в продувочном газе, приводит к снижению содержания метана в конвертированном газе. Эта схема имеет структуру и принципиальные связи подобно операционному усилителю с обратной связью аналоговой вычислительной машины. По аналогии с терминами электроники имеется глубокая отрицательная обратная связь , которая делает схему нечувствительной к изменениям как на входе системы, так и внутри ее. Обратной связью юхвачены отделения шахтной конверсии и конверсии окиси углерода, а также отделение очистки II предкатализа, что в значительной мере упрощает управление агрегатом. [c.488]

Структурная схема агрегата синтеза приводится на рис. 2. Собственно каталитический процесс синтеза аммиака протекает в колопне синтеза. Остальные аппараты агрегата обеспечивают вывод из системы образовавшегося аммиака, циркуляцию газа, ввод свежего газа в систему. [c.110]

Двухступенчатая паровая и паровоздушная каталитическая конверсия углеводородных газов и конверсия СО под давлением являются первой стадией эиерготехнологической схемы производства. аммиака. Тепло химических процессов стадий конверсии СН4, СО, метанироваиия и синтеза аммиака кспользу- [c.91]

Такое оформление процесса позволяет снизить расход технического водорода до величины, близкой к теорет,ической Кроме того, отказ от циркуляционных компрессоров резко сокращает расход электроэнергии Схема без циркуляции газа целесообразна для крупных агрегатов гидрирования бензола, размещаемых совместно с крупными агрегатами синтеза аммиака, где азотоводородную смесь получают по способу конверсии метана и окиси углерода с водяным паром и воздухом, т. е. на заводах, располагающих 75%-ным водородом [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология