Колонны синтеза аммиака колонн синтеза

Рис. 108. Принципиальная схема автоматизации агрегата синтеза аммиака /—колонна синтеза (р=320 ат) 2—водяной конденсатор 3—конденсационная колонна <—испаритель аммиака 5—центробежный циркуляционный компрессор 5—сборник жидкого аммиака а — регулирующие клапаны PTi, РТ — регуляторы температуры газа РУ1, РУ2, РУз—регуляторы уровня жидкого аммиака РД—регулятор давления.

Важнейший и наиболее сложный аппарат системы синтеза аммиака — колонна синтеза. [c.79]

Реакции синтеза аммиака, метанола и мочевины обратимы и полное превращение исходных газов в эти продукты за один цикл невозможно. Для полного превращения исходных газов в аммиак, метанол и мочевину необходимо обеспечить многократную циркуляцию газов через колонны синтеза с выводом после этого готовых продуктов из газовой смеси. [c.240]

На заводе по производству аммиака колонна синтеза дает в сутки 80 т аммиака. Какой объем водорода потребуется заводу при работе 8 колонн в течение часа [c.155]

В отделении цеха синтеза аммиака другого предприятия на колонне отмывки газообразного аммиака из танковых газов был обнаружен пропуск продукта во фланцевом соединении люка. Колонну остановили для замены прокладки, а затем промыли конденсатом. Анализ среды на содержание аммиака в колонне не проводили и при вскрытии люка слесарь отравился аммиаком. [c.10]

Осуществление синтеза аммиака в кипящем слое катализатора дает возможность не только увеличить производительность колонны и упростить ее конструкцию, но и уменьшить расход азото-водород-нон смеси с продувочными газами и снизить объем газа, циркулирующего в агрегате синтеза аммиака. [c.216]

Пример X. 10. Определить необходимое число колпачковых тарелок в колонне для абсорбции аммиака из отходящих газов на установке синтеза аммиака. Колонна работает при следующем режиме расход отходящих газов (при нормальных условиях) V = = 1300 м /ч содержание аммиака в газе y = 0,065 начальная температура газа Ь = 16°С начальная температура.воды 0 = 16°С среднее давление в колонне р= 1,095-1№ н/м диаметр колонны к = 0,8 м. [c.347]

Однако в процессе предкатализа при очистке газа от СО одновременно получается аммиак, это возможно при содержании СО в газе менее 0,05%. В процессе предкатализа применяется обычный -катализатор синтеза аммиака (можно употреблять частично использованный катализатор), процесс проводится в обычных колоннах синтеза. В колонне предкатализа аммиака получается меньше, чем при синтезе из чистого газа, и для поддержания температуры на требуемом уровне необходимо подогревать газ при помощи электрического подогревателя перед поступлением на катализатор. Выходящий из колонны предкатализа газ после конденсации из него аммиака и воды не содер-ж ит никаких вредных примесей и поступает в обычный цикл синтеза аммиака. В одной колонне предкатализа можно получить очищенную от СО газовую смесь в количестве, достаточном для питания 3—5 колонн синтеза. При большем содержании окиси углерода в газе на катализаторе образуется очень незначительное количество аммиака и поддержание температуры на уровне 500° (даже при подогреве) становится невозможным. В таких случаях применяется метанирование газа, которое является самостоятельным процессом очистки газа, не связанным непосредственно с производством аммиака и проводи.мым обычно при 250—300°. [c.534]

Поскольку синтез аммиака является обратимым экзотермическим процессом и образующийся аммиак оказывает тормозящее действие на процесс, то оптимальным будет снижение температуры по длине катализаторной коробки. На рис. 2 приведены данные оптимального распределения температуры в зоне катализа колонны, работающей при давлении 300 атм, объемной скорости 20 ООО при содержании инертных примесей (СН4,Аг и др.) в цикле около 8%. [c.333]

Во многих случаях изменение режима установки обусловливается факторами, на которые нельзя повлиять, но которые можно и нужно учитывать при планировании. В качестве примера такого вынужденного режима укажем на работу ряда установок (агрегаты синтеза аммиака, колонны абсорбции в производстве карбамида) с учетом влияния температуры наружного воздуха. Другим примером может служить смена сырья, качество которого зависит от месторождения. В последнем случае во избежание колебаний режима производят усреднение сырья, смешивая партии, поступившие из разных источников, но это не всегда удается осуществить. [c.15]

После испарителя смесь газа и сконденсировавшегося аммиака переходит в сепарационную часть конденсационной колонны, где отделяется жидкий аммиак, и далее через трубы теплообменника этой колонны направляется в колонну синтеза 5. [c.288]

Для синтеза аммиака необходима смесь азота и водорода, поэтому удалять азот из газов, поступающих на очистку, нецелесообразно. Однако поскольку кипение азота и окиси углерода происходит при небольшой разнице температур, то обычным методом фракционной конденсации разделить их очень трудно. Поэтому СО удаляют методом промывки газа жидким азотом. Сущность этого метода состоит в том, что азотоводородная смесь в промывной колонне орошается жидким азотом. При этом газ практически полностью очищается от СО, а также от инертных примесей — метана и аргона. При промывке происходит насыщение газа азотом до отношения Нг Ыг=4 1. Путем добавки азота смесь доводят до необходимого для синтеза аммиака отношения Нг N2=3 1. [c.73]

Принципиальная схема синтеза аммиака под средним давлением. На рис. 27 приведена принципиальная схема синтеза аммиака под средним давлением. Из колонны синтеза 1 газовая смесь, содержащая аммиак и непрореагировавшие азот и водород, выходит с температурой 200° и поступает в водяной конденсатор 2, где часть аммиака конденсируется и выделяется в сепараторе 3. Далее азотоводородная смесь с остатком аммиака поступает в циркуляционный насос 4, при помощи которого осуществляется циркуляция газа в установке синтеза. Перед фильтром 5 к циркуляционному газу добавляется свежая азотоводородная смесь. Далее смесь свежего и обратного газа в фильтре 5 освобождается от масла и подается в систему вторичной конденсации аммиака, состоящей из конденсационной колон- [c.77]

Присутствие избыточной воды заметно тормозит реакцию, особенно в начале процесса. Следует отметить, что примерно такое же количество избыточной воды имеется в смеси на входе в колонну синтеза в действующих производствах с полным жидкостным рециклом. Если учесть, что избыток аммиака на входе в колонну синтеза обычно равен 100%, то можно оценить совместное влияние избыточных аммиака и воды на скорость синтеза при его различной длительности. Как видно [c.95]

Вскипание жидкого аммиака в трубопроводе перед насосами высокого давления вызывает снижение давления после насосов и гидравлические удары. Это приводит к перебоям в снабжении аммиаком колонны синтеза мочевины, к нарушению технологического режима и возникновению газовых пробок в трубопроводе, подводящем аммиак в колонну. [c.22]

Схема приготовления водного аммиака (аммиачной воды) представлена на рис. 423 Сырьем является газообразный аммиак, подаваемый под избыточным давлением 2 ат из цеха синтеза аммиака или из хранилищ жидкого аммиака в колонну 3 тарельчатого типа с колпачками. Используется также газообразный аммиак, выделяющийся при заполнении цистерн жидким аммиаком. Нижняя часть колонны 3 представляет собой трубчатый теплообменник, предназначенный для отвода значительной части тепла растворения аммиака. По трубкам теплообменника проходит охлаждающая вода, в межтрубном пространстве циркулирует водный аммиак, через слой которого барботирует газообразный аммиак. Во избежание забивки колонны солями жесткости поглощение аммиака производится химически очищенной водой. Остаток непоглощенного аммиака поступает в верхнюю часть колонны, где газ проходит через колпачковые тарелки. На тарелках расположены охлаждающие змеевики, в которых циркулирует вода. Продукционный водный аммиак (концентрация 25% ННз) перекачивают из колонны насосами 5 в хранилище 6. [c.1387]

Расширяется использование вихревых труб, работающих на природном газе (осушители, разделители компонентов газа) и аммиаке (колонны синтеза). [c.189]

Эти аппараты представляют собой наиболее сложную часть всего оборудования цеха синтеза. Конструкция колонны синтеза должна обеспечивать длительную безопасную работу, так как нарушение прочности аппарата, в котором находятся газы под давлением в сотни атмосфер, приводит к взрывам. Между тем неизвестны стали, которые бы длительно сохраняли прочность при температуре и давлении синтеза. К тому же азотоводородная смесь и аммиак агрессивно действуют на стали. В особенности опасно обезуглероживающее действие водорода, легко проникающего в стали. [c.331]

Синтез проводится следующим образом. Газообразная двуокись углерода, предварительно очищенная от сернистых соединений, освобождается от механических примесей в матерчатом фильтре сжимается в четырехступенчатом компрессоре 2 до 200 ат и затем при 35—40° направляется в колонну синтеза 7. Жидкий аммиак забирается из сборника 3 трехплунжерным насосом 4, также сжимается до 200 ат и через подогреватель 6 направляется в ту же колонну 7 при температуре 75—80" . [c.242]

На одном заводе синтеза аммиака сооружена регенерационная секция для удаления окиси углерода из азото-водородной смеси. На этой установке промежуточные сборники для регенератора представляют горизонтальные емкости внутренним диаметром 2,75 м и длиной 22,5 м. Регенерационные колонны высотой 18,6 м и внутренним диаметром 1,83 м имеют секцию орошения высотой 7,02 м, насаженную на 3,2 м кольцами Рашига, в верху колонны, и секцию подогрева внутренним диаметром 2,29 м и высотой 11,6 м, содержащую два пучка труб парового обогрева, в нижней части. На этой установке имеются две комплектные системы регенерации, из которых одна рабочая, а вторая резервная. Подробные эксплуатационные показатели работы этой установки приведены ниже. [c.368]

По закону действия масс для сдвига равновесия реакции синтеза аммиака вправо необходимо в равновесной газовой смеси увеличить концентрацию азота и водорода или уменьшить концентрацию аммиака. Для этого в промышленных установках газовую смесь, как только из нее образовалось некоторое количество аммиака, выводят из колонны синтеза и освобождают целиком или частично от аммиака. Затем к газовой смеси добавляют свежие азот и водород и вновь пропускают ее через колонну синтеза. Повторяя этот процесс непрерывно, добиваются почти полного использования азотоводородной смеси. [c.59]

При реконструкции завода по производству синтетического аммиака колонны синтеза с низкой производительностью заменяются высокопроизводите ьными. Сколько высокопроизводительных колонн должно быть установлено Рассчитать выход готовой продукции после реконструкции завода (работа непрерывная в течение года за исключением 5 дней, когда производятся замена катализатора и ремонт), если а) вместо 4 ко юнн с производительностью аммиака 210 т в сутки установлены новые с производительностью аммиака 1360 т, ири этом его выработка возрастает в 3,95 раза б) вместо 6 колонн с производительпостыо но 100 т аммиака установлеиы новые но 600 т, выработка возрастает в 2 раза в) вместо [c.154]

Определить а) объем, запимаемьп" катализатором б) производитель-поеть коло.ины синтеза аммиака, если в нее поступает 20 000 азпто-пто-родно смеси в 1 час, производительность катализатора равна 2 т/час ЫНз на 1 его и содержание ЫНз в газовой смсси на выходе нз колонны 20%- [c.377]

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]

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]

На рис. 12 изображен контактный аппарат для синтеза аммиака, работающий при сравнительно низких давлении и температуре. Синтез при этом давлении проводится в присутствии высокоактивного катализатора, очень чувствительного к ядам и требующего поэтому сложной очистки азотоводородной смеси перед поступлением ее в аппарат. Колонна рассчитана на рабочее давление 100 ат. Корпус ко.понны имеет кованое сферическое днище, а сверху закрывается крышкой, крепящейся болтами. Колонна синтеза имеет высоту 7,0 Л1, внутренний диаметр мм и внешний— 1430 мм вес ее 55 г. В межтрубное пространство помещается 5 т катализатора. Вследствие невысокой температуры реакции и относительно низкого давления, выполнена колонна из обычной углеродистой стали. Внутреннее устройство состоит из катализаторной коробки, снабженной двойными теплообменными трубками. [c.47]

Недостатком колонн синтеза метанша этой конструкции следует считать подогрев газа в выносных теплообменниках, что усложняет схему синтеза и не позволяет охлаждать стенки колонны поступающим в нее газом, как это имеет место в контактных аппаратах синтеза аммиака с внутренним теплообменником. [c.63]

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]

На установках синтеза аммиака имеются внутренние теплообменники, размещаемые в аппаратах высокого давления и предназначенные для работы без одностороннего давления, а также устанавливаются наружные теплообменники, рассчитанные иа полное рабочее давление. Конструкции внутренних теплообменников гооказаны на схемах насадок колонн (см. ниже). Наиболее высокий коэффициент теплопередачи в теилообл1еН никах достигается при выс01К0Й чистоте синтез-газа и высо ком давлении. [c.601]

Устройство дестилляционной тарельчатой колонны, обогреваемой одновременно глухим и острым паром, показано на рис. 70. Она состоит из корпуса 1, в котором осуп1,ествляется дестилляция. и выносного подогревателя 2, расположенного под колонной. Плав из колонны синтеза мочевины поступает в дестилляционную колонну по трубопроводу 3 и разбрызгивается на насадку 8 нз колец нержавеющей стали. Проходя насадку, плав подогревается идущим снизу паром, причем из плава выделяется основная часть избыточного аммиака. После слоя насадки плав поступает на барботажную тарелку 7, где сквозь него барботирует пар, и при этом происходит дальнейшее выделение растворенлюго аммиака, а также распад карбамата. [c.179]

В агрегатах аммиака мощностью 600 т/сут тепло реакции отводят в котел, установленный вне колонны синтеза, перед выносным теплообменником. В агрегатах мощностью 1360 т/сут тепло реакции синтеза аммиака используют на подогрев воды, нодаваемой в котел для получения пара давление 10 МПа. Подогреватели воды устанавливают вне колонны синтеза перед вы носным теплообменником. [c.360]

На рис. 1У-4 показаны основные узлы автоматического регулирования в агрегате синтеза аммиака (см. также раздел VI). Оптимальный температурный режим в колонне синтеза аммиака 2 автоматически поддерживают ре гулированием заслонками Рг подачи холодного газа на каждую полку с ката лизатором. Автоматическая выдача жидкого аммиака из сепаратора 6 и конденсационной колонны 9 в сборник 13 осуществляется при помощи регуляторов уровня Рг и Рз, связанных с регулирующими клапанами на линии выхода жидкого аммиака из этих аппаратов. Уровень жидкого аммиака в испарителях 10, 12, 18 автоматически поддерживают регуляторами уровня Р , Ри Рю, связанными с регулирующими клапанами на линии подачи жидкого аммиака в эти аппараты. На выходе продувочных газов из конденсационной колонны 11 установлен регулятор Ре, поддерживающий давление перед колонной синтеза 2 и соответственно регулирующий содержание инертных газов в цикле синтеза. Постоянное давление в сборнике жидкого аммиака 1 автоматически поддерживают регулятором Рд, регулирующим отвод газов, растворенных в аммиаке. Автоматическая выдача жидкого аммиака и сборника 13 в расширительный сосуд 16 осуществляется при помощи регулятора уровня Ра, связанного с регулирующим клапаном на линии выхода иэ переохладителн 14. При максимальном значении уровня в сборнике 13 открывается отсечной клапан Рп на выдаче жидкого аммиака в аварийное хранилище. Уровень жидкого аммиака в расширительном сосуде 19 поддерживают регулятором уровня Рц, связанным с регулирующим клапаном на линии выдачи аммиака от насоса 20. [c.364]

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]

Технологическая схема процесса состоит из сборника аммиака, колонны синтеза, первой ступени дистиллящи, второй ступени дистиллящш, соорника плава карбамида, первой ступени выпарки, второй ступени выпарки. [c.149]

Принципиальная схема синтеза аммиака под средним давлением. На рис. 27 приведена принципиальная схема синтеза аммиака под средним давлением. Из колонны синтеза 1 газовая смесь, содержащая аммиак и непрореагировавшие азот и водород, выходит с температурой 200° и поступает в водяной конденсатор 2, где часть аммиака конденсируется и выделяется в сепараторе 3. Далее азотоводородная смесь с остатком аммиака поступает в циркуляционный насос 4, при помощи которого осуществляется циркуляция газа в установке синтеза. Перед фильтром 5 к циркуляционному газу добавляется свежая азотоводородная смесь. Далее смесь свежего и оборотного газа в фильтре 5 освобождается от масла и подается в систему вторичной конденсации аммиака, состоящей из конденсационной колонны 6 и испарителя жидкого аммиака 7. В конденсационной колонне 6 газ предварительно охлаждается в расположенном в верхней части колонны теплообменнике и затем направляется в испаритель 7. В нем азотоводородная смесь охлаждается испаряющимся жидким аммиаком и поступает в нижнюю часть конденсационной колонны 6, служащей сепаратором. После отделения аммиака азотоводородпая смесь охлаждает в теплообменнике поступающий в конденсационную колонну газ. Из конденса- [c.76]

В частности, принято, что двуокись углерода подается в колонну синтеза не в жидком, а в газообразном состоянии при 90° С. Теплота образования твердого карбамата аммония принята равной 37 700 кал/моль, теплота дегидратации карбамата аммония в карбамид 3700 кал моль, теплота плавления карбамата аммония 7700 кал1моль (в соответствии с указанными выше наиболее надежными величинами). Теплоемкости аммиака взяты из литературных источников [70]. Теплоемкости твердого карбамида в интервале температур 25—150°С вычислены но теплоемкостям элементов на основе уравнения Эйнштейна. Средняя интегральная величина в этом интервале температур оказалась равной 42,1 кал/(моль-град). Теплоемкость жидкого карбамида найдена умножением этой величины на отношение теплоемкостей жидкого и твердого карбамида, равное 1,665. Теплоемкость плава синтеза при 160° С, 250 ат, избытке аммиака 150% и степени превращения карбамата аммония в карбамид 70% найдена по опытным данным Оцука [75] и равна 1,58 кал1(г-град). Зависимость этой величины от температуры, количества избыточного аммиака и степени превращения вычисляли, исходя из теплоемкостей компонентов плава по правилу аддитивности. Оцука принял, что теплота растворения аммиака в плаве синтеза невелика. Однако эта величина оказывает существенное влияние на точность расчета. Поэтому для составления диаграммы теплота растворения аммиака в плаве была определена обратным пересчетом по температурам синтеза и подогрева аммиака для нескольких действующих колонн синтеза. Вычисленную среднюю величину ( 1500 кал/.чоль) заложили в расчеты диаграммы, принимая, что она не зависит от температуры, давления и количества избыточного аммиака в плаве, [c.91]

Основные условия высокой и стабильной производительности установок синтеза аммиака . 1) высокая степень очистки азотоводородной смеси от каталитических ядов и инертных примесей, 2) -поддержание соотношения На, близкого к 1 3, 3) оптимальная температура процесса по длине каталитической зоны, 4) снижение содержания аммиака на входе в контактный аппарат, 5) совершенная конструкция контактного аппарата (колонн синтеза). [c.44]

В колоннах предкаталнза в качестве катализатора обычно применяется естественная магнетитовая руда, катализатор синтеза или какой-либо специальный катализатор. По своей конструкции колонны предкаталнза аналогичны колоннам синтеза аммиака как правило они отличаются от них только размерами и температурным режимом. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология