Синтез аммиака количество инертных газов в цикл

Инертные газы выводятся из системы, растворяясь в жидком аммиаке. С ростом парциального давления увеличивается их растворимость в жидком ЫНд. Предельное содержание инертных газов соответствует такому состоянию, когда растворяется все количество их, пришедшее со свежим газом. Оно (предельное содержание) зависит в основном от доли инертных газов в свежей газовой смеси и от общего давления системы. Так, при давлении 300 ат и работе на природном газе в цикле синтеза аммиака может накопиться свыше 20% инертных газов. Чтобы ограничить их накопление (обычно до 10—13%), проводят продувку системы, т. е. выводят из цикла часть циркулирующей газовой смеси (см. главу 3). [c.24]

Азотоводородная смесь стехиометрического состава с минимальным содержанием инертных веществ (аргона и метана), полностью очищенная от сернистых соединений и содержащая возможно меньшее количество водяных паров и оксида углерода (П), сжимается в компрессоре до необходимого давления, например до 30 МПа. На современных установках применяют для сжатия экономичные турбокомпрессоры. К этой смеси (свежий газ) добавляют циркулирующий в цикле газ, т. е. газовую смесь, получаемую после выделения иа нее образовавшегося в реакторе аммиака. Газовая смесь направляется в колонну синтеза аммиака (ее устройство нужно рассмотреть отдельно) и далее в холодильники— конденсаторы, служащие для сжижения аммиака. Жидкий аммиак отделяется в сепараторах, а непрореагировавшая азотоводородная смесь дополнительно сжимается в циркуляционном компрессоре и смешивается со свежим газом. [c.95]

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]

И не отравляющие катализатор. Они являются балластом, который постепенно накопляется в цикле. На их циркуляцию бесполезно расходуется энергия, выход аммиака падает. Поэтому стремятся к получению для синтеза аммиака смеси с возможно меньшим содержанием инертных примесей. Чтобы избежать чрезмерного повышения концентрации инертных примесей в циркулирующем газе, часть циркуляционного газа удаляют из цикла. Некоторое количество азота, водорода и инертных веществ удаляется из цикла вследствие растворения в жидком аммиаке. В 1 т жидкого аммиака растворяется, например, при 300 ат и—10° 11,54 куб. м водорода и 4,36 куб. м азота (объемы приведены к нормальным условиям). Потери водорода и азота с продувкой и с жидким аммиаком составляют 2—4%, т. е. выход аммиака равен 96—98%. [c.169]

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]

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]

Очевидно, количество паров аммиака, уносимое инертными газами из конденсатора 3, будет зависеть не только от давления и температуры, но и от содержания примесей в двуокиси углерода, поступающей в колонну синтеза. Количество паров аммиака, содержащегося в газах дистилляции II ступени, зависит от степени превращения карбамата аммония в карбамид, степени отгонки и возврата в цикл свободного аммиака в узле дистилляции I ступени, а также от потерь карбамида вследствие его гидролиза и термического разложения в узлах дистилляции In IIступеней. [c.252]

В узлах коиденсацин и абсорбции аммиак и дноксид углерода удаляются из смесн и возвращаются в цикл синтеза, а в газовой фазе остаются все инертные газы и незначительное количество несконденсированного аммиака. [c.265]

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]

В случае отдувки аммиака из раствора инертным газом (азот) процесс дистилляции осуществляется следующим образом (рис. 77). Газы дистилляции поступают в абсорбер 2, орошаемый раствором моноэтаноламина (МЭА). Чтобы исключить возможность поглощения аммиака из газов дистилляции раствором ЬЛЭк, последний предварительно насыщают аммиаком, в количестве, соответствующем содержанию ЫНз в исходной газовой смеси. Благодаря этому в абсорбере 2 аммиак не извлекается из газов дистилляции раствором МЭА и целиком возвращается из абсорбера через конденсатор 1 в цикл синтеза. [c.578]

Аммиак М1з образуется при взаимодействии ЗН2 + N3, однако кинетические исследования наряду с данными, полученными на промышленных установках, показывают, что скорость получения аммиака можно увеличить, если синтез-газ содержит несколько больше N2, например имеет состав 2,5 НзгКз /6/. Смесь азота и водорода пропускают над специально приготовленным железным катализатором со скоростью 10 000-55 ОООГрИ ( ч , поддерживая температуру 450-520°С и давление 140-1000 атм. Реакция экзотермична, и внутри реактора помещают теплообменник так, чтобы теплоту реакции можно было использовать для предварительного нагрева исходных газов. Холодные входяшие газы сначала проходят вдоль внутренней стенки работающего под давлением реактора, охлаждая их, и лишь затем попадают на катализатор, находящийся внутри реактора под давлением. Реакция является равновесной, и реагенты достигают равновесия только перед выходом из реактора. Конверсия за проход составляет 50-80% от равновесной. Отходящие газы охлаждаются, жидкий аммиак отделяется, а непрореагировавшие газы возвращаются в цикл. Газ всегда содержит некоторое количество метана, аргона и других инертных примесей, поэтому прежде чем газ возвращается в цикл, часть его стравливается. Скорость образования аммиака составляет около 30 кг на 1 л катализатора в сутки. [c.225]