Синтез продувочного газа

Пример. Составить материальный баланс цикла синтеза аммиака, технологическая схема которого изображена на рис. 26. Синтез осуществляется под давлением 300 атм при 500 С. Состав свежего газа На — 74,85%, N3— 24,95%, инертных газов — 0,2%. Содержание инертных газов в продувочном газе не более 3,0%. Степень [c.222]

Мембранное разделение газов используют в технологии переработки природных газов, обогащения воздуха кислородом, концентрирования водорода продувочных газов синтеза аммиака, для создания регулируемой газовой среды при хранении сельскохозяйственной продукции и многих других целей. Перспективно применение мембранного газоразделения для очистки отходящих газов, особенно от ЗОг, НгЗ. [c.6]

Продувка производится после колонны синтеза и выделения из газовой смеси аммиака ири температуре 16° С. Таким образом, продувочные газы содержат метан в количестве 5% (см. условия задачи), часть аммиака, оставшегося в газе после холо-360 [c.360]

Рис. 8.9. Выделение водорода из продувочных газов синтеза изобутана

Синтез метанола ведется с рециркуляцией непрореагировавшего газа после конденсации продуктов, образовавшихся в каталитическом реакторе,—метанола и воды. Часть непрореагировавших газов непрерывно отводится на продувку для удаления инертов и избыточного водорода, накапливаемых в циркуляционном контуре. Продувочные газы содержат теряемые для процесса синтеза оксиды углерода и пары несконденсировавшегося метанола. Общее количество теряемого углеродного сырья 3—10% от исходного. Это сырье можно попытаться переработать в дополнительном реакторе. Однако из-за малого содержания оксидов углерода (СО + СОг) становится затруднительным обеспечить автотермичность процесса ири его реализации в стационарных условиях. По-видимому, предельное содержание (СО + СОг), пригодное для переработки в стационарных условиях, определяется величиной 27о. Но и в этом случае требуется установка теплообменных устройств с большой величиной поверхности обмена. [c.222]

Пример 4. Составить материальный баланс цикла синтеза NH3, изображенного на рис. 31, если а) давление в системе 800 ата, б) состав свежей азото-водородной смеси 74,6% Нг, 24.9 ] N2, 0,5% СН4 в) содержание СН4 в продувочном газе [c.361]

Современные схемы синтеза аммиака — циркуляционные, т. е. часть азотоводородной смеси непрерывно превращается в колонне синтеза в аммиак, который и выводится из установки. В циркуляционных газах растет содержание инертных примесей — аргона, гелия, криптона, ксенона, что снижает скорость реакции, а следовательно, и технико-экономические показатели процесса. Поэтому часть циркуляционных, так называемых продувочных газов непрерывно выводится из цикла. В современных установках синтеза аммиака оптимальным считается 11— 13%-е содержание инертных примесей в циркуляционных газах, при этом расход продувочных газов, например на установке производительностью 1500 т ЫНз/сут составляет до 10 000 м /ч. Таким образом, с продувочными газами из цикла выводится (на [c.271]

Бондаренко А. Г. и др. Извлечение водорода из продувочных газов синтеза аммиака с помощью полимерных мембран Обзорная информация. Вып. I. М. НИИТЭХИМ. [c.339]

Но весь процесс синтеза протекает таким образом, что количество аммиака, образующегося в колонне (е кг-моль), должно быть равно количеству его, выводимому в процессе всего цикла. Из предыдущего известно, что весь аммиак выводится из цикла через сепаратор й кг-моль) и с продувочными газами (0,176 кг-моль). Отсюда [c.364]

Как уже отмечалось ранее, в замкнутых энерготехнологических схемах производства аммиака промышленные выбросы уменьшаются. В частности, на стадии синтеза для предотвращения накопления инертных газов прибегают к продувке циркуляционного газа. После выделения аммиака этот газ можно использовать как сырье или топливо на стадиях производства водородсодержащего газа. Состав продувочных газов [в % (об.)] при общем их объеме 8510 м /ч приведен ниже [c.209]

В зависимости от происхождения и возраста угля синтез-газ может содержать до 15 об. % метана. Поэтому продувочный газ из реактора синтеза метанола подвергают риформингу с паром и возвращают в реактор синтеза метанола. Это обеспечивает оптимальный состав смеси газов для синтеза метанола [42]. Другой экономически благоприятный путь состоит в [c.224]

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]

Количество газовой смеси (в кг-мол) на выходе из колонны синтеза равно сумме Нз + + NH3 + СН4, находящихся постоянно в цикле, плюс образовавшийся аммиак в колонне, плюс продувочные газы и На + N2, растворившиеся в жидком аммиаке в водяном конденсаторе, т. е. [c.225]

I - газовое сырье П - технологический пар Ш - неочищенная АВС-1У - АВС на синтез У - жидкий аммиак У1 - продувочные газы УП -конденсат УШ - пар высокого давления IX - двуокись углерода- [c.258]

Пример 11.4. Определить следующие параметры установки для синтеза аммиака (рис. II-2) количество продувочных газов [c.46]

Выход аммиака при синтезе (с учетом потерь аммиака и синтез-газа с продувочными газами) представляет собой отношение количества аммиака, отбираемого из конденсатора, к количеству, которое можно было бы получить на основе стехиометрических соотношений из исходного газа [c.48]

П р II м е р 3. Определить 1а)лимество и состав продувочных газов, находящихся в цик,.пе спите. а аммиака, если содержание метана в ннх не должно быть бoльoJ 5%, а содержание С1Т.1 в азото-иодо )одной смеси, иостунакмцей в колонку синтеза, равно 0,4%. Давление в системе 800 ата газы прн выходе из холодиль- [c.359]

Модули половолоконного типа, несмотря на высокую плотность упаковки, имеют ряд недостатков, главным из которых является высокое (0,7—1,0 МПа) гидравлическое сопротивление. Поэтому аппараты этого типа нашли промышленное при-.менение в процессах, протекающих при относительно высоких давлениях (извлечение водорода из продувочных газов синтеза аммиака, очистка природного газа). Существенным недостатком таких аппаратов является также неразъемность конструкции, поэтому их осмотр и ремонт весьма затруднительны или невозможны вообще. [c.193]

Установки. Продувочные газы таких циклических процессов, как синтез аммиака и переработка нефти, содержат жидкости в дисперсном состоянии, поэтому обычно В промышленных установках выделения водорода обязательно предусматривается стадия подготовки газа перед подачей в мембранные аппараты. Температуру процесса поддерживают такой, чтобы, с одной стороны, не допустить конденсацию паров воды на поверхности мембран, а с другой — увеличить скорость массопереноса водорода через мембрану. По мере обеднения исходной смеси водородом увеличивается парциальное давление углеводородов в газе, создаются условия для конденсации части углеводородов на поверхности мембран и, как следствие, увеличивается общее сопротивление процессу переноса. Во избежание этого процесс необходимо проводить при температуре на 10—11° С выше точки росы обедненного водородом газового потока. Однако, на самом деле, выгодно поддерживать более высокую температуру, так как это увеличивает производительность установки (повышением коэффициента скорости массопереноса через мембрану). Влияние температуры на скорость переноса водорода через полимерную мембрану (на примере асимметричной ацетатцеллю-лозной мембраны) представлено на рис. 8.1 [32]. [c.273]

Модуль может работать при О—55°С и разности давлений между напорным и дренажным каналами 1,0—11,4 МПа. Предельно допускаемая разность давлений в аппарате 1 — 14,8 МПа. Одна из установок была запущена в 1979 г. в г. Лулинг (Луизиана, США) для очистки 3000 м /ч продувочных газов синтеза аммиака под давлением 13,8 МПа. Давление пермеата, смешиваемого со свежей азотоводородной смесью, составляло 6,9 МПа, давление ретанта до 10,7 МПа. Состав газовых потоков представлен в табл. 8.3 [36]. Принципиальная схема двухступенча- [c.277]

Мембранная установка включает 12 мембранных аппаратов, каждый из которых имеет внутренний диаметр 0,1 м и длину 3,0 м, и смонтирована на площади около 60 М-. Продувочные газы, содержащие после стадии синтеза и конденсации около 2% (об.) аммиака, под давлением 14 МПа направляют в скруббер водной промывки для окончательного улавливания КНз. Газовая смесь, очищенная от аммиака и содержащая 62,3% (об.) водорода, 20,9% (об.) азота, 10,4%, (об.) метана и 6,4% (об.) аргона, проходит через 8 последовательно установленных аппаратов I ступени очистки. Пермеат I ступени, содержащий 87,3% (об.) водорода, под давлением 7,0 МПа подают на вторую ступень компрессора свежей азотоводородной смеси и возвращают в производство. Ретант после I ступени разделения направляют на 4 последовательно расположенных мембранных аппарата П ступени. Обогащенный до 84,8% (об.) по водороду газовый поток под давлением 2,5 МПа возвращают на I ступень компрессора свежего газа и далее в цикл. Суммарная степень выделения водорода—87,6%. Обедненный водородом [г=20,8% (об.) И,] ретант после И ступени установки сжигают в трубчатой печи конверсии углеводородов. Работу установки хорошо иллюстрирует табл, 8.4. [c.278]

Следует отметить, что мембранная установка по извлечению водорода из продувочных газов синтеза аммиака становится неотъемлемой частью современнного энерготехнологического агрегата большой единичной мощности и дает существенную прибыль. Так, за 1981 г. только на установках Призм извлекали около 1 млрд. м водорда в год [38]. По данным Монсанто [39], себестоимость полученного с помощью мембранной установки технического водорода составляет 0,028 долл/м , в то время как рыночная цена этого продукта 0,143—0,214 долл/м . Поэтому, например, для установки двухступенчатой очистки производительностью (ом. табл, 8.4) по техническому водороду 2084 м7 Ч, годовой экономический эффект составляет около [c.279]

Принципиальная схема мембранной установки с рулюнными элементами Сепарекс для выделения водорода из продувочных газов синтеза изобутана [41, 44] изображена на рис. 8.9. В процессе, названном Бутамер , нормальный бутан в блоке синтеза подвергают каталитической изомеризации (в среде водорода с добавлением органических соединений хлора) с получением изобутана. Одновременно с целевым продуктом образуются пары H I. Поэтому продувочные газы перед подачей на /мембранную установку подвергают щелочной очистке от НС1. Пермеат, обогащенный водородом, после компримирования возвращают в блок синтеза, а ретант после выделения углеводородов Сз—Сп в качестве топливного газа отправляют на сжигание. Результаты испытаний [41] представлены в табл. 8.6. [c.284]

Нестационарный процесс синтеза аымиака из продувочных газов. Один из эффективных путей совершенствования технологии синтеза аммиака — утилизация продувочных газов [7]. На современных установках аммиак из продувочных газов выделяется главным образом вымораживанием. После извлечения аммиака продувочные газы обычно используют в качестве низкокалорийного топлива или иногда сбрасывают в атмосферу. Газы направляются на сжигание в трубчатую печь отделения конверсии метана, что позволяет экономить природный газ. Возможен другой способ утилизации продувочных газов их разделение методами глубокого охлаждения, что позволяет снизить себестоимость аммиака. Кроме того, получаемый при этом аргон дешевле аргона, извлекаемого в установках разделения воздуха. Продувочные газы характеризуются повышенным содержанием инертов (примерно 30%), что и обусловливает менее интенсивное протекание реакции, чем в основном процессе синтеза. [c.217]

Таким образом, нестационарный способ синтеза аммиака можно оценить как весьма перспективный. Он позволяет повысить производительность единичного объема реактора, снизить капитальные затраты и увеличить степень использования тепла. Одним из способов повышения эффективности процесса в целом в настоящее время является синтез аммиака из продувочных газов в нестацнонар-ном режиме, что прежде всего связано с возможностью получения целевого продукта из ранее неутилизуемых газов. [c.217]

Таким образом, расчеты показали следующие преимущества нестационарного способа синтеза метанола перед стационарным 1) повышение выхода метанола, что для промышленного агрегата с ностоянной производительностью равносильно понижению кратности циркуляции 2) отсутствие необходимости в использовании рекуперативных теплообменников и байпасов холодного газа 3) понижение гидравлического сопротивления вследствие упрощения реакторного узла 4) возможность автотермичной работы с низкой входной температурой 5) возможность автотермичной переработки продувочных газов с малым содержанием оксидов углерода. [c.224]

Накапливающиеся пнертпые газы (аргон, метан и др.) пони кают парциальные давления На и N3 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]

В табл. I подсчитан тапке процент превращения газа, показы-ващий степень уменьшения объема газа. Как видно из рис. I, значения 3 заметно снижаотся по мере возрастания процента преврещення компонентов в процессе синтеза, а также прн уменьшении соотношения между, СО ж СО2 в продувочных газах Эта тенден-оия ослабевает с увелячением процента превращения. [c.148]

При МЭА-очистке значительно меньшая (почти в два раза) цирку-ляцая раствора. Благодаря этому, а также вследствие более высокой скорости абсорбции габариты абсорберов и регенераторов значительно меньше, чем в процессе "Карсол" ниже также расход электроэнергии и выше степень очистки. Более высокая степень очистки снижает потери водорода на стадии метанирования и с продувочными газами на стадии синтеза аммиака. [c.230]

Природный газ после сепаратора смешивается с продувочными газами отделения синтеза ашиака в обогреваемм смесителе д и идет на сжигание. Дымовые газы с температурой около 180°С выбрасываются в атмосферу дымососами, один из которых имеет турбинный, а другой --электрический привод. [c.250]

Исходный газ содержит 99,6% синтез-газа (Ыа + ЗНг) и х 0,4% метана и других инертных газов, причем максимально допустимое содержание метана и инертных газов в системе х г = 5%. Содержание аммиака в газе, выходящем из реактора, XI =24%, а в газе, выходящем из конденсатора, Хг = 4%. Все составы указаны в объемн. %. Количество получаемого аммиака N = 500 кг1ч (с учетом потерь аммиака с продувочными газами). [c.46]

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]

Получают А в результате воздуха разделения при глубоком охлаждении Обогащенная А смесь, содержащая до 40% О2, подается на разделение в колонну В результате получают 95%-ный А, степень извтечения достигает 0,75-0,80 Датьнейшая очистка от Oj осуществляется гидрированием в присут платинового кат при 333-343 К, а от Ni-низкотемпературной ректификацией Применяется также адсорбц метод очистки (от О2, Н2 и др благородных газов) с использованием активного угля или молекулярных сит А может быть получен и как побочный Продукт из продувочных газов в колоннах для синтеза NH3 [c.194]

В промышленности в настоящее время для выделения аммиака из продувочных газов агрегатов синтеза аммиака применяется кондесащюнный способ с использованием для конденсащш аммиака холода, получаемого за счет испарешяя продукционного аммиака, или абсорбционный способ с поглощением аммиака водой. [c.129]