Синтез аммиака очистка свежего газа

Процесс селективной абсорбции СОг водными растворами моноэтаноламина (МЭА) позволяет почти полностью извлечь СОг из газа и получить высококонцентрированную двуокись углерода, что имеет большое значение как для производства мочевины из СОг синтез — газа, так и для очистки технологического газа в производстве аммиака. Применение пенного режима позволяет значительно интенсифицировать процесс абсорбции СОг растворами МЭА. Следует отметить, что гидродинамические условия обработки газов растворами МЭА —пенообразующими жидкостями — при пенном режиме изучены недостаточно. Проведенные нами исследования показали возможность применения растворов МЭА в пенных аппаратах. При этом были выявлены некоторые особенности вспенивания. Важнейшими из них являются следующие 1) свежие растворы МЭА имеют максимум на кривых высота пены — скорость газа при скорости газа 0,3—0,4 м сек 2) с увеличением степени карбонизации растворов МЭА пенообразующая способность их снижается 3) влияние высоты исходного слоя жидкости на высоту пены увеличивается с возрастанием линейной скорости газа. [c.24]

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]

Второй случай — это очистка газа для синтеза аммиака. Даже небольшое количество водяных паров, которое вводится в колонну с газом под большим давлением, является для катализатора ядом. Синтез-газ, полученный низкотемпературным разделением газа, практически не содержит водяных паров, и, следовательно, осушка газа не требуется. Из газов, получаемы другими способами, влага удаляется введением в цикл синтеза свежей азотоводородной смеси до того, как происходит полное сжнжсние ам<миака. При этом после охлаждения газа в сепараторах отделяется очень концентрированная аммиачная вода ( —99,92% аммиака), давление водяного пара лад которой очень незначительно. [c.353]

В процессах очистки сырого газа для синтеза аммиака наибольшую трудность представляет освобождение газа от метана. Содержание СН4 в сыром синтез-газе, используемом в циркуляционных методах синтеза аммиака, не должно превышать 1%. При синтезе аммиака циркуляционными методами сырой синтез-газ подвергают очистке и получают так называемый свежий синтез-газ. Этот свежий газ добавляют к циркуляционному для восполнения расхода газов, прореагировавших с образованием аммиака, и для замены того объема газа, который выводится из цикла (продувочный газ). Поскольку в синтезе аммиака принимают участие только активные компоненты газовой смеси — водород и азот, циркуляционный газ содержит большее количество неактивных компонентов (прежде всего метана -И аргона), чем свежий синтез-газ. [c.11]

Азотноводородная смесь после циркуляционного компрессора загрязнена машинным маслом, капельки которого не полностью задерживаются в маслоотделителе. Кроме того, в свежем газе содержатся небольшие примеси С0-2, которые реагируют с аммиаком, содержащимся в циркуляционном газе, и образуют твердые кристаллики двууглекислого и углекислого аммония. Для улавливания этих твердых примесей и для тонкой очистки газа от масла перед колонной синтеза устанавливается фильтр. [c.345]

Далее газ поступает на очистку от СОг в скруббер, орошаемый холодным раствором моноэтаноламина, где при 30—40°С происходит очистка газа от СОг, СО и Ог. На выходе из абсорбера газ содержит примеси кислородсодержащих ядов (СО до 0,3%, СО2 30—40 см7м ), которые гидрируются при 280—350°С в метана-торе на никелевом катализаторе. Теплота очищенного газа после метанатора используется для подогрева питательной воды дальнейшее охлаждение и сепарация выделившейся воды проводятся в аппарате воздушного охлаждения и влагоотделителе (на схеме не показано). Для сжатия азотоводородной смеси до 30 МПа и циркуляции газа в агрегате синтеза принят центробежный компрессор с приводом от паровой конденсационной турбины. Последнее циркуляционное колесо компрессора расположено в отдельном корпусе или совмещено с четвертой ступенью. Свежая азотоводородная смесь смешивается с циркуляционной смесью перед системой вторичной конденсации, состоящей из аммиачного холодильника и сепаратора, проходит далее два теплообменника и направляется в полочную колонну синтеза. Прореагировавший газ при 320—380°С проходит последовательно водоподогреватель питательной воды, горячий теплообменник, аппарат воздушного охлаждения и холодный теплообменник, сепаратор жидкого аммиака и поступает на циркуляционное колесо компрессора. Жидкий аммиак из сепараторов направляется в хранилище жидкого аммиака. [c.98]

Схема с продуцирующим предкатализом дает возможность увеличить производительность цеха синтеза аммиака в результате минимальной реконструкции и несколько снизить затраты энергии, не внося существенных изменений в способ очистки свежего газа. Однако следует отметить, что эксплуатация описанных систем связана с более частой заменой катализатора, с ростом объема ремонтных работ. Схема производства усложняется, повышаются удельные затраты металла. Среднегодовая производительность колонны предкатализа ниже, чем колонны синтеза. Таким образом, при возможной целесообразности применения в отдельных конкретных случаях схемы с продуцирующим предкатализом ее нельзя признать перспективной в современных условиях. 40 [c.40]

В установках продуцирующего предкатализа гидрирование протекает на железном плавленом катализаторе при 550—600°С и высоком давлении. В этом случае гидрирование СО, СО2 и О2 происходит в колонне одновременно с синтезом аммиака. На рис. 2 приведена схема моноэтаноламиновой очистки и каталитического метанирования азотоводородной смеси. Конвертированный газ под давлением 2,8 МПа при температуре около 300°С поступает в выносные кипятильники /7, в которых из отработанного моноэтаноламина при кипении происходит окончательная десорбция СО2. По выходе из кипятильников конвертированный газ охлаждается в сепараторе-конденсаторе 15 и холодильнике 12. Пройдя сепаратор 13, газ поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны 16. Сверху колонна орошается свежим 20 /о-ным раствором моноэтаноламина (МЭА). Раствор МЭЛ подается в колонну центробежным насосом 14, предварительное охлаждение происходит в аппаратах 5 и 6. По выходе из абсорбционной колонны очищенная от СО2 азотоводородная смесь проходит сепаратор 7 и подогревается в теплообмепиике 8 и кипятильнике /7 до 300°С. Далее газ поступает сверху в реактор метаниро- [c.49]

Огромный положительный эффект достигается применением циркуляционных нагнетателей без смазки и улучшением очистки свежего газа работа на чистом газе дает возможность рационально использовать такой фактор, как повышенное давление синтеза. При введении свежего газа перед колонной (рис. 2-5, б) содержание аммиака на входе в колонну снижается до 4,0—4,5%, в результате увеличивается скорость реакции синтеза. [c.43]

Внедрение инжекторной циркуляции связано с необходимостью решения следующих задач (см. главу 2) использования компрессоров свежей смеси при повышенном давлении (по сравнению с давлением синтеза) разработки аппаратуры синтеза с малым гидравлическим сопротивлением обеспечения высокой степени очистки свежего газа от катализаторных ядов и инертных газов (что позволяет увеличить съем аммиака). [c.355]

II ступеней. Охлажденная газовая смесь сжимается шримерно до 3-10 Па, очищается от диоксида углерода в абсорбере 8 и обогащенная свежим аммиаком поступает на стадию синтеза аммиака, жидкая фаза, представляющая собой после абсорбера 8 раствор углеаммонийных солей, поступает в систему синтеза карбамида. В результате использования комбинированной схемы исключается узел очистки газа конверсии от диоксида углерода и повышается рекуперация тепловой энергии, что обеспечивает снижение эксплуатационных и капитальных затрат, а также выбросов тепловой энергии в окружающую среду. [c.239]

В новых агрегатах синтеза аммиака значительно снижено удельное потребление воды. Расход свежей воды в расчете на 1 т аммиака уменьшен с 32 до 8 М , расход оборотной воды — с 500—550 до 50—100 м /т. Однако и современные процессы синтеза аммиака не удовлетворяют пока всем требованиям охраны окружающей природной среды. Недостаточно полно решены вопросы утилизации сильно минерализованной воды после цехов подготовки воды и отпарных колонн, очистки сбросных газов от соединений серы и окиси углерода и др. [c.172]

Место ввода в цикл свежего газа определяется исходя из следующих соображений. При наличии азото-водородной смеси высокой чистоты, не содержащей влаги и примесей инертных газов и ядов (газ после промывки,жидким азотом, стр. 170), свежую смесь целесообразно подавать непосредственно в колонну синтеза. При работе на азото-водородной смеси, содержащей указанные примеси и влагу (газ после медноаммиачной очистки, стр. 168), ввод свежего газа в цикл обычно производится между аппаратами первичной и вторичной конденсации аммиака. [c.219]

При использовании в бензольном отделении нефтяного поглотительного масла, из которого нафталин легко отделяется при дистилляции, можно обеспечить (за счет некоторого ухудшения качества второго сырого бензола) очистку газа от нафталина зимой до 0,05 г м и летом — до 0,1 г/л , что отвечает нормам для коксового газа, поступающего в газопровод дальнего газоснабжения, и меньше нормы (не более 0,2 г м ) для газа, идущего на синтез аммиака. При работе бензольных отделений на каменноугольном поглотительном масле степень очистки газа от нафталина при такой же технологической схеме значительно ниже, что объясняется вводом значительных количеств нафталина в добавляемое в цикл свежее поглотительное масло и трудностью выделения нафталина из масла в бензольной колонне вследствие близких температур их кипения. [c.88]

Схема установки среднего давления (300 ат) приведена на рисунке 27. Аммиак выделяется в двух конденсаторах водяном 2 и аммиачном (испарителе) 5. Предварительно сжатую и прошедшую очистку в колонне предкатализа свежую азотоводородную смесь смешивают с циркуляционным газом не непосредственно перед колонной синтеза /, а между конденсаторами. Это позволяет дополни- [c.69]

Масло и, в первую оч зедь, содержащаяся в нем сера, отравляет катализатор синтеза аммиака, снижая его активность в средне за кампанию на 5-105 . Учитывая это явление приходится увеличивать объем колонны синтеза и, следовательно, капиталовложения при проектировании новых агрегатов. Уменьшение активности катализатора на действуюпдах заводах приводит к необходимости снижения содержания инертов в циркуляционном газе, что вызывает увеличение расхода свежего газа примерно на 50 нм / ашиака на заводах с медно-аммиачной очисткой или повышение давления в агрегате сштеза на заводах с промывкой газа жидким азотом. [c.9]

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]

Выбор параметров процесса, построение схемы и аппаратурное оформление агрегата синтеза аммиака в определенной степени зависят от способа получения и очистки азотоводородной смеси. При содержании в ней каталитических ядов (СОг, НгО, масло) смешение с циркуляционным газом ведут перед аппаратами II ступени конденсации или непосредственно в слое жидкого аммиака. Промывка жидким аммиаком обеспечивает очистку газа от влаги и углеаммонийных солей, образующихся при смешении свежей азото-бодородной смеси с циркуляционным газом, однако это может отразиться на качестве продукции. При очистке газа промывкой жидким азотом азотоводородная смесь не содержит СОд и НгО и ее можно вводить в агрегат перед колонной синтеза аммиака. [c.359]

Схема такой установки с предварительной очисткой азотоводородной смеси от вредных примесей (с предварительным контактированием) изображена на рис. 89. Свежая азото-водородная смесь, поступающая в цех синтеза аммиака, содержит от 0,003 до 0,3 % СО. Сжатая в компрессоре 1 газовая смесь, пройдя маслоотделитель 2 и фильтр 3, поступает в теплообменник 4, в котором нагревается отходящими из колонны предварительной очистки 6 газами до 150°. Далее газ проходит паровой подогреватель 5, где дополнительно подогревается паром (16 ат) до 190—200°, а затем поступает в колонну предварительной очистки 6, в которой нагревается до 450°. При этой температуре, указанном давлении и объемной скорости 30 ООО газ в колонне очищается от СО и СОг примерно на 85—95%. По выходе из колонны 6 газ с температурой около 300° проходит теплообменник 4 (по трубкам), затем водяной холодильник 7 и водоотделитель 8, после чего очищенная азото-водородная смесь через дополнительный фильтр 9 поступает в инжектор /6>, смешивается с циркуляционным газом и далее поступает в колонну синтеза И, где при давлении 750—775 ат и температуре 500—530° в присутствии катализатора часть азота и водорода (до 20%) реагирует с образованием аммиака. Из колонны синтеза газовую смесь с температурой 220—230° направляют в водяной трубчатый холодильник 12. Благодаря высокому давлению и охлаждению газообразный аммиак сжижается и далее поступает в сепаратор 13 для отделения от непрореагировавшей газовой смеси. Из сепаратора 13 жидкий аммиак периодически передавливают в сборник 14, из которого его направляют в хранилище жидкого аммиака. [c.226]

Агрегат синтеза аммиака под давлением 420 ат с иенользованием тепла реакции для получения дара (рис. 1У-13). Азото-водородная смесь поступает под давлением 500 ат в фильтр I для очистки от масла и направляется в инжектор 2. Циркуляционный газ подсасывается в инжектор свежим газом, смесь под давленпем — 420 ат подается в колонну синтеза 3, состоящую из катализаторной коробки с теплоотводящимп устройствами, теплообменника и электроподогревателя. [c.369]

Затем газовая смесь для компенсации потерь давления ь цикле синтеза сжимается циркуляционным насосом 4 с давления 280— 290 ат до 300—320 ат и подается в фильтр 5 для очистки от масла, унесенного из циркуляционного насоса. В фильтр поступает также свежая азотоводородная смесь. Количество свежей азотоводородной смеси, добавляемой в цикл, равно количеству газа, превратившегося в аммиак, плюс количество отводимого при продувке газа (продувочный газ), а также газа, растворившегося в жидком аммиаке, и газа, ушедшего из системы через неплотности. [c.243]

Чистая азото-водородная смесь после промывки жидким азотом обычно вводится в агрегат перед колонной синтеза. После медноаммиачной очистки или гидрирования азото-водородная смесь смешивается с циркуляционным газом перед аппаратами вторичной конденсации аммиака для удаления из газа влаги конденсирующимся аммиаком или вводится непосредственно в слой жидкого аммиака, который собирается в сепа-рационпой части конденсационной колонны. Поскольку в азото-водородной смеси возможно присутствие следов двуокиси углерода и водяных наров, при смешении с циркуляционным газом будут образовываться углеаммониевые соли, забивающие трубопроводы и аппараты. Если свежая азото-водородная смесь вводится в слой жидкого аммиака, углеаммониевые соли выводятся с потоком жидкого аммиака и забивки аппаратов не наблюдаются. [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология