Конвертор аммиака

На рис. 1-6 показан конвертор аммиака. Аппарат является частью комбинированного агрегата, состоящего из картонного фильтра, собственно конвертора и котла-утилизатора. Картонный фильтр размещается в верхней части аппарата и собирается из ряда кассет. Диаметр катализаторных сеток в таких аппаратах достигает 2,8 м. Сетки опираются на колосники. Нижняя часть конвертора футерована жаростойким кирпичом. Аппарат изготовляется из нержавеющей и жароупорной сталей. [c.159]

На рис. УЫО показана конструкция конвертора аммиака, работающего под давлением 7 ат. 5-Аппарат представляет собой два конуса из нержавеющей стали, вставленных один в другой. Аммиачно-воздушная смесь поступает в пространство между конусами, поднимается вверх и направляется во внутренний конус, открытый сверху. Смесь проходит распределительный слой колец [c.163]

Расчет конвертора аммиака [c.168]

МПа- -равной 50 000 - 60 000 ч . В промышленных конверторах метана (в производство аммиака) при температуре 600— 1000° С объемную скорость принимают равной 250—400 ч . [c.120]

Воздух, являющийся источником азота при получении аммиака, подается в конвертер метана второй ступени центробежным компрессором. Для предотвращения обратного хода горючего газа из конвертора второй ступени в воздушный трубопровод при остановке компрессора в воздушный трубопровод непрерывно подают пар, количество которого составляет 10,5% от расхода воздуха. При остановке компрессора расход пара автоматически увеличивается до 50% (об.) от расхода воздуха. Кроме того, для предупреждения образования смесей взрывоопасных концентраций на трубопроводах подачи воздуха в конверторы устанавливают обратные клапаны и аварийную отсечную арматуру. [c.14]

Частые нарушения режима работы котлов-утилизаторов и остановки агрегатов аммиака обусловлены загрязнениями поверхностей нагрева твердыми отложениями катализаторов, уносимых и трубчатых печей и шахтных конверторов, а также частицами футеровки этих аппаратов. Отложения приводят к резкому ухудшению теплопередачи и снижению выработки пара, а также к нарушению технологического режима процесса, что приводит к аварийным ситуациям и авариям. Наибольший унос твердых частиц происходит при разрушении катализатора. [c.21]

Газ с установки неполного окисления смешивают с водяным паром и подают на установку конверсии окиси углерода, в результате которой образуется двуокись углерода и дополнительное-количество водорода. Двуокись углерода удаляют из газа промывкой моноэтаноламином. Оставшийся водород очищают от примесей промывкой каустической содой и жидким азотом. К очищенному водороду добавляют азот в таком количестве, чтобы их соотношение было равно 3 1. Эта смесь поступает в аммиачный конвертор, работающий под давлением 365 ат. Газы, выходящие из конвертора, поступают на конденсацию аммиака, для чего их [c.159]

В отделении конверсии метана производства аммиака смесь природного газа с водяным паром нагревается в межтрубном пространстве теплообменника. Далее парогазовая смесь поступает в смеситель, где смешивается с кислородом, затем направляется в конвертор метана и котел-утилизатор, из которого конвертированный газ направляется в теплообменник для подогрева поступающей на конверсию смеси природного газа, водяного пара и диоксида углерода. [c.27]

В реакционные газы, покидающие конвертор, инжектируется газообразный аммиак для предотвращения обратной реакции, если кетен является продуктом. Продукты реакции поступают из реактора пиролиза в систему охлаждения-разде-ления, где из непрореагировавшей уксусной кислоты удаляет- [c.278]

Реакторы для окисления аммиака (конверторы). Такие реакторы в целях уменьшения потерь тепла должны иметь возможно меньшие объемы при максимальной поверхности сит катализатора. Поэтому очень важно, чтобы газы находились в контакте с катализатором возможно более короткое время. Это осуществляется с помощью специальной конструкции реактора, который имеет форму цилиндра, заканчивающегося с обеих сторон усеченными конусами (диффузорами). Цилиндрический корпус реактора изготовляют из хромо никелевой стали пли из чугуна, облицованного алюминием (в основном используют те материалы, которые не оказывают влияния на разложение аммиака при высокой температуре). [c.307]

Рис. 1-52. Реактор (конвертор) для окисления аммиака в окись азота.

Реакторы с твердым катализатором, предназначенные для катализа газов, называют также контактными аппаратами или конверторами. Реакторы, имеющие небольшой диаметр при значительной высоте, что характерно для конверторов, работающих под большим давлением, называют также колоннами, например, колонны синтеза аммиака, метанола и т. п. Реакторы для эндотермических процессов, внутри которых вырабатывается тепло (сжиганием топлива, электронагревом и т. п.), используемое для нагревания реагирующих газов, называют нередко печами. Те или иные названия реакторов, принятые в различных отраслях промышленности, будут встречаться при дальнейшем изложении в последующих главах. [c.108]

Сплавы платины с некоторыми металлами платиновой группы (Pd, Rh) являются непревзойденными катализаторами для избирательного окисления аммиака в окись азота [177—178]. Их используют в виде сеток разных размеров, благодаря чему создается большая поверхность катализатора в конверторе при относительно малом расходе платины. Обычно применяют сетки с диаметром проволоки 0,045—0,09 мм. Площадь сетки, не занятая проволокой, составляет - 50—60% общей площади. При изготовлении сеток из проволоки другого диаметра число сплетений изменяют таки.м [c.160]

На рис. 15 дана в упрощенном виде технологическая схема производства аммиака из природного газа. Как видно, схема является сложной. В нее входят пять каталитических реакторов реактор гидрирования сероорганических соединений 2, двухступенчатый конвертор метана (позиции 4 и 5), двухступенчатый конвертор окиси углерода (позиции 7 и 9), двухступенчатый реактор гидрирования окиси и двуокиси углерода, или метанатор (позиции 15 и 18), колонна [c.61]

В схеме, представленной на рис. 15 (см. стр. 61), можно выделить участки, соответствующие всем трем рассмотренным схемам. Так, аппараты от конвертора метана 5 до абсорбера 12 соединены последовательно. Два трубчатых конвертора метана 4 работают параллельно. Колонна синтеза аммиака 23, водяной конденсатор 24, теплообменник 21, аммиачный конденсатор 25, сепаратор 20 и циркуляционный насос 22 объединены в замкнутый контур и образуют рецикл. [c.63]

Для получения кинетических. данных наиболее простой путь — осуществление изотермической р аботы интегральных конверторов, так как это ограничивает число переменных и облегчает интегрирование. Однако на практике изотермическая работа редко осуществляется, особенно для реакций с высокими тепловыми эффектами,вследствие ограничений в отводе тепла. Эти ограничения имеют большое значение, потому что плохой контроль за потоком тепла, приводящий к небольшим температурным градиентам в слое, может вызвать очень сильный эффект, поскольку скорость реакции экспоненциально зависит от температуры. При исследовании экзотермических реакций обычно применяют адиабатические трубные реакторы. Система температурного режима осуществляется таким образом, чтобы предотвратить утечку тепла через стенки реактора. Следовательно, профиль температур развивается вдоль длины реактора, размеры последнего зависят от теплоты реакции, теплоемкости реакционной среды и кинетики реакции. Полномасштабные заводские конверторы вследствие низкого соотношения поверхности и объема обычно работают адиабатически, и поэтому адиабатические- конверторы небольшого размера могут быть полезны для испытания на длительность пробега или для моделирования промышленной производительности. Эти конверторы могут работать либо на уровне полупромышленного масштаба, либо как пилотные установки. Адиабатические реакторы в настоящее время применяются для моделирования полномасштабных промышленных условий таких реакций, как высокотемпературная и низкотемпературная конверсия окиси углерода, реакция метанирования и синтез аммиака. [c.56]

В благоприятных условиях катализатор может быть восстановлен за 24 ч, но если скорость газа ограничена и применяются большие конверторы, вмещающие более 100 т катализатора, то процесс может продолжаться более недели. Жидкий аммиак, получаемый в течение, этого времени, содержит воду, которая может создавать затруднения на некоторых установках. Продуктивное время часто теряется при восстановлении катализатора. Ограничения производительности могут быть сведены к минимуму, если используется предварительно восстановленный катализатор, т. е. катализатор, который был восстановлен перед загрузкой в конвертор (обычно это делает поставщик катализатора). В восстановленном состоянии катализатор пирофорен и способен перегреваться в присутствии воздуха. Поэтому для облегчения хранения, транспортировки и загрузки предварительно восстановленный катализатор стабилизируется (поставщиком). Стабилизация осуществляется обычно частичным окислением восстановленного катализатора — воздействием на него низких концентраций кислорода. Поверхность железа, окисленная этим способом, может затем находиться на воздухе при комнатных температурах без дальнейшего окисления и перегрева катализатора. Стабилизированный катализатор может загружаться в промышленные конверторы и снова восстанавливаться обычным способом. Стабилизированный катализатор окислен менее чем на 10%, и при последующем вторичном восстановлении образуется менее 10% воды, а на стандартном катализаторе получается жидкий аммиак с низким содержанием воды. Процедура восстановления в целом сокращается, и конвертор начинает работать быстрее. [c.166]

Я1а. Работа конверторов и других аппаратов под повышенным давлением позволяет снизить себестоимость аммиака и метанола вследствие снижения энергетических затрат на сжатие синтез-газов.Но с повышением давления равновесие сдвигается в сторону меньшей степени [c.244]

В силу особенностей расчета шахтного реактора, для которого определяется необходимый расход воздуха при поиске температуры на входе в конвертор, возникает расчетный поток 2-4. Таким обрезом, схема расчета упрощается. Использование метода перемены точки сходимости позволило уменьшить число обратных связей до двух С-Р и 4 Для действующих схем в качестве критерия оптимальности может быть принята себестоимость аммиака с учетом условно-постоянных затрат, обусловленных капиталовложениями в оборудование [c.288]

И — реакторы, части конверторов для окисления аммиака, охлаждающие змеевики, трубопроводы под давлением, внутренняя облицовка автоклавов, емкости для хранения, бочки и цистерны для 93—99%-ной НЫОз. [c.207]

В — В процессе окисления аммиака (сталь 430). И — конверторы, теплообменники, абсорбционные колонны, клапаны, насосы, трубопроводы. [c.210]

Очень часто представляется необходимым, например в конверторе аммиака с электрическим нагревательным элементом, провести электрический провод через металлическую часть компрессорной камеры. Для этого приходится прибегать к специальному соединению, могущему выдерживать высокое давление в газольдере, а также изолирующему провод от металла. Устройство такого соединения показано на рис. 56 оно успешно применялось для проводов различных размеров от Уз/ ДО %" (от 0,8 до 9,5 мм) в диаметре. [c.231]

Пример 12. При окислении аммиака после конвертора ни-трозные газы имели следующий состав (в объемн. %) 9,0% N0, 7,0% О2, 70,0% N2, 14,0% Н2О. Подсчитать, какую температуру имеют эти газы после реакции окисления NHз, если последняя идет по уравнению [c.146]

ЗОг), при синтезе аммиака (конвертор Фаузера — Монтекатини— рис. 1Х-55, в котором вода под давлением 300 ат движется в замкнутом цикле и отдает теплоту воде, кипящей в котле), при каталитическом окислении аммиака до окиси азота (рис. 1Х-56), при сжигании сероводорода по методу Клауса и т. д. Такой способ приводит не только к рациональному использованию тепловой энергии, но в некоторых случаях и к наиболее выгодному для повышения выхода реакции распределению температур (синтез МНз, сгорание [c.402]

Сложное технологичбокое оборудование (колонны синтеза, конверторы, поршневые компрессоры высокого давления, центробежные нагнетатели, турбокомпрессоры и т. д.) повышает взрыво- и пожароопасность производства аммиака. Большую опасность для пожаров и взрывов представляют также хранилища газовых смесей— газгольдеры. [c.28]

Азотная кислота получается преимущественно окислением аммиака в присутствии катализатора из сплава 90% платины и 10% родия в виде 20 слоев сеток (с размером отверстий 0,175 мм), изготовленных из проволоки толщиной 0,076 мм. Эта сетка имеет металлическую поверхность 1,5 м /м . В качестве катализатора используют также гранулированную смесь окиси железа и окиси висмута. В платиновый конвертор, работающий при давлении 7 кгс/см , при суточной производительности 55 т 100%-ной HNOз загружают 2977 г сплава. После зажигания реакция протекает автотермично путем соответствующего предварительного подогрева газовой смеси поддерживается температура 882—910 °С. При этих условиях время реакции составляет примерно 0,0001 сек, тогда как при атмосферном давлении требуется от 0,01 до 0,02 сек. Кислород адсорбируется на поверхности катализатора и реагирует с аммиаком, который диффундирует к поверхности. Скоростью диффузии аммиака определяется общая скорость процесса . [c.326]

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром и кислородом. Процесс парокислородной (парокислородовоздушной) конверсии природного газа широко применяют для получения синтез-газа, используемого в производстве аммиака и метанола. Обычно этот процесс осуществляют автотермично в кднверторах шахтного типа при низком или среднем давлении и при относительно небольших объемных скоростях по природному газу (500—1000 ч ). Значительную интенсификацию парокислородной конверсии природного газа достигают в случае проведения его в аппаратах с кипящим слоем мелкого (0,4—1 мм) катализатора (см. табл. 19, № 1). В этом случае удается достичь довольно больших удельных нагрузок на аппарат (см. табл. 16, № 2). Объемная скорость по природному газу достигает 10 ООО—20 000ч Для исключения опасности отложения углерода на катализаторе рекомендуется тщатель-но смешивать исходные компоненты и поддерживать необходимый избыток воздуха (см. табл. 16, № 3). Для обеспечения более равномерного распределения тепла реакции по слою катализатора последний загружают в конвертор, например, послойно с шарами из жаропрочной стали. [c.37]

Полученный газ содержит определенное количество азота и после очистки от окислов углерода его можно использовать для синтеза аммиака. Этот процесс осуществляют автотермично в конверторах шахтного типа с конусным верхом. В конусе скорость газовой смеси снижается более чем в 10 раз. После этого она проходит защитный слой магнезита толщиной 15 см, и, наконец, поступает в слой катализатора. При отсутствии защитного слоя газовая смесь воспламеняется в свободном пространстве (в конусной части конвертора). Увеличение толщины защитного слоя до 50 см приводит к воспламенению смеси в этом слое, сопровождающемуся постепенным его разогревом до 1400° С, и воспламенению смеси в свободном пространстве (см. табл. 21, №3). Этот процесс проводят также в реакторе с подвижным слоем катализатора (см. табл. 21, №5 и [c.39]

Фирма Монтекатини необходимый для синтеза аммиака водород получает из сиптез-газа (СО - - Н2) путем удаления из него окиси углерода конверсией ее до СО2. Конверсия окиси углерода проводится на катализаторе — окиси железа, активированной хромом. На выходе из конвертора газ поступает в котел-утилизатор, где получается пар, необходимый для процесса. Остаточное количество СО может быть легко удалено путем ее гидрирования водородом до метана, которое осуществляется при 300—320° на никелевом катализаторе. [c.109]

В схеме, приведенной на рис. 1-13, можно выделить участки, соответствующие всем рассмотренным видам технологических связей. Например, аппараты от конвертора метана до абсорбера 12 соединены последовательно, а два трубчатых конвертора метана 4 — параллельно. Колонна синтеза аммиака 23, водяной конденсатор 24 теплообменник 21, аммиачный конденсатор 25, сепаратор 20 и турбоциркуляционный насос 22 объединены в замкнутую подсистему. [c.31]

Решение. Конверсия метана природного газа — метод производства во-.дорода и азотоводородной смеси при синтезе аммиака. Это взаимодействие метана природного газа с водяным паром, диоксидом углерода и кислородом реакции (1) —(4)] осуществляют чаще всего каталитически, в трубчатых илв шахтных конверторах. Реакции (1) и (2) эндотермичны и процесс конверсии метана в целом происходит с поглощением теплоты. Необходимая теплота подводится Б конвертор путем сжигания части природного газа до Oj и HjO, а также по реакциям (3) и (4), идущим с выделением теплоты. Одновременно с метаном конвертируются до СО и Нг высшие углеводороды, содержащиеся в природном газе СзНб. СзНа. iHio. [c.41]

Отравляюш,ее действие воды сводится к минимуму, если концентрация ее паров поддерживается на низком уровне, который достигается использованием высокой объемной скорости, а также восстановлением при возможно более низких температуре и давлении. Синтез аммиака начинается сразу же, как только в конверторе восстановится некоторое количество железа, и экзотермическая теплота синтеза повышает температуру катализатора, что в свою очередь увеличивает скорость восстановления. Поэтому скорость восстановления должна контролироваться сохранением низкого давления и обычными методами регулирования температуры (добавление холодного газа и т. д.),, которые уменьшают выход аммиака. Скорость восстановления оценивается по концентрации-воды в выходящем газе, которая обычно не должна превышать 10 ООО объемн. ч1млн. [c.165]

Это уравнение было основой разработки промышленного конвертора в течение последних 20 лет. Большинство исследователей, в том числе исследователи фирмы Ай-Си-Ай [71 J, используют значение а, найденное Темкиным (т. е. а = 0,5). Другими, например, Нильсоном [691, было найдено, что их результатам лучше соответствует а = 0,75. Вообще, установлено, что необходимо позволять увеличиваться с возрастанием давления, хотя тот же Нильсон (используя а = 0,75) и Лившиц с Сидоровым (используя а = 0,5) [721 утверждают, что feo в основном не зависит от давления, если для поправки на неидеальность используются не парциальные давления, а летучести компонентов. Исследование уравнения (1) показывает неприменимость его при ко1щентрациях аммиака, близких к нулю, так как при этом оно предсказывает бесконечную скорость реакции. В более поздней работе [74] установлено, что в этих условиях скорость определяется по следующему уравнению [c.168]

Обычно определяют содержание воды в газе, выходящем из катализатора, и поддерживают его на уровне менее 20000 ч1млн, регулируя скорость увеличения температуры в конверторе. Допустимое содержание воды связано с конструкцией конвертора и с применяемой скоростью газа. В некоторых условиях поддерживают содержание воды на уровне, не превышающем 5000 ч1млн. Циркулирующий газ, который выходит из аммиачного конвертора, необходимо охлаждать для того, чтобы сконденсировать как можно больше воды перед подачей газа снова на катализатор. Работа при высоком давлении способствует конденсации воды. Образующийся из синтез-газа аммиак поглощается конденсатом, т. е. получается раствор аммиака в воде. Если в циркуляционном контуре имеется конденсационный холодильник, то он может быть с успехом приведен в действие, как только содержание аммиака в конденсате станет достаточным, чтобы предотвратить замерзание. Содержание аммиака в восстановительной воде обычно быстро возрастает в течение первых нескольких часов и может превысить 20%, прежде чем произойдет большая часть восстановления. Температура замерзания 20% водного раствора аммиака составляет — 33° С, это по-видимому, наиболее низкое значение в холодильном контуре. Если график восстановления нарушается, то очень важно продолжать поддерживать проток газа, чтобы вода не могла диффундировать обратно на свежевосстановленный катализатор. Обычно это обеспечивается закрытием вентиля на входной линии конвертора и продувкой газа через линию на выходе. [c.208]

Катализатор синтеза аммиака можно стабилизировать перед выгрузкой, как это было описано ранее. Стабилизация довольно длительный процесс, требующий специального оборудования и инструментов, однако применяются и более простые методы. Полочный конвертор с холодными байпасами может быть разгружен непосредственно на землю, если имеется подходящее разгрузочное отверстие. Невыгруженный катализатор, оставшийся в аппарате, необходимо, несомненно, пассивировать азотом. В частности, ромбовидный (косоугольный) полочный конвертор с холодными байпасами фирмь Ай-Си-Ай приспособлен для непосредственной выгрузки, так как ог имеет люк, позволяющий выгружать катализатор без риска повреждения вставных элементов (патронов). [c.216]

Старший аппаратчик агрегатов Обслуживание центрального пульта управления. Контроль работы агрегатов конверсии аммиака и метанола контроль давления, температуры и расходов пара, газа и конденсата Водоосыотрщик Контроль уровней воды, поступающей в аппараты скрубберы I и II ступени, паросборники, пароводяные рубашки конверторов Старший аппаратчик [c.128]

Смесь паров жирных кислот, амидов, нитрилов, аммиака и воды из реакционной колонны 3 проходит через трубчатьп" подогреватель 5, обогреваемый парами ВОТ, и поступает в конвертор 6.. Трубки конвертора заполнены катализатором — окисью алюминия. Здесь происходит конверсия поступающих продуктов в нитрил. Пары нитрила, содержащие менее 0,5% неконвертированны жирных кислот, аммиак и вода выходят из нижней части конвертора в выпарную колпачковую колонну 9, из которой сырые нитрилы сливают в приемный бак 10 для хранения или направляют самотеком на вакуум-дистилляционную установку 15. [c.114]

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]