Разделение продувочных газов

В книге рассмотрены вопросы производства инертных газов при комплексном разделении воздуха, природных и продувочных газов методами низкотемпературной ректификации н адсорбции. Описаны схемы установок и способы получения аргона, криптона, ксенона, неона и гелия, а также химические и физические методы глубокой очистки этих газов от примесей. Даны основы расчета аппаратов и установок для производства всех инертных газов. [c.183]

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]

В ходе исследования возможности выделения амми-ака из продувочных газов с помощью вихревого эффекта была испытана вихревая труба на продувочном газе высокого давления с содержанием аммиака от 4,8 до-13%. Вихревая труба имела цилиндрическую камеру разделения диаметром /)о = 0,015 м и длиной = 0,3 м. Расход газа составлял 2500 м /ч при нормальных условиях. Испытания проводили при давлении продувочного газа рс = 2,8...6,0 МПа при степени расширения е= = 2... 15. Результаты исследования подтвердили возможность использования в области высоких давлений ох- [c.203]

Рис. 10. Схема комплексного разделения продувочных газов синтеза аммиака

Комбинированная продувка избирательна [в отношении состава физического потока очищаемого газа и представляет собой сочетание предварительных процессов разделения с последующим процессом продувки. Например, при конденсации физического потока газа сконденсированная доля потока не будет удаляться с продувочным газом, выходящим из конденсатора. При нагревании жидкости из нее выпаривают компоненты, которые не могут быть удалены продувкой при отводе жидкости из испарителя. [c.55]

Применение молекулярных сит в процессах осушки и очистки началось раньше, чем в других областях, вследствие наличия сравнительно совершенных технологии и аппаратурного оформления этих процессов, что облегчило внедрение новых адсорбентов. Однако обычные схемы с регенерацией простым нагревом обычно оказываются неэкономичными для разделения основных компонентов жидкостных потоков. Разумеется, имеются исключения примером таких исключений может служить описанное выше удаление примесей из дымового газа или генераторного азота. По экономическим показателям этот процесс может конкурировать с любыми другими способами как из-за отсутствия необходимости улавливания двуокиси углерода и небольших габаритов установок, так и в связи с возможностью использования в качестве продувочного газа воздуха, достаточно дешевого для последующего выброса его в атмосферу. Однако подобное сочетание благоприятных условий встречается сравнительно редко. [c.90]

При осуществлении десорбции углеводородов и подготовки цеолитов к последующей стадии разделения особое внимание должно быть уделено тщательности их обезвоживания. Остаточная влажность сильно снижает адсорбционную способность (рис. 17,14). Полнота обезвоживания определяется, в основном, температурой регенерации цеолитов и влажностью продувочного газа остаточная влажность может быть в равновесных условиях определена на основании этих факторов по графикам, приведенным ранее в разделе, посвященном осушке газа. [c.356]

Процесс мембранного разделения газов в настоящее время используют для решения ограниченного числа задач, что связано с необходимостью получения в каждом конкретном случае полупроницаемой мембраны, обладающей высокой селективностью и проницаемостью по компонентам данной смеси. Наиболее изучены следующие процессы мембранного разделения газов получение воздуха, обогащенного кислородом получение азота концентрирование водорода продувочных газов синтеза аммиака и нефтепродуктов выделение гелия, диоксида углерода и сероводорода из природных газов получение и поддержание состава газовой среды, обеспечивающего длительную сохранность овощей и фруктов. [c.319]

Последнее обстоятельство ограничивает область применения разработанных диффузионных элементов (с толщиной стенки а = 0,1 мм) процессами, не требующими больших затрат драгоценных металлов и наиболее эффективно использующими специфические свойства этих мембран. К таким процессам относятся прежде всего процессы получения водорода высокой чистоты из углеводородов, включающие их паровую конверсию и диффузионное разделение образующейся смеси. Полимерные мембраны, как отмечалось выше, не обладают необходимой селективностью в системе Н,—СО,. Поэтому мембраны из палладиевых сплавов могут быть эффективно использованы для разделения отходящих газов при высоких давлениях, например продувочных газов синтеза аммиака и метанола, и в ряде других процессов разделения газовых смесей. [c.219]

Разделение продувочных и танковых газов синтеза аммиака. Агрегаты разделения коксового газа. . . . . [c.6]

Метод глубокого охлаждения позволяет использовать любые газовые смеси, содержащие достаточное количество водорода, для синтеза аммиака или относительно бедные водородом смеси, но содержащие ценные компоненты, для синтеза других продуктов. В последнем случае при разделении смеси водород будет отходом. Так, при разделении коксового газа целевым продуктом является азотоводородная смесь, а побочными — этиленовая и метановая фракции, или богатый газ. Наоборот, при разделении газов крекинга нефти целевыми продуктами являются олефины, а побочными — парафины и метано-водородная фракция, которая может быть использована для получения аммиака. Применение низких температур для разделения продувочных и танковых газов синтеза аммиака позволяет одновременно с выделением аргона как товарного продукта вернуть в цикл синтеза содержащийся в газах водород. [c.194]

Разделение продувочных и танковых газов синтеза аммиака [c.196]

Значительное содержание водорода и аргона определяет целесообразность разделения продувочных и танковых газов для возврата водорода в цикл синтеза аммиака и получения аргона в качестве целевого продукта. [c.196]

Промышленные установки выделения аргона из продувочных и танковых газов цикла синтеза аммиака основаны на низкотемпературном разделении смеси газов. [c.388]

В колонках анализируемая смесь делится на составные компоненты. В колонке I происходит предварительное разделение легкой и тяжелой фракций. Легкие компоненты поступают в колонку 7/, где полностью разделяются и выходят в пламенно-ионизационный детектор. После выхода легких компонентов из колонки / она автоматически ставится на отдувку тяжелых фракций продувочным газом. [c.93]

Аргон технический — получают при разделении воздуха методом глубокого охлаждения. От примеси азота аргон очищают дополнительной ректификацией, от примеси кислорода — химическими методами. Аргон может быть получен также в качестве побочного продукта из продувочных газов колонн синтеза аммиака. [c.45]

На рис. 59 показана схема установки для низкотемпературного разделения отдувочных газов [90], предназначенной для получения около 300 м /ч аргона с молярной долей 99,95%, что составляет приблизительно 2-10 м аргона в год. Продувочные газы после предварительной очистки от аммиака и влаги при р = 7,95 МПа охлаждаются в про-тивоточных теплообменниках 1—6 до 135 К отходящими продуктами разделения. При охлаждении до этой температуры смесь частично конденсируется. Парожидкостная смесь дросселируется яо р — 1,08 МПа и подается в первую ректификационную колонну 7. В верхней части колонны расположен конденсатор-испаритель, в межтрубном пространстве которого кипит жидкий азот. Между конденсатором-испарителем [c.173]

Дальнейшее развитие сухих взрывчатых турбин характеризуется уменьшением продувочного воздуха до количества, необход шого для работы камеры в связи с внутренним водяным охлаждением колеса и лопаток, разделением потоков газа и продувочного воздуха, повышением сжатия, уменьшением времени продувки и учащением взрывов. [c.492]

На рис. 10 приведена схема комплексного разделения продувочных газов синтеза аммиака [8] с получением в качестве товарных продуктов чистого водорода и аргона. В этой схеме максимально использованы преимущества мембраны из палладиевых сплавов для улучшения показателей процесса высокое давление, глубокое извлечение водорода из смеси, не влияющее на чистоту водорода, разумная технологическая утилизация ненродиффундировавших газов и их давления. [c.219]

Другим примером установки для разделения продувочных газов может служить установка, разработанная фирмой Линде Эйсмашинен (ФРГ), схема которой показана на рис. 63 [110]. Эта установка имеет производительность 100 тыс. м ч и позволяет из продувочных газов с молярной долей Не 0,4%, поступающих с завода синтеза аммиака, получать до 300 тыс. м гелия в год. [c.180]

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]

Интересно сравнить мембранный способ выделения водорода из продувочных газов с традиционными криогенным и адсорбционным (короткоцикловым безнагревным) методами [45, 46]. Оказывается, что капитальные вложения в мембранную и криогенную установку примерно одинаковы [45], однако эксплуатационные затраты на мембранный процесс существенно ниже, причем определяются они рядом преимуществ новой технологии разделения процесс проводится при температуре окружающей среды, проще и существенно менее продолжительны периоды [c.284]

Таблица 8.7. Сравнение относительных затрат на мембранное разделение и короткоцикловую безнагревную адсорбцию продувочных газов нефтепереработки [производительность — 8200 м /ч концентрация водорода в газе —72% (об.)]

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]

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]

Разделение через мембраны. Б этом случае Г.р. реализуется благодаря разл. проницаемости компонентов газовой смеси через разделит, мембраны (пористые и непористые перегородки). Эффективность мембраны определяется ее уд. производительностью, т.е. кол-вом газа, прошедшего через пов-сть мембраны за соответствующее время. Аппараты для мембранного Г. р.-замкнутые объемы, разделенные мембранами на две полости. Движущая сила процесса-поддерживаемая постоянной разность парциальных давлений (или концентраций) газов по обе стороны мембраны. В зависимости от назначения мембраны изготовляют из разл. материалов (стекло, металлы, полимерные материалы), к-рым придают форму пластин, трубок, полых волокон, капилляров. Напр., для выделения Hj из продувочных газов произ-ва NH3 используют трубки из сплава Pd для тех же целей применяют полые волокна из полиариленсульфонов. Воздух, обогащенный О , получают с помощью пластин из поливинилтриметилсилана. Важная характеристика мембранных аппаратов-плотность упаковки мембраны, т.е. пов-сть мембраны, приходящаяся на единицу объема аппарата. Плотность упаковки мембран из полых волокон с наружным днам. 80-100 мкм и толщиной стенки 15-30 мкм составляет 20000 м /м , плоских мембран - 60-300 mVm . См. также Абсорбция, Адсорбция, Конденсация фракционная. Мембранные процессы разделения, Мембраны разделительные. Ректификация. [c.465]

Мембранное газоразделение применяют с помощью пористых мембран-в производстве обогащенного и, для очистки воздуха от радиоактивного Кг, извлечения Не из прир. газа и т.п. посредством непористых мембран-для выделения Н2 из продувочных газов произ-ва МНз ДР-(преим. металлич. перегородки на основе сплавов Рс1), для обогащения воздуха кислородом, регулирования газовой среды в камерах плодоовощехранилищ, извлечения Н , NHз и Не из прир. и технол. газов, разделения углеводородов и в перспективе для рекуперации оксидов 8 из газовых выбросов (гл. обр. полимерные мембраны). [c.25]

С другой стороны, в жпдкофазных процессах большое количество рафината заполняет свободный объем адсорбера после стадии разделения. Объем газа в стадии продувки слоя адсорбента, которая следует за стадией разделения во всех вариантах, непосредственно связан с количеством неадсорбированного вещества. При увеличении объема продувочного газа возрастают потери адсорбата. В связи с этим при осуществлении нроцесса в жидкой фазе достигается менее высокая степень извлечения нормальных парафинов п чистота экстракта. При пониженных температурах уменьшается интенсивность массопередачи как в стадии адсорбцпи, так и в стадии десорбции. Регулирование н идких потоков в колонне сложнее, чем газовых потоков. [c.497]

ОТ радиоактивного криптона, извлечения гелия из природного газа и т. п. посредством непористых мембран-для выделения водорода из продувочных газов производства аммиака и др. (преимущественно металлические мембраны на основе сплавов палладия), для обогащения воздуха кислородом, регулирования газовой среды в камерах плодоовощехранилищ, извлечения водорода, аммиака и гелия из природных и технологических газов, разделения углеводородов. В перспективе возможно их применение для рекуперации оксидов серы из газовых выбросов. [c.333]

Метан в настоящее время чаще всего выделяют из природного газа. Метановые фракции получают также при низкотемпературном разделении газов пиролиза и крекинга нефтепродуктов, продувочных газов синтеза аммиака. Метан получают либо каталитическим гидрированием оксида углерода, либо из метилиодида, метилбромида по реакции Гриньяра через магнийиодметил или соответственно магнийбромметил. Дополнительная очистка метана может быть проведена низкотемпературной ректификацией с использованием жидкого азота в качестве хладоагента, а также низкотемпературной адсорбцией. Наиболее чистый метан содержит (мол. %) основного вещества — 99,9995, примесей азота — 210 кислорода —0,5-10 водорода — 0,110 СОг — 1-10 мол. %. [c.912]

В отдельных схемах утилизации продувочных газов в цроизводотве аммиака используются турбодетандеры. На рис. 9 приведена схема выделения водорода из продувочных газов. Аммиак из газовой смеси может быть отмыт водой с получением жидкого аммиака или водоаммиачного раствора. В адсорберах I газ осушают и под давлением 6-9 МПа охлаадают в теплообменниках 2, 3 до необходимой температуры, требующей чистоты водородной фракции. Разделение происходит при температуре от -190 до -200°С, жидкость и газовую фазу разделяют в сепараторе 4. Газовая фаза, содержащая до 98 об. водорода, повторно щ)оходит через теплообменник 3 и нацравляется в турбодетандер 5, где расширяется и охлаждается до температуры, необходимой для работы криогенной техники. [c.39]

Хроматографическое разделение нормальных и изопарафиновых углеводоредов топлив производится на хроматографических колонках, заполненных порошкообразным цеолитом. Смесь углеводородов вводится в колонку из такого расчета, чтобы адсорбированный слой занимал не более половины адсорбента. Десорбция адсорбированных компонентов производится последовательным вытеснением их низко-кипящими изо- или нормальными парафиновыми углеводородами. При хроматографии в газовой фазе десорбция компонентов может проводиться повышением температуры, снижением давления или отдувкой продувочным газом [53]. [c.38]

Аргон (Аг) при нормальных условиях одноатомный инертный газ без запаха, цвета и вкуса. Впервые выделен в 1894 г. английскими учеными Рэлеем и Рамзаем из атмосферного азота. В природе аргон встречается только в свободном виде. Его концентрация в воздухе 0,93 % (объемн.), В промышленности аргон получают в процессе разделения воздуха на азот и кислород прн глубоком охлаждении. От примесей азота аргон очищают дополнительной ректификацией, а от прнмесей кислорода-химическими методами. Аргон может быть также получен как побочный продукт из продувочных газов колонны синтеза аммиака. Химический состав газообразного н жидкого аргона для использования в металлургических процессах, а также правила его поставки, приемки, анализа н хранения определяются ГОСТ 10157—79, [c.535]

Для поддержания в агрегате синтеза на определенном уровне содержания инертных примесей (при наличии их в свежем газе) часть циркуляционного газа после первой сепарации жидкого аммиака постоянно выдувается (так называемые газы постоянной продувки). Кроме того, при дросселировании жидкого аммиака из конденсационной колонны в сборник жидкости, когда давление снижается с 32 МПа до 2,0—2,5 МПа, из жидкого аммиака выделяются растворенные в нем газы (Н2, N2, СН4, Аг, Не). Эта газы, обычно называемые танковыми, кроме того, содержат молярную долю NHз до 30 - 50% и могут с успехом использоваться для извлечения из них Аг, Кг, Хе и Не. Одновременно с этим может быть организовано получение из них азота и водорода с целью возврата этих компонентов в процесс синтеза аммиака. В настоящее время в ряде стран успшшо эксплуатируются установки, в которых разделение отдувочных газов осуществляется с помощью криогенной техники. Если учесть, что при производстве 1 т аммиака образуется около 200 м продувочных газов [16], то при крупнотоннажном производстве аммиака, которое в настоящее время имеет место на больншнстве химических комбинатов и азототуковых заводов, где массовая производительность отдельных агрегатов составляет 1Д—1,5 тыс. т/сут, имеется реальная возможность организации промышленного производства аргона, криптона, ксенона и гелия из отдувочных газов. По мнению авторов работы [24], к 1990 г. до 30% аргона будет производиться из отдувочных газов аммиачных производств. [c.172]

В пром-сти технич, А. получают в процессе воздуха разделения нри глубоком охлаждении. От примесей азота А, очищают дополнительной ректификацией, а от примесей кислорода — химическими методами. А. может быть нолучен как побочный продукт из продувочных газов колонн синтеза аммиака, А. нри, те-няют в металлургических и химических процессах, требующих инертной среды (аргонно-дуговая сварка алюминиевых и алюмо-магниевых сплавов), в светотехнике (флюоресцентные лампы, лампы накаливании, разрядные трубки цвет работающих аргоновых трубок сине-голубой), в электронике (наполнение тиратронов и др.), в ядерной технике (ионизац, счетчики и камеры и т. п.). [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология