Колонна синтеза высокого давления

Рис. 31." Изотермическая колонна Института высоких давлений для синтеза аммиака под давлением до 1000 ат.

Рис. 91. Колонна синтеза высокого давления

Колонна синтеза высокого давления (рис. 91) представляет собой толстостенный стальной цилиндр 1. [c.229]

Упрощенная схема производства карбамида с жидкостным рециклом показана на рис. 62. Диоксид углерода после сжатия в многоступенчатом компрессоре до 20 МПа подается в смеситель и затем в реакционное пространство колонны синтеза. В смеситель подаются также с помощью насосов, под давлением 20 МПа, жидкий аммиак и возвратный водный раствор углеаммонийных солей. Синтез карбамида происходит в основном химическом реакторе системы—колонне синтеза. Реактор состоит из стального корпуса высокого давления, внутри которого имеются два внутренних защитных цилиндра их назначение — предохранять корпус от агрессивной реакционной среды и от перегрева. Для этого в [c.158]

Рис. 30. Лабораторная колонна Института высоких давлений для синтеза аммиака под давлением 2500 ат при температуре до 550°,

Колонна синтеза высокого давления часто применяемой системы Клода изображена на рис. 106. [c.249]

Устройства для получения водорода путем электролиза воды имеют большие размеры и доро-ги.-Электролизер этого типа представлен на рис. 111-3. Колонна для синтеза аммиака (рис. 111-4), содержащая катализатор, из-за высоких давлений, при которых проходит реакция, имеет толстую стенку, тяжела и дорога. [c.55]

Одна из конструкций колонн синтеза высокого давления показана на рис. 174. Аппарат состоит из внешнего толстостенного цилиндра У, внутренней трубы 2, заполненной контактной массой, и затвора 4. Внешний цельнокованый цилиндр выполнен из специального сплава и имеет с юрму стакана с толстым дном. Размеры контактных аппаратов определяются их производительностью и характеризуются следующими данными. [c.314]

На стадии синтеза аммиака применяются колонны синтеза и конденсации, сепараторы, конденсаторы, испарители аммиака, подогреватели, циркуляционные компрессоры и другое оборудование. Опасность для обслуживающего персонала на стадии синтеза обусловливается взрывоопасностью горючих газов и паров аммиака при смешении их с воздухом, отравляющим действием аммиака, возможностью ожогов жидким аммиаком, применением высоких давлений и температур. [c.28]

Реакционные аппараты для некоторых синтезов, несмотря на невысокую температуру реакции и сравнительно низкое давление, подвергаются значительной коррозии и требуют применения специальных материалов и футеровок. На рис. 34 изображена одна из лабораторных колонн Института высоких давлений, предназначенная для работы с корродирующей средой, поэтому внутренняя поверхность корпуса и пирометрическая трубка, проходящая по всей высоте колонны, футерован ы свинцом, а крышки изготовлены из специальной стали сложного состава. В колонне предусмотрен не только внешний электрический подогрев, но и возможность ее охлаждения. Для последней цели сквозь термоизоляцию электропечи пропущены два воздушных штуцера. По одному из них к наружной поверхности колонны подводится холодный воздух, который, охладив ее, отводится по второму. Охлаждением пользуются только в тех случаях, когда исследования проводят по принципу автоклавного, т. е. периодического процесса. [c.83]

В производстве спиртов — метилового и изобутилового — из окиси углерода и водорода применяются цинкхромовые катализаторы, которые обладают сравнительно высокой активностью и стабильностью при эксплуатации. Хотя подбору и методам приготовления этих катализаторов посвящено большое количество исследований, однако процессы, протекающие при приготовлении промышленных контактов, почти не были изучены. Формирование же активного контакта является одним из наиболее узких мест при осуществлении промышленного синтеза спиртов. Дело в том, что контакт, приготовленный из окиси цинка и хромового ангидрида, подвергается затем восстановлению. Процесс восстановления газом-восстановителем производится в промышленных колоннах синтеза под давлением 100—300 ат. Этот процесс длится 6—8 суток, т. е. занимает значительное время в общем пробеге агрегатов восстановление идет в основном в очень узком интервале температур 190—210° и сопровождается большим выделением тепла, вслед- [c.160]

В современных установках синтеза аммиака большой производительности целесообразно удлинять высоту колонн, а внутренний их диаметр сохранять в пределах 1—2,13 м. Увеличение диаметра колонны при высоких давлениях связано с утолщением стенок ее корпуса. [c.229]

Колонны реакторные высокого давления (колонны синтеза) 50 100 150 200 2,2 1,8 1,5 1 1 1 0,36 0,3 0.25 0,17 VI- 1И 2 IV—], II—2 [c.578]

После проведения всех предпусковых операций, разогрева реактора и проверки системы на герметичность приступают к ее пуску. Вначале включают аммиачный насос низкого давления и нагнетают аммиак в буферный танк. Затем включают аммиачный насос высокого давления и создают давление 100 ат, приоткрыв клапан на байпасе. На нагнетательном трубопроводе открывают вентиль и подают аммиак в колонну синтеза. Температура аммиака после подогревателя должна быть около 150 °С. Давление в реакторе повышают до 100 ат и поддерживают его дроссельным клапаном. В промывную колонну начинают подавать воду в количестве примерно 500 л1ч и переключают карбаматный насос на смеситель. В системе рециркуляции поддерживают давление 16 ат. Температуру аммиака снижают до 95 °С, поддерживая постоянной его подачу в колонну синтеза. Когда давление в компрессоре СОз превысит на 10—20 ат давление в колонне, двуокись углерода подают в смеситель. При этом температура в нем постепенно повышается до 175 °С. По достижении в колонне давления 180 ат медленно открывают дроссельный вентиль, увеличивая давление до 190 ат. [c.112]

Осн. направление исследований — разработка технологии синтеза при высоких давлениях. Под его руководством было создано произ-во аммиака на железном катализаторе. Установил причины взрыва аммиачных колони при высоком давлении и предложил многочисленные усовершенствования аппаратуры. Организовал (1913) произ-во мочевины из диоксида углерода и аммиака. Во время первой мировой войны занимался разработкой способа произ-ва синт. газолина. После 1918 стал одним из организаторов пром-сти красителей в Германии. [c.66]

Аппараты высокого давления находят широкое применение в различных отраслях промышленности при синтезах аммиака, метанола, мочевины, синтетических спиртов, полиэтилена, а также гидрирования масел, угля, жиров, и др. К таким аппаратам можно отнести реакторы, теплообменники различного назначения, реакционные колонны, скрубберы, сепараторы, автоклавы, аккумуляторы и т. д. Кроме того, аппараты такого типа широко используются в качестве резервуаров для хранения жидкостей и газов под высоким давлением. [c.221]

Как уже говорилось, основным наиболее сложным и ответственным аппаратом является колонна синтеза аммиака, работающая при высоких давлении и температуре. Поэтому к конструкции колонны предъявляют особые требования. Материал колонны должен быть прочным и не подвергаться обезуглероживанию под воздействием водорода при высоких температурах. Для этого предусматривают охлаждение стенок аппарата потоком холодного газа, поступающего в реакционную зону по зазору между катализаторной коробкой и стенками. [c.30]

Безопасность работы колонны синтеза во многом зависит от герметичности ее крышек и деталей насадки. Для обеспечения герметичности крышки аппарата применяют затворы высокого давления. Выгрузку и загрузку катализатора в колонну производят механически.м или пневматическим способами в целях уменьшения выделения пыли. [c.62]

После колонны синтеза аммиак извлекается из циркулирующего газа конденсацией. В системах синтеза, работающих под давлением 250—300 атм, этот процесс осуществляется в две ступени — сначала отделяется основное количество N [3 путем охлаждения газа в водяном холодильнике до 20—35° С, а затем более глубокое выделение нроизводится в конденсационной колонне и испарителе путем охлаждения газовой смеси испаряющимся жидким аммиаком. В системах, работающих под высоким давлением, ограничиваются одноступенчатой конденсацией аммиака в водяных конденсаторах. [c.215]

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]

Основным аппаратом в производстве метанола является колонна синтеза. Она представляет собой аппарат высокого давления насадочного или полочного типа с вмонтированным трубчатым теплообменником, служащим для поддержания заданной температуры в зоне катализа. Кроме того, для этой же цели применяют холодные байпасы, количество которых колеблется от 2 до 6. Корпусом колонны служат стальные поковки диаметром [c.7]

Тепловая энергия химической реакции в агрегате синтеза рекуперируется вне зоны катализа на выходе горячего конвертированного газа с температурой 320—330 °С из колонны синтеза. Горячий газ отдает в подогревателе 37 часть своей тепловой энергии питательной воде высокого давления. Для охлаждения газовых и жидкостных потоков применяются холодильники с воздушным охлаждением 35. Для очистки газа от диоксида углерода моноэтаноламином (МЭА) служит регенератор-рекуператор 29. [c.206]

В работе цехов синтеза метанола весьма важной задачей является защита оборудования от карбонильной коррозии, обусловленной применением высоких давлений и СО-содержащих газов. Помимо корродирующего действия, образование карбонилов железа опасно по следующей причине. Карбонилы железа (в основном, пентакарбонил), попадая в колонну синтеза, разлагаются, насыщая катализатор активным железом, которое, в свою очередь, является катализатором реакций метанирования. Развитие этих реакций может привести к нарушению температурного режима в зоне катализа. [c.9]

Причиной аварии явился разрыв трубы высокого давления холодильника-конденсатора колонны синтеза аммиака вследствие карбонильной коррозии [c.32]

На рис. 238 показана колонна синтеза мочевины. Колонна имеет корпус 3 высокого давления, внутри которого находятся два стакана, вставленные один в другой. [c.253]

Принципиальная технологическая схема процесса приведена на рис. 8.14. Окись этилена, водный раствор катализатора и двуокись углерода поступают в трубчатый реактор 4. Теплосъем осуществляется холодным сырьем и водой, циркулирующей в межтрубном пространстве реактора. Верхняя часть реактора служит сепаратором высокого давления. Гидролизат после реактора направляется в испаритель 6 для отделения от катализаторов, основная часть которых ( 90%) возвращается на синтез. Из смеси этиленгликолей, содержащей 5—10% воды, вакуумной ректификацией выделяют на колонне 8 этиленгликоль, а на колонне 9 диэтиленгликоль. [c.277]

Эрнст, Рид (Read) и Эдвардс рекомендуют для изготовления аммиачных колонн синтеза высокого давления сталь, содержащую углерод и хром в отношении, не превышающем 1 8. Типичная [c.180]

При низких давлениях (85—100 атм) ранее применялся высокочувствительный катализатор, приготовленный из железисто-синеродистого калий-алюминия. Этот катализатор был уже достаточно активен при 400°С и ниже. Поэтому данные системы работали при температурах 400—450°С. При высоких давлениях (800—1000 атм и более) температуры в зоне контактирования достигают 550—6О0°С и вьпле. Такие высокие температуры обусловлены тем, что при этих давлениях невозможно организовать эффективный отбор тепла из зоны катализа. В колоннах синтеза высоких давлений в сравнительно малом реакционном объеме выделяется большое количество тепла, которое полностью невозможно передать свежему газу. Наиболее оптимальные температуры синтеза аммиака — 485—525°С—соответствуют средним давлениям 280—325 атм. При них обеспечивается длительный срок работы катализатора, автотермичная работа колонны синтеза и наиболее выгодный температурный режим во всех звеньях технологической установки. [c.240]

В колонне синтеза под давлением 200 атм при температуре 180—200° и при 100-процентном избытке аммиака происходит образование карбамата аммония. Продолжительность процесса — 1 час. За это время карбамат аммония превращается в мочевину, как уже указывалось, на 55—60%. Процесс протекает автотермично. Для ликвидации карбаматных пробок, а также для периодической промывки колонны предусматривается подача конденсата насосом высокого давления 5. Образовавшийся в колонне плав мочевины затем дросселируется до давления 1,2 а/ш и направляется в дистил-ляционную колонну. [c.241]

В схеме оксопроцесса с рециклом пропилена (рис. 5.8) карбонилообразование осуществляется в колонном аппарате высокого давления. Предварительно подогретый раствор солей кобальта, в высококипящем углеводородном растворителе, который служит для организации рецикла кобальтового катализатора, подается в карбонилообразователь 1, куда поступает также синтез-газ. В карбонилообразователе при 150—170 °С и 30 МПа соли кобальта переходят в карбонилы. Процесс гидроформилирования осуществляется в каскаде реакторов полного смешения при 120—130 °С и 30 МПа. Число реакторов в каскаде зависит от мощ- [c.194]

Для синтеза аммиака используют в качестве исходного сырья азото-водородную смесь. Газы реагируют в колонне синтеза при повышенной температуре в присутствпп катализатора при высоком давлении согласно уравнению реакции. ... Условия проведения реакции в колонне синтеза температура. .., давление. .., катализатор. ... [c.142]

Конструкции корпуса и других элементов реактора существенно зависят от давления, при котором протекает реакция. Реакторы низкого давления (контактные аппараты, конвертеры) имеют обычно сравнительно тонкостенный сварной цилиндрический корпус, непосредственно к которому крепят решетчатые полки с катализатором. Штуцера для подвода и отвода реагентов обычно приварены к боковой стенке корпуса, В качестве корпусов реакторов высокого давления (10—100 МПа) применяют цельнокованые, ковано-сварные или многослойные сварные цилиндрические толстостенные сосуды (из стали 22ХЗМ), закрытые массивными плоскими крышками (рис, 4,40), Реагенты подводят и отводят через крышки боковые штуцера применяют редко. Для герметизации соединения корпуса и крышки в последнее время используют преимущественно двухконусный самоуплотняющийся затвор, Такие реакторы применяют в основном для синтеза аммиака и метанола (колонны синтеза). Реакция происходит в катализаторной коробке (насадке колонны), закрепленной с зазором относительно корпуса, В зазоре циркулирует холодный синтез-газ, охлаждающий корпус и стенку катализаторной коробки и этим защищающий их от перегрева и соответствующей потери прочности материала стенки, а также от температурных напряжений. Создание крупных колонн синтеза и агрегатов большой единичной мощности обусловлено развитием сварочной техники, в частности электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать толстые детали. [c.286]

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]

К наиболее опасным нарушениям режима отделения синтеза аммиака относится неправильная выдача жидкого аммиака. Повышение уровня жидкости в конденсационных колоннах может привести к попаданию жидкого аммиака в колонны, резкому снижению температуры катализатора и к поломке насадки колонн синтеза. Из-за повышения уровня жидкого аммиака в первичных сепараторах возможно их переполнение и переброс жидкого аммиака в циркуляционные компрессоры. Вследствие этого в цилиндрах нагнетателей возникают гидравлические удары, которые могут привести к разрушению компрессоров. Понижение уровня в сепараторах и конденсационной колонне также опасно, так как при этом может исчезнуть гидравлический затвор и газ под высоким давлением устремится в трубопроводы жидкого аммиака. В результате возможно разрушение газоотде-лителя. Если при этом даже и срабатывают предохранительные устройства, неизбежен разлив жидкого аммиака и возможно отравление им людей. При малейших неполадках в работе автоматического управления следует переходить на ручное обслуживание, отбирать жидкий аммиак из сепараторов и следить по манометрам за его давлением. [c.67]

Для изготовления машин, аппаратов, трубопроводов, запорной и крепежной арматуры, работающих под высоким давлением, применяют высококачественные легированные стали, содержащие хром, никель, вольфрам, ванадий, титан и др. Для аппаратов, работающих под высоким давлением, применяют в основном хромоникелевую, хромованадиевую и молибденовую стали. Хромоникелевые стали (20ХН, 50ХН, 12ХНЗ и др.) идут на изготовление аппаратов и машин, работающих под высоким давлением и при высоких температурах (колонны синтеза и их насадки, цилиндры высокого давления газовых компрессоров и др.). Эти стали обладают повышенной стойкостью к водородной и карбонильной коррозии. [c.93]

Холод получают в абсорбционно-холодильных установках. Их работа основана на использовании низкопотенциального тепла конвертированной парогазовой смеси и отпарного газа разгонки газового конденсата. Предусмотрена тонкая очистка газа от СО и следов СО2. С этой целью устанавливается один агрегат метанирования 44. Он состоит из метанатора 44, двух подогревателей воды 43 и 42, аппарата воздушного охлаждения 41 и влагоотделителя. Очистка газа идет в присутствии катализатора. Агрегат синтеза аммиака при 32-10 Па работает с высокой степенью использования азотоводородной смеси при повышенной концентрации инертных газов в цикле, повышенной производительности катализатора, в нем происходит полная отмывка азотоводородной смеси от следов СО2. Последнее предотвращает опасность попадания твердых частиц аммиачно-кар-бонатных солей в аппаратуру высокого давления. Температура корпуса колонны синтеза 38 не должна превышать по расчету 250 °С. Колонна конструктивно выполняется из рулонированных и цельнокованных царг, сваренных между собой. Колонна синтеза 38 загружается гранулированным железным катализатором, который механически более прочен, чем кусковой, и создает меньшее гидравлическое сопротивление. [c.206]

В технологической схеме производства карбамида с рециркуляцией аммиака и диоксида углерода, в частности по методу Миллера [97] (рис. VIII-8), имеются замкнутые тех1нологиче-ские циклы, обеспечивающие рекуперацию аммиака, возвращаемого после сепаратора 5 в поток питания, и рекуперацию потока РУАС, подаваемого насосом РУАС высокого давления 9 в колонну синтеза 4. [c.236]

Колонна синтеза в технологической схеме производства карбамида по методу Миллера работает под давлением 4,2-10 Па и при температуре 200 °С соотношение NH3 СОг Н20 = 5 1 0,8 (в моль.). Включение в технологическую схему узла дистилляции I ступени, работающего под давлением 1,4-10 Па и при температуре 118°С, а также узла дистилляции П ступени, работающего под атмосферным давлением и при температуре 105°С, обеспечивает возврат 84—86% непрореагировавшего аммиака в колонну синтеза. Недостатками метода Миллера являются низкая степень рекуперации непрореагировавших аммиака и диоксида углерода, низкий выход продукции с единицы объема, отсутствие замкнутых энергетических циклов, интенсивная коррозия вследствие использования высоких температур и давлений. Отсутствие замкнутых энергетичеоких циклов и коррозия аппаратов вызывают большие эксплуатационные и капитальные затраты. [c.236]

Если крекинг иро водится при низком давлении, то винилхлорид мономер и ДХЭ в основном выделяются из охлажденного парового потока конденсацией или абсорбцией. НС1 ком-примируется и направляется в колонну оксихлорирования. При проведении крекинга при высоком давлении охлажденный паровой поток направляется прямо в дистилляционную подсистему, состоящую из двух колонн колонны восстановления безводного НС1 7 и колонны очистки винилхлорида 8. В колонне 7 безводный НС1 очищается от ацетилена и от винилхлорида, присутствие которых ири реакции оксихлорирования приводит к синтезу высокохлорированных побочных продуктов. В колонне 8 ДХЭ и другие высококипящие примеси отделяются фракционной перегонкой с целью получения мономера винилхлорида высокой степени чистоты. ДХЭ и высо-кокииящие примеси, так же, как и ДХЭ и тяжелые остатки из колонны, подвергаются повторной обработкезсистеме очистки ДХЭ 5. Очищенный ДХЭ возвращается в крекинг-печь 6, а тяжелые остатки (высокохлорированные органические соединения) в дальнейшем не используются и представляют собой отходы производства. [c.268]

На рис. 8.11 приведена технологическая схема синтеза уксусной кислоты из метанола, освоенная в промышленном масштабе фирмой BASF в Людвигс-хафене. Процесс проводят с применением каталитической системы кобальт + + иод. Раствор катализатора в метаноле поступает в верх колонны синтеза 1, а снизу подается окись углерода. Синтез осуществляется при 250 С и 70— 75 МПа. Реакционная смесь из колонны синтеза поступает вначале в сепаратор высокого давления 2, а затем — в сепаратор низкого давления 3. Непрореагировавшая окись углерода из сепаратора 3 сиова возвращается в процесс. Жидкие продукты далее отделяются на колонне 4 от катализатора и подаются на ректификационную колонну 5. Раствор катализатора возвращается в колонну синтеза. С верха колонны 5 отбирается непрореагировавший метанол, а кислота-сырец подается в колонну 5, где выделяется товарная уксусная кислота. Кубовый остаток колонны 6 периодически отводится на сжигание. [c.271]

Реакторы высокого давления. Как отмечено, такие реакторы (колонны синтеза) имеют толстостенный цилиндрический корпус, закрытый плоскими крышками 0 охлаждаемый изнутри холодным газом. Внутри с зазором относительно корпуса помещена насадка , состоящая из предварительного теплообменника и катализаторной коробки. Наилучший тепловой режим обеспечивается при установке теплообменных элементов непосредственно в слое катализатора. Колонна синтеза с двойными трубками Фильда показана на рис. 4.45. Газ поступает в аппарат сверху, проходит кольцевой зазор между корпусом колонны 3 и кожухом насадки 4, затем межтрубное пространство теплообменника 5, где нагревается прореагировавшим газом. Нагретый газ через центральную трубу 8 поступает в верхнюю полость катализаторной коробки, проходит внутренние 1 и затем наружные 7 трубки, слой катализатора 2 и трубки теплообменника 5 и выходит из колонны снизу. Для пуска колонны в центральной трубе 8 установлен электро-подогреватель. Температуру регулируют подачей холодного (байпасного) газа снизу по трубе 6 в верхнюю часть теплообменника, где он смешивается с нагретым основным газом. [c.290]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология