Колонны синтеза аммиака с использованием тепла реакци

Рис. 107. Колонна синтеза аммиака с использованием тепла реакции на получение пара

Циркуляция воды в системе осуществляется при помощи насоса 9. Давление воды в змеевиках /2 равно давлению газа в колонне синтеза аммиака. Вследствие выделения тепла реакции в колонне вода нагревается в змеевиках до 370 °С, По выходе из змеевиков вода поступает в межтрубное пространство котла-утилизатора И, где охлаждается до 220 °С. При этом в трубах котла образуется пар давлением 20 ат, поступающий далее в заводскую сеть на использование. Из межтрубного пространства котла-утилизатора вода подается насосом 9 в змеевики 12 колонны синтеза и затем снова возвращается в котел. Вода, циркулирующая в системе, должна быть очень чистой, поэтому в данном случае применяется бидистиллят (дважды дистиллированная вода). [c.252]

Условия рационального выбора конструкции и схемы агрегата с использованием тепла реакции. При разработке агрегата синтеза аммиака с использованием тепла реакции прежде всего необходимо выбрать тип насадки колонны и способ отвода тепла реакции из горячей зоны с учетом реальных возможностей изготовления и эксплуатации. При этом должны быть выполнены следующие важнейшие условия [c.94]

В колоннах ряда конструкций предусматривается использование тепла реакции синтеза аммиака для получения пара. Схемы утилизации тепла подразделяются на одноконтурные и двухконтурные. [c.280]

В колоннах с использованием тепла реакции можно получать пар в количестве 0,8—0,9 т/т аммиака. При размещении котлов или теплоотводящих устройств внутри корпусов уменьшается объем загружаемого в колонны катализатора, что иногда приводит к снижению съема аммиака с 1 м колонн. В конструкциях, предусматривающих размещение котлов-утилизаторов в зоне катализа, этот недостаток компенсируется улучшением теплового режима процесса синтеза. [c.282]

На Новомосковском химическом комбинате изготовлена, смонтирована и испытана промышленная колонна синтеза аммиака внутренним диаметром 700 мм с пятью взвешенными слоями катализатора. В качестве катализатора использован гранулированный железный катализатор средним ситовым размером частиц 1,5 мм (разработан Новомосковскими филиалами ГИАП и Новомосковским химическим комбинатом). Для отвода тепла из зоны реакции применены специальные змеевиковые холодильники, одновременно позволяющие приблизить температурный режим по высоте слоев катализатора к оптимальному. [c.191]

В агрегатах большой мощности наиболее широко распространена одноконтурная схема использования тепла реакции с образованием пара в выносном котле-испарителе. Получают насыщенный пар давлением 20—40 ат и перегретый пар с температурой до 570° С и давлением 140 ат. Удельный съем пара зависит от тепловой схемы агрегата, поверхности теплопередачи предварительного теплообменника колонны синтеза, параметров пара и составляет от 0,3 до 0,9 т пара на тонну аммиака. [c.174]

Следует иметь в виду, что использование тепла реакции не только позволяет получить пар в агрегате синтеза аммиака, но и значительно облегчить процесс конденсации аммиака, так как температура газа на входе в водяной конденсатор в агрегатах с утилизацией реакционного тепла снижается до 90—100 °С против обычной температуры 160—200 С. Это сокращает расходы на охлаждение газа. Перевод колонн синтеза аммиака на работу с ис- [c.301]

Запроектированы и строятся колонны синтеза аммиака с использованием тепла реакции для получения пара. [c.140]

Последующие промышленные испытания, проведенные на ряде азотных заводов в пяти агрегатах синтеза аммиака, показали, что колонны, загруженные катализатором по нашему способу, всегда работали с высокой производительностью [57] однако в ряде случаев выходили из строя раньше положенного времени, из-за трещин в корпусах верхних теплообменников, появляющихся в результате местного перегрева катализатора. Это убедительно свидетельствовало о том, что теплообменники, рассчитанные на работу с крупными кусками малоактивного катализатора, не справлялись с отводом большого количества тепла, выделяющегося в результате интенсивного протекания синтеза аммиака на активном мелкозернистом катализаторе. Стало очевидным, что для более полного использования потенциальных возможностей мелкозернистого катализатора необходимо было создавать новые конструкции теплообменников с интенсивным теплообменом в зоне реакции и особенно в первой половине катализаторной коробки, где процесс протекает весьма интенсивно и сравнительно далеко от равновесия. Конструктивные решения этой задачи могут быть разные. Одна из возможных конструкций насадок такого типа была создана в. ГИАПе совместно с Лисичанским комбинатом. Насадка, снабженная катализатором зернения 4—6 мм, испытывалась в 1960—1962 гг. в колонне № 6 Лисичанского химического комбината нижняя часть насадки была загружена кусками 8—10 мм. [c.31]

В колоннах синтеза ранее применявшихся конструкций тепло образования аммиака не использовалось. В последние годы созданы колонны синтеза, работающие как при высоком, так и при среднем давлении с использованием части тепла реакции на получение водяного пара. [c.250]

До настоящего времени промышленный синтез аммиака остается одним из передовых процессов химической технологии. Именно здесь работают агрегаты высокой единичной мощности, позволяющие в одном контактном аппарате (колонне синтеза) производить 1360 т аммиака в сутки. При этом технологический процесс реализуется по энерготехнологическим схемам, которые позволяют за счет использования тепла химических реакций проводить процесс без потребления электрической энергии извне (см. с. 70). [c.100]

Постоянство температурного режима в колонне синтеза обеспечивается предварительным подогревом аммиака или использованием избыточного тепла реакции для получения водяного пара. [c.241]

Агрегат синтеза аммиака под давлением 320 ат с использованием тепла реакции для получения водяного пара (рис. 1У-10). Азото-водородная смесь сжимается в компрессорах до 820 ат, проходит аммиачный испаритель 1 и маслоотделитель 2 (для более полной очистки от масла и водяных паров) и направляется на смешение с циркуляционным газом в сепарационпую часть конденсационной колонны 3. Здесь смесь дополнительно промывается жидким аммиаком от следов масла, влаги и двуокиси углерода. Далее через теплообменник конденсационной колонны смесь направляется во-всасывающую линию центробежного циркуляционного компрессора 5. Отсюда под давлением 320 ат и при 35 °С газ поступает в колонну синтеза, где при 480—520 С происходит реакция образования аммиака. Часть тепла реакции отводится циркулирующим бпдистиллятом на получение пара. [c.366]

Особенности расчета трубчатой насадки с отбором тепла. Как указывалось выше (стр. 84), степень использования тепла реакции синтеза у = QJQp (отношение тепла, отводимого в котле, ко всему теплу реакции) ограничена из-за снижения разности температур в теплообменнике. В колоннах со съемом аммиака 11,5— 13% значение у не превышает 0,45—0,5, при увеличении съема до 14—15% оно может достигать 0,55—0,6 и более. [c.143]

При образовании 1 кг аммиака выделяется 3182 кДж тепла. Использование тепла реакции является одним из путей повышения экономичности процесса, так как при этом можно получить некоторое количество энергив и уменьшить затраты на охлаждение газа. Использовать все тепло реакции нельзя, так как для поддержания автотермичной работы колонны синтеза необходимо иметь некоторую разность температур в предварительном теплообменнике. Практически за счет тепла реакции можно получить до 1 т пара на 1 т аммиака. Известно множество предложений по использованию тепла реакции для получения различных видов энергии. Широкое применение в промышленности получили способы с использованием тепла реакции для производства пара и подогрева воды, идущей на получение пара высокого давления. Котел или подогреватель воды размещают в колонне синтеза или в отдельном аппарате. [c.360]

Оборудование для использования тепла реакции, охлаждения газовых смесей, конденсации МНз и холодильной установки отличается от используемого в отечественной схеме (рис. 1У-4). Газ, выходящий из колонны синтеза 2 при 328°С с содержанием аммиака 16% (об.), отдает тепло в подогревателе питательной воды 4, состоящем из двух расположенных один над другим кожухотрубчатых теплообменников. Затем газ охлаждается в теплообменнике 3, аппарате воздушного охлаждения 5, холодообменнике 6 и при- [c.364]

В агрегатах синтеза большой мощности (от 600 т сутки аммиака и выше (см. рис. 1У-12) наиболее широкое распространение получила одноконтурная схема использования тепла реакции с образованием пара в выносном котле-утилизаторс. Для уменьшения габаритов колонны синтеза и упрощения конструкции ее внутренних частей котел-утилизатор и часть теплообменника иногда размещают вне колонны в виде самостоятельных аппаратов. В этом случае газопроводы, соединяющие колонну и выносные аппараты, работают при температуре до 400 °С и давлениях 320—350 ат, в связи с чем требуются особенно надежные уплотнения в местах присоединения трубопроводов к аппаратам и соответствующее конструктивное решение компенсации температурных деформаций. [c.364]

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

Одним из основных направлений рационального использования энергетических ресурсов ПО Азот является использование вторичных тепловых ресурсов, в частности, азотноводородной смеси колонн синтеза аммиака, синтез-газа, нитрозных газов, продукционных газов контактных аппаратов производства слабой азотной кислоты, тепла конденсатов и реакций синтеза углеводородов, физического тепла конверсии метана природного газа, конверторов, а также физического тепла продуктов сжигания промышленных жидких отходов в производстве ацетальдегида, паров вторичного вскипания в процессе многоэтаноламиновой очистки газов и др. [c.81]

С ростом объемной скорости производительность цеха в целом возрастает, но при этом возрастает и объем непрореагировавших газов, которые необходимо возвращать в цикл, что вызывает увеличение расхода электроэнергии на транспортировку газов их нагревание, охлаждение, увеличение размеров трубопроводов и реакционной аппаратуры. Другим серьезным препятствием к увеличению V является нарушение автотермичности процесса синтеза. При больших объемных скоростях газа в реакцию вступает меньшая доля азота и водорода, и тепла реакции оказывается недостаточно для поддержания необходимой температуры в колонне синтеза. Несмотря на это, в настоящее время ведутся работы по созданию таких совершенных конструкций колонн синтеза, в которых можно было проводить процесс при объемной скорости 100 тыс. и более Такие большие объемные скорости в сочетании с соблюдением оптимального температурного режима (по кривой оптимальных температур, см. рис. 52), применением азотоводородной смеси высокой степени чистоты и использованием достаточно активных контактных масс обеспечат высокую производительность цехов синтеза аммиака при высоких экономических показателях процесса. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология