CS203901B2 - Process for the treatment of gases at the preparation of ammonia - Google Patents
Process for the treatment of gases at the preparation of ammonia Download PDFInfo
- Publication number
- CS203901B2 CS203901B2 CS767370A CS767370A CS203901B2 CS 203901 B2 CS203901 B2 CS 203901B2 CS 767370 A CS767370 A CS 767370A CS 767370 A CS767370 A CS 767370A CS 203901 B2 CS203901 B2 CS 203901B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ammonia
- gases
- vol
- water
- via line
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K ΡΛΤΕΝΠΙ 203901 (11) (B2) •f .ifiJí.U. (22) Přihlášeno 13 11 70 (21) (PV 7673-70) ' f (51) Int. Cl.1 * 3 - C 01 C 1/04 . ,.J ,· · (32) (31) (33) Právo přednosti od 15 11 69(24469 A/69) Itálie ·λ 'j.?; č ϋ ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40) (45) Zveřejněno 27 12 74 Vydáno 15 11 83 • f- t (72) (73) Autor vynálezua současnámajitel patentu GUADALUPI MARIO, MILÁN (Itálie) (54) Způsob zpracování plynů při syntéze amoniaku 1CZECHOSLOVAK SOCIALIST REPUBLIC (19) DESCRIPTION OF THE INVENTION 203901 (11) (B2) • f. (22) Enlisted 13 11 70 (21) (PV 7673-70) 'f (51) Int. Cl.1 * 3 - C01C 1/04. , .J, · · (32) (31) (33) Priority from 15 11 69 (24469 A / 69) Italy · λ 'j.?; OFFICE FOR INVENTIONS AND DISCOVERIES (40) (45) Published 27 12 74 Published 15 11 83 • f- t (72) (73) Author of the invention and presenter of the patent GUADALUPI MARIO, MILAN (Italy) (54) Synthesis process ammonia 1
Vynález se týká způsobu zpracování plynůpři syntéze amoniaku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for treating gases with ammonia synthesis.
Oddělování nezreagovaných plynů, opouš-tějících syntézní reaktor, od amoniaku seobvykle při výrobě amoniaku provádí trakč-ní kondenzací, nejprve ve vodou chlazenémkondenzátoru a následně v jednom nebo ví-ce kondenzátorech, chlazených odpařujícímse amoniakem.Separation of unreacted gases leaving the synthesis reactor from ammonia is usually carried out by traction condensation, first in a water-cooled condenser, and subsequently in one or more of the condensers cooled by evaporation with ammonia.
Plnění čerstvé syntézní směsi se provádíproti směru proudění plynů ve finálním kon-denzačním stupni, chlazeném odpařovanýmamoniakem, aby bylo dosaženo odstraněnívody obsažené v náplni.The filling of the fresh synthesis mixture is carried out opposite to the gas flow direction in the final condensation stage cooled by the vaporized ammonia to remove the dewatering contained in the cartridge.
Podle známého stavu techniky se za úče-liem dehydratace syntézních plynů amonia-ku (Nž -j- Hž) přidává k těmto plynům plyn-ný amoniak a směs se ochlazuje na nízkéteploty nepřímou tepelnou výměnou s ka-palinou o nízké teplotě, ochlazované chla-dicí aparaturou. Přídavek plynného amonia-ku má zabraňovat zamrzání vody, přičemžse voda z ochlazené plynné směsi odvádí veformě silného roztoku amoniaku.According to the prior art, gaseous ammonia is added to these gases to dehydrate the synthesis gases of the ammonium (N--i-H a) and the mixture is cooled to low temperatures by indirect heat exchange with the low temperature liquid cooled by the refrigerant. through the apparatus. The addition of ammonium gas should prevent the water from freezing, leaving water from the cooled gas mixture in the form of a strong ammonia solution.
Nevýhody dosavadního způsobu zpracová-ní plynů při syntéze amoniaku odstraňujetento vynález, který se týká zpracování ply-nů při syntéze amoniaku a jehož podstataspočívá v tom, že se amoniak, obsažený vplynném proudu vycházejícím ze syntézní 2 reakce, absorbuje vodou nebo zředěnýmvodným roztokem amoniaku, čímž se získároztok amoniaku obsahující více než 60hmotnostních % amoniaku, z tohoto plyn-ného proudu se potom kondenzuje voda ne-přímou tepelnou výměnou s koncovými de-hydrovanými plyny, čímž se získá konden-zát ve formě roztoku amoniaku obsahující-ho do 20 hmotnostních % amoniaku a vysu-šené plyny, načež se provádí závěrečná de-hydratace těchto plynů vstřikováním kapal-ného amoniaku, čímž se na základě adiaba-tického odpařování dokončí dehydratace,načež jsou plyny vedeny do odlučovače amo-niaku, kde se získá více než 60 hmotnost-ních % amoniaku a tyto koncové dehydra-tované plyny se následně vedou do uvedené-ho výměníku tepla. Při výhodném provedení způsobu podlevynálezu se kapalný amoniak vstřikuje vnadbytku vzhledem k odpařenému amonia-ku, přičemž se uvedený přebytek odvádí veformě roztoku amoniaku obsahujícího vícenež 60 hmotnostních % amoniaku.The disadvantages of the prior art gas treatment process in ammonia synthesis are avoided by the present invention, which relates to the treatment of gases in the synthesis of ammonia, and which consists in absorbing the ammonia contained in the effluent from the synthesis reaction with water or dilute aqueous ammonia solution, thereby An ammonia solution containing more than 60% by weight ammonia is obtained, the water is then condensed from this gaseous stream by direct heat exchange with the terminal dehydrated gases to obtain a condensate in the form of ammonia solution containing up to 20% by weight ammonia and dried gases, whereupon the final dehydration of these gases is carried out by injection of liquid ammonia, whereby the dehydration is completed by adiabatic evaporation, whereupon the gases are fed to an ammonium nitrate separator where more than 60% by weight is obtained. % of ammonia and these terminal dehydrated gases are n they subsequently lead to said heat exchanger. In a preferred embodiment of the invention, the liquid ammonia is injected in excess with respect to the vaporized ammonia, wherein said excess is discharged in the form of a solution of ammonia containing more than 60% by weight of ammonia.
Ve srovnání se známým stavem techni-ky umožňuje způsob podle vynálezu elimi-naci chladicího zařízení a tím i významnésnížení výrobních nákladů. Prací účinekvstřikovaného kapalného amoniaku rovněžznačně snižuje zbytkový obsah vody na hod-noty přibližně 2 ppm. 203901 203901Compared to the prior art, the process of the invention allows for the elimination of refrigeration equipment and thus a significant reduction in production costs. The washing effect of the injected liquid ammonia also significantly reduces the residual water content to about 2 ppm. 203901 203901
Proud plynů opouštějících syntézní reak-tor se vede po případné tepelné rekuperacia ochlazení do filmového absorbéru. V tom-to zařízení proudí proud plynů směremvzhůru v protiproudu k filmu kapalinyv tvo-řenému buď vodou, nebo slabým amonia-kálním roztokem ve vodě, který absorbujeamoniak přítomný v proudu plynů. Zaříze-ní je dále vybaveno chladícím zařízením, od-nímajícím teplo vznikající při absorpci amo-niaku.The gas stream leaving the synthesis reactor is cooled to a film absorber after heat recovery if necessary. In this device, the gas stream flows upstream in countercurrent to the liquid film formed either by water or by a weak ammonia solution in water that absorbs the ammonia present in the gas stream. The apparatus is further equipped with a cooling device to remove the heat generated by the absorption of ammonium.
Po mokrém čištění vykazuje plyn opouš-tějící absorbér velmi nízký obsah amoniaku(0,2 až 0,5 mol. %) a je nasycen vodou.After wet cleaning, the gas leaving the absorber has a very low ammonia content (0.2 to 0.5 mol%) and is saturated with water.
Za účelem zachování konstantní koncen-trace inertních plynů je po jejich vypuště-ní přidána k proudu plynů, vedených do de-hydratačního stupně, čerstvá náplň. Dehy-dratace se provádí vstřikováním kapalnéhoamoniaku do proudu plynů, kdy dochází adi-batickým odpařením amoniaku k silnému o-chlazení a kondenzaci přítomné vody. Při použití vhodného výměníku tepla me-zi vlhkým a vysušeným proudem se dosa-huje velmi nízkých saturačních teplot (—25až —30 °C) při malém množství odpařenéhoamoniaku.In order to maintain a constant concentration of inert gases, a fresh charge is added to the gas stream to the dehydration stage after discharge. The dehydration is carried out by injecting liquid ammonia into the gas stream, whereby the water present is strongly cooled and condensed by the addition of ammonia. By using a suitable heat exchanger between wet and dry streams, very low saturation temperatures (2525 to 3030 ° C) are achieved with a small amount of evaporated ammonia.
Vstřikovaný amoniak je v přebytku vzhle-dem k nezbytnému množství, Tento přebytekje z reakčního cyklu odstraňován ve forměsilného roztoku amoniaku. Přebytek amonia-ku a koncentrace vypouštěného roztoku jsouregulovány tak, aby obsah vody v suchémproudu nepřevyšoval 2 až 3 ppm.The ammonia injected is in excess with respect to the necessary amount. This excess is removed from the reaction cycle in the form of a strong ammonia solution. The excess ammonia and the concentration of the discharged solution are regulated so that the water content of the dry stream does not exceed 2 to 3 ppm.
Po nástřiku amoniaku se proud vede doseparátoru, ve kterém dochází k oddělenísilného roztoku amoniaku a vysušení prou-du plynů. Vysušené plyny jsou po průcho-du tepelným výměníkem ve formě chladicí-ho média v protiproudu vzhledem k vlhkémuproudu vedeny buď do kompresoru, nebo dojiného vhodného zařízení, a jsou recyklizo-vány do syntézního reaktoru. Většina vody v uvedeném tepelném výmě-níku se odstraní ve formě slabého amonia-kálního roztoku, zbylý obsah vody se odstra-ní se silným roztokem amoniaku, vycházejí-cím ze separátoru. Tímto způsobem získaný roztok amoniakuse vede do destilační zóny, kde se amonakznámým způsobem oddělí od vody. Taktozískaný amoniak vykazuje čistotu 99,9 %.After the ammonia is injected, the stream is passed through a deseparator in which a strong ammonia solution is separated and the gas stream dried. The dried gases are passed through either the refrigerant heat exchanger in countercurrent due to the wet current to either the compressor or other suitable equipment and are recycled to the synthesis reactor. Most of the water in the heat exchanger is removed as a weak ammonia solution, the remaining water content is removed with a strong ammonia solution exiting the separator. The ammonia solution thus obtained is fed to a distillation zone where it is separated from the water by an ammoniacal method. The ammonia obtained had a purity of 99.9%.
Velmi důležitým aspektem popsanéhozpůsobu je, že se amoniak velmi rychle roz-pouští ve vodě, a čím větší je styčný povrchmezi plyny určenými ke zpracování a mezikapalným amoniakem, tím je tato rychlostvyšší. Tato skutečnost-je využita ve způsobupodle vynálezu, neboť se zkrácením dobystyku dosáhne vynikající dehydratace plynů,aniž dochází k jejich nasycení amoniakem.Z toho důvodu se vsřikování kapalného amo-niaku do proudu plynů, opouštějících syn-tézní reaktor při výrobě amoniaku, provádíve vhodném zařízení, umožňujícím velkýstyčný povrch, čímž se umožní snížení dobystyku.A very important aspect of the described process is that the ammonia dissolves very quickly in water, and the greater the contact surface between the gases to be treated and the intermediate liquid ammonia, the higher the rate. This fact is utilized in the process according to the invention, since excellent dehydration of the gases is achieved by shortening the dough without saturating them with ammonia. Therefore, injection of liquid ammonia into the gas stream leaving the synthesis reactor in the production of ammonia is carried out by a suitable device , allowing a large surface area, thereby reducing the yield.
Na příkladě je možno použít Venturihotrubice, kterou jsou uvedené plyny vedenya kde dochází ke značné turbulenci, kterávytváří velký styčný povrch. Kapalný amo-niak se vstřikuje do uvedeného zařízení.Zmenšení styčného povrchu v dalším cykluse dosahuje separátorem nebo jiným vhod-ným zařízením. Čím větší je styčný povrch, tím blíže byměl být separátor. Takovým způsobem sedosáhne vynikající dehydratace, aniž do-chází k nasycení plynů amoniakem, neboťzkrácená doba styku nedovoluje odpařenívelkého množství amoniaku, zatímco velkýstyčný povrch poskytuje dobrou dehydrata-ci.By way of example, a venturi-tube may be used to guide said gases where there is considerable turbulence that forms a large contact surface. The liquid ammonia is injected into said apparatus. The reduction of the contact surface in a further cycle is achieved by a separator or other suitable apparatus. The larger the contact surface, the closer the separator should be. In this way, excellent dehydration is achieved without saturating the gases with ammonia, since the reduced contact time does not allow vaporization of large amounts of ammonia, while the high surface finish provides good dehydration.
Jiným důležitým aspektem tohoto vynále-zu, kdy je část nebo veškeré množství zís-kaného amoniaku využito při výrobě močo-viny, je možné použití části nebo celéhomnožství roztoku amoniaku a vody, získané-ho ve filmovém absorbéru, k absorpci kys-ličníku uhličitého, obsaženého v surovýchplynech syntézy amoniaku, vycházejících zestupně přeměny kysličníku uhelnatého. Tatoabsorpce se provádí v podmínkách výrobyuhličitanu amonného, který je následně ve-den k přeměně na močovinu, zatímco^ plynyneobsahující kysličník uhličitý jsou obecněvedeny po případném dalším známém zpra-cování k dehydrataci a k syntéze amoniaku.Another important aspect of the present invention where part or all of the ammonia obtained is used in the production of urea is the use of part or all of the ammonia / water solution obtained in the film absorber to absorb carbon dioxide. contained in the crude ammonia synthesis gases, resulting in the descending conversion of carbon monoxide. This absorption is carried out under the conditions of ammonium carbonate production, which is subsequently converted to urea, while the carbon dioxide-containing gases are generally referred to after further known dehydration and ammonia synthesis.
Syntézní plyny amoniaku, tvořené dusí-kem a vodíkem, jsou vyráběny slabou oxi-dací uhlovodíků (to znamená rozklademvodní párou, parciální oxidací kyslíkem apodobně). Získané plyny jsou vedeny k dal-ším operacím, jako je přeměna kysličníkuuhelnatého, kysličníku uhličitého a odstra-nění zbylých sloučenin uhlíku. Výhoda vynálezu dále spočívá v tom, žeje možno vypustit dva nákladné separačnístupně užívané v moderních závodech navýrobu amoniaku, to znamená stupeň odstra-nění kysličníku uhelnatého s regenerací roz-pouštědla a stupeň odstranění amoniaku.Nitrogen and hydrogen-synthesized ammonia gases are produced by weak oxidation of hydrocarbons (i.e., decomposition by steam, partial oxidation by oxygen, and the like). The gases obtained are led to further operations, such as the conversion of carbon monoxide, carbon dioxide and removal of the remaining carbon compounds. Another advantage of the invention is that it is possible to omit two expensive separation steps used in modern ammonia production plants, i.e. the carbon monoxide removal step and the ammonia removal step.
Ve vhodném zařízení, které umožňuje do-sažení velkého styčného povrchu mezi ply-ny a kapalinou, je tudíž možno využít čá?tnebo veškeré množství roztoku amoniaku vevodě, získaného postupem podle vynálezu, kodstranění kysličníku uhelnatého přítomné-ho v surových plynech syntézy amoniaku,přičemž se získá roztok uhličitanu amon-ného, který se následně vede k přeměně namočovinu.Thus, in a suitable device that allows a large contact surface between the gases and the liquid to be reached, some or all of the ammonia solution in the water obtained by the process of the invention can be utilized to remove the carbon monoxide present in the crude ammonia synthesis gases, to obtain a solution of ammonium carbonate which is subsequently converted to the wetting agent.
Absorpce kysličníku uhličitého se výhod-ně provádí v rozmezí tlaků obvykle používa-ných při syntéze močoviny. Jak bylo uvede-no, plyny neobsahující kysličník uhelnatýjsou vedeny po provedení ostatních známýchprocesních stupňů do syntézního reaktorupro výrobu amoniaku.The absorption of carbon dioxide is preferably carried out within the range of pressures conventionally used in urea synthesis. As mentioned, the carbon monoxide-free gases are conducted into the synthesis reactor for the production of ammonia after the other known process steps.
Vynález bude dále popsán ve vztahu k připojenému obrázku, který neuvádí stupeň absorpce kysličníku uhličitého.The invention will be further described with reference to the accompanying drawing, which does not indicate the degree of absorption of carbon dioxide.
Kapaliny vytékající ze syntézního reak- toru 1 za tlaku pohybujícího se v rozmezíLiquids flowing out of the synthesis reactor 1 at a pressure in the range
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT2446969 | 1969-11-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS203901B2 true CS203901B2 (en) | 1981-03-31 |
Family
ID=11213643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS767370A CS203901B2 (en) | 1969-11-15 | 1970-11-13 | Process for the treatment of gases at the preparation of ammonia |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT312003B (en) |
CS (1) | CS203901B2 (en) |
PL (1) | PL88910B1 (en) |
ZA (1) | ZA707250B (en) |
ZM (1) | ZM12170A1 (en) |
-
1970
- 1970-10-26 ZA ZA707250A patent/ZA707250B/en unknown
- 1970-11-03 ZM ZM12170A patent/ZM12170A1/en unknown
- 1970-11-13 PL PL14440970A patent/PL88910B1/en unknown
- 1970-11-13 AT AT1026770A patent/AT312003B/en not_active IP Right Cessation
- 1970-11-13 CS CS767370A patent/CS203901B2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZM12170A1 (en) | 1971-07-22 |
AT312003B (en) | 1973-11-15 |
ZA707250B (en) | 1971-08-25 |
PL88910B1 (en) | 1976-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112566706B (en) | Process for the recovery of ethylene oxide | |
CA1165098A (en) | Process of selective separation of hydrogen sulfide from gaseous mixtures containing also carbon dioxide | |
JPS5929581B2 (en) | Recovery of acrylonitrile or methacrylonitrile | |
DK147496B (en) | INTEGRATED AMMONIAK URINATE PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF URINE | |
EA036546B1 (en) | Method for the provision of carbon dioxide for the synthesis of urea | |
CA1053701A (en) | Integrated urea-ammonia process | |
KR101199734B1 (en) | Process for the preparation of urea | |
US3155722A (en) | Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea | |
US4155988A (en) | Reduction of sulfur concentration in physical scrubbing agents | |
CS238355B2 (en) | Method of ammonia and urea simultaneous production | |
WO2016099269A1 (en) | Process for urea production | |
CN211770296U (en) | Installation for producing a plurality of gas products from shifted and unshifted raw synthesis gas | |
US4055627A (en) | Process for treating gases in the ammonia synthesis | |
US3112177A (en) | Method of separating ammonia from hydrogen cyanide | |
JPS6256084B2 (en) | ||
US4013718A (en) | Integrated process for the production of urea | |
US2808125A (en) | Process for the separation of carbon dioxide and ammonia | |
CS203901B2 (en) | Process for the treatment of gases at the preparation of ammonia | |
US3773900A (en) | So2 recovery and conversion to elemental sulfur | |
US3647872A (en) | Preparation of urea in combination with the synthesis of ammonia | |
US2723184A (en) | Recovery of hydrocyanic acid | |
US3337297A (en) | Process for combined production of ammonia and ammonium salts | |
PL80554B1 (en) | ||
US3607939A (en) | Preparation of urea in combination with the synthesis of ammonia | |
RU2004100952A (en) | METHOD FOR PRODUCING SULFURIC ACID |