CS216822B2 - Method of dehydration of the ammoniak synthesis gas - Google Patents

Method of dehydration of the ammoniak synthesis gas Download PDF

Info

Publication number
CS216822B2
CS216822B2 CS713704A CS370471A CS216822B2 CS 216822 B2 CS216822 B2 CS 216822B2 CS 713704 A CS713704 A CS 713704A CS 370471 A CS370471 A CS 370471A CS 216822 B2 CS216822 B2 CS 216822B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
dehydration
synthesis
ammonia
cooling
gases
Prior art date
Application number
CS713704A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Mario Guadalupi
Original Assignee
Snam Progetti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of CS216822B2 publication Critical patent/CS216822B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/025Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/265Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

1314939 Dehydrating gases SNAM PROGETTI SpA 26 May 1971 [29 May 1970] 17344/71 Heading B1L The scrubbed gases discharged from an ammonia synthesis reacted are cooled to remove the majority of the water and are subsequently substantially dehydrated by absorption before being recycled to the reactor.

Description

Vynález se týká způsobu dehydratace plynů syntézy amoniaku na obsah . zbytkové vody . přijatelný pro syntézní katalyzátory. Postup podle vynálezu je aplikovatelný zvláště pro případy, kdy se amoniak zpětně získává ze syntézního recyklového okruhu absorpcí ve vodě nebo vodných roztocích.The invention relates to a process for dehydrating ammonia synthesis gases to content. residual water. acceptable for synthesis catalysts. The process of the invention is particularly applicable to cases where ammonia is recovered from the synthesis recycle circuit by absorption in water or aqueous solutions.

Při provádění syntézy amoniaků katalytickým způsobem bylo zjištěno, že přítomnost kyslíku a jeho sloučenin, jako je například kysličník uhelnatý, kysličník uhličitý a voda, způsobuje otrávení katalyzátoru oxidací jeho účinných center. Takové .otrávení, i když je dočasného charakteru, se v důsledku kontinuálního provozu stává prakticky permanentním a v krátkém čase snižuje účinnost katalyzátoru.In carrying out the synthesis of ammonia in a catalytic manner, it has been found that the presence of oxygen and its compounds such as carbon monoxide, carbon dioxide and water causes poisoning of the catalyst by oxidation of its active centers. Such poisoning, although of a temporary nature, becomes virtually permanent as a result of continuous operation and reduces the efficiency of the catalyst in a short time.

Z tohoto výše uvedeného· důvodu je vhodné snižovat obsah kyslíkatých sloučenin v cyklu na velmi nízké hodnoty, řádově na hodnoty · několika ' ’ ppm, · jak v · přiváděné směsi, tak i v recyklovaném proudu.For this reason, it is desirable to reduce the oxygen content of the cycle to very low values, on the order of several ppm, both in the feed mixture and in the recycle stream.

K odstranění kyslíkatých sloučenin · jako· je kysličník uhličitý a kysličník uhelnatý se používá různých postupů, jako je například chemické mokré čištění, methanace a. podobně.Various methods are used to remove oxygen compounds such as carbon dioxide and carbon monoxide, such as chemical wet scrubbing, methanation, and the like.

Voda . se . ve .. většině . případů vůbec neodstraňuje silným ochlazením a využitím dehydratačního· účinku amoniaku, přičemž se tento postup prakticky provádí takovým způsobem, že se smísí proud přiváděné směsi .s recyklovaným proudem, bohatým na amoniak, který kondenzuje a absorbuje vodu, . obsaženou v plynech.Water. se. in majority . This process is practically carried out in such a way that the feed stream is mixed with an ammonia-rich recycle stream which condenses and absorbs water. contained in the gases.

V mnoha . známých postupech syntézy amoniaku . se amoniak, obsažený ve výstupním proudu, opouštějícím reaktor, oddělí v následujících chladicích stupních, čímž se získá bezvodý kapalný amoniak.In many . known ammonia synthesis procedures. The ammonia contained in the effluent leaving the reactor is separated in the following cooling stages to obtain anhydrous liquid ammonia.

Voda se do reakčních cyklů dostává s proudem čerstvé náplně a v uvedených postupem se .odstraňuje tak, že se . čerstvá náplň přivádí do cyklu před chladicími zařízeními, využívajícími odpařovaný amoniak jako chladicí médium, a přítomná voda se odstraní působením kapalného kondenzujícího· amoniaku.Water enters the reaction cycles with a stream of fresh charge and is removed by the process. the fresh charge is fed into the cycle upstream of refrigeration devices using vaporized ammonia as the cooling medium, and the water present is removed by the action of liquid condensing ammonia.

V jiných postupech se naproti tomu provádí .oddělení amoniaku. z proudu, vystupujícího z .reaktoru, selektivní absorpcí, přičemž se využívá vody nebo vodných roztoků jako .absorpčního média. V těchto případech je množství zbytkového obsahu vody samozřejmě vyšší v důsledku nasycení . zpracovaných plynů.In other processes, on the other hand, ammonia separation is carried out. from the stream exiting the reactor by selective absorption using water or aqueous solutions as the absorption medium. In these cases, the amount of residual water content is of course higher due to saturation. process gases.

Množství vody v plynném . proudu, přiváděném do syntézy, může být rovněž sníženo na hodnoty . .přijatelné pro životnost katalyzátoru silným -ochlazením plynného proudu, vystupujícího. ze stupně. absorpce. .The amount of water in the gas. The current fed to the synthesis can also be reduced to values. acceptable for the life of the catalyst by strongly cooling the gaseous stream exiting. from the degree. absorption. .

Tento způsob ovšem vyžaduje použití nákladného chladicího pásma v důsledku potřeby velmi nízkých teplot ke snížení množství vody v recyklované směsi na několik ppm.However, this method requires the use of an expensive cooling zone due to the need for very low temperatures to reduce the amount of water in the recycle mixture to several ppm.

Podstata způsobu dehydratace plynů syn tézy amoniaku na obsah zbytkové vody v plynech vstupujících do syntézního reaktoru nižší než 3 ppm a obecně na hodnoty přijatelné pro syntézní katalyzátor, spočívá podle uvedeného- vynálezu v tom, že směs, která má být dehydratována, se nejprve ochladí v chladicím .stupni na teplotu v rozmezí od +10 do. —30 °C, a ve výhodném provedení na teplotu v rozmezí od —W do —20 °C a po. . oddělení kondenzátu se dále dehydratuje pomocí látky vybírané ze skupiny zahrnující .aktivní aluminu, glycerin a glykoly, přičemž tlak v chladicím a dehydratačním stupni se pohybuje v rozmezí od 3 do 30 MPa, a ve výhodném provedení postupu .od 8 do 20 MPa.The principle of the dehydration process of the ammonia synthesis gas to a residual water content in the gases entering the synthesis reactor of less than 3 ppm and generally to the values acceptable for the synthesis catalyst is that according to the invention the mixture to be dehydrated is first cooled cooling to a temperature in the range of +10 to +10. -30 ° C, and preferably to a temperature between -W to -20 ° C and after. . the condensate separation is further dehydrated with a substance selected from the group consisting of active alumina, glycerin and glycols, the pressure in the cooling and dehydration stages being from 3 to 30 MPa, and preferably from 8 to 20 MPa.

Postup podle vynálezu je velmi ekonomický ve srovnání s dosavadními postupy, nebol umožňuje zmenšení chladicího pásma. Postupem podle vynálezu se konečně dehydratace dosahuje při nižších teplotách v chladicím pásmu. Rovněž obsah celkové zbytkové vody je velmi nízký, což je velmi výhodné vzhledem ke stále většímu používání citlivějších katalyzátorů.The process according to the invention is very economical in comparison with the prior art, since it allows the cooling zone to be reduced. Finally, the process according to the invention achieves dehydration at lower temperatures in the cooling zone. Also the total residual water content is very low, which is very advantageous due to the increasing use of more sensitive catalysts.

Postup dehydratace podle vynálezu předpokládá použití kombinovaného systému, tvořenému chladicím pásmem a následujícím stupněm . adsorpce nebo- absorpce . fyzikálního. nebo. chemického typu, přičemž . posledně uvedený způsob umožňuje konečné odstranění vody, dosud přítomné v plynech, na požadovaný stupeň.The dehydration process of the present invention contemplates the use of a combined system comprising a cooling zone and a subsequent stage. adsorption or absorption. physical. or. chemical type, wherein. the latter method allows the final removal of the water still present in the gases to the desired degree.

Tento kombinovaný postup umožňuje dosažení velmi nízkých zbytkových množství vody v plynech, přiváděných k syntéze, jak již bylo uvedeno, která jsou menší než 3 ppm.This combined process makes it possible to achieve very low residual amounts of water in the gases fed to the synthesis, as already mentioned, which are less than 3 ppm.

Oba stupně, chladicí a absorpční, jsou prováděny o sobě známým způsobem a pomocí známých zařízení, přičemž adsorpčními materiály nebo· adsorpčními kapalinami, používanými ve druhém stupni, jsou například .aktivovaná alumina, glycerin nebo. glykoly. Kromě toho je možno použít i jiných absorpčních nebo adsorpčních prostředků.Both the cooling and the absorption steps are carried out in a manner known per se and by known devices, the adsorbent materials or adsorbent liquids used in the second step being, for example, activated alumina, glycerine or the like. glycols. In addition, other absorbent or adsorbent agents may be used.

Použitím stupně absorpce nebo adsorpce je možno. značně zmenšit velikost chladicího pásma a. současně snížit operační a investiční náklady ve srovnání s postupy, u kterých se používá pouze chladicí stupeň.Using the degree of absorption or adsorption is possible. significantly reduce the size of the cooling zone; and. at the same time, reduce operating and investment costs compared to processes using only a cooling stage.

Na přiloženém výkresu je ilustrován. postup podle vynálezu na konkrétním zařízení, přičemž podstata řešení tímto nijak není omezena.It is illustrated in the attached drawing. the method according to the invention on a particular device, the nature of the solution being not limited thereto.

Směs plynů, které mají být přivedeny do reaktoru syntézy .amoniaku při tlaku, pohybujícím se v rozmezí od 3,0 do 30,0 MPa, s výhodou od 8,0 do 20 MPa, je potrubím 6 vedena do výměníku 1, kde je směs vystavena prvnímu chlazení působením plynů, které již prošly chladicím zařízením.The mixture of gases to be introduced into the ammonia synthesis reactor at a pressure ranging from 3.0 to 30.0 MPa, preferably from 8.0 to 20 MPa, is passed through line 6 to the exchanger 1, where the mixture is subjected to the first cooling under the influence of gases which have already passed through the cooling device.

Z výměníku 1 vstupuje plynná směs potrubím 7 do. chladicího zařízení 2, ve kterém dosůhuje teplot v rozmezí od +10 do —30, °C, .a ve výhodném provedení od —10 do —20 °C a následně .se vede do separátoru 3, z jehož dna získává kondenzační produkt, tvořený roztokem amoniaku, který se odvádí kanálkem 4.From the exchanger 1, the gas mixture enters via line 7 into. a cooling device 2 in which it reaches temperatures in the range from +10 to -30 ° C, and preferably from -10 to -20 ° C, and is subsequently led to a separator 3 from which the condensation product formed from the bottom ammonia solution, which is discharged through channel 4.

Plynná směs se při obsahu zbytkové vody 20 až 50 ppm vede potrubím 8 do· výměníku 1, ve kterém se chladí dosud nezpracovaný plyn a dále se vede potrubím 9 ke stupni absorpční nebo· adsorpční dehydratace 5, kde dochází ke snížení obsahu zbytkové vody na hodnoty nižší než 3 ppm. Dehydratovaný plyn se odvádí ze stupně absorpční nebo adsorpční dehydratace 5 potrubím 10.At a residual water content of 20 to 50 ppm, the gas mixture is passed through line 8 to a heat exchanger 1 in which the unprocessed gas is cooled and further passed through line 9 to a degree of absorption or adsorption dehydration 5 where the residual water content is reduced to less than 3 ppm. The dehydrated gas is removed from the absorption or adsorption dehydration stage 5 via line 10.

Užitečnost absorpční nebo adsorpční dehydratace, upravené v sérii s chladicím zařízením je zřejmá, neboť umožňuje pracovat s nepříliš nízkými teplotami, přičemž se dosahuje velmi nízkých množství zbytkové vody, které činí méně než 3 ppm.The usefulness of the absorption or adsorption dehydration in series with the cooling device is obvious, since it allows to operate at not very low temperatures, while achieving very low amounts of residual water of less than 3 ppm.

Při provádění postupu podle vynálezu je rovněž možné, jak již bylo· výše uvedeno, provádět dehydrataci ve stupni absorpce nebo adsorpce vody. Posledně uvedené zařízení je výhodné při výrobě amoniaku, kdy se produkt získává selektivní absorpcí amoniaku vodou nebo· vodnými roztoky.In the process according to the invention, it is also possible, as mentioned above, to carry out the dehydration in the water absorption or adsorption step. The latter device is advantageous in the production of ammonia, whereby the product is obtained by selective absorption of ammonia with water or aqueous solutions.

Claims (1)

Způsob dehydratace plynů syntézy amoniaku na .obsah zbytkové vody v plynech vstupujících do syntézního reaktoru nižší než 3 ppm a .obecně na hodnoty přijatelné pro syntézní katalyzátory, vyznačující se tím, že směs, která má být dehydratována, se nejprve ochladí v chladicím stupni na teplotu v .rozmezí · od +10 do —30 °C, a ve ynAlezu výhodném provedení na teplotu v rozmezí od —10 do —20 °C, a po oddělení kondenzátu se dále dehydratuje pomocí látky vybrané ze skupiny zahrnující aktivní aluminu, glycerin a glykoly, přičemž tlak v chladicím a dehydratačním stupni se pohybuje v rozmezí od 3 do 30 MPa, a ve výhodném provedení od 8 do 20 MPa. 'Process for dehydrating ammonia synthesis gases to a residual water content in the gases entering the synthesis reactor of less than 3 ppm and generally to values acceptable for synthesis catalysts, characterized in that the mixture to be dehydrated is first cooled to a temperature in the cooling stage. in the range of +10 to -30 ° C, and preferably at a temperature in the range of -10 to -20 ° C, and after separation of the condensate, it is further dehydrated with a substance selected from the group consisting of active alumina, glycerin and glycols wherein the pressure in the cooling and dehydration stages is in the range from 3 to 30 MPa, and preferably from 8 to 20 MPa. '
CS713704A 1970-05-29 1971-05-20 Method of dehydration of the ammoniak synthesis gas CS216822B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2526570 1970-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS216822B2 true CS216822B2 (en) 1982-11-26

Family

ID=11216164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS713704A CS216822B2 (en) 1970-05-29 1971-05-20 Method of dehydration of the ammoniak synthesis gas

Country Status (20)

Country Link
AR (1) AR192221A1 (en)
AT (1) AT309470B (en)
BE (1) BE767523A (en)
BR (1) BR7103248D0 (en)
CA (1) CA962958A (en)
CH (1) CH533571A (en)
CS (1) CS216822B2 (en)
DE (1) DE2124913C3 (en)
DK (1) DK134112B (en)
ES (1) ES392053A1 (en)
FR (1) FR2091728A5 (en)
GB (1) GB1314939A (en)
IE (1) IE35250B1 (en)
LU (1) LU63239A1 (en)
NL (1) NL168140C (en)
RO (1) RO57133A (en)
TR (1) TR16971A (en)
YU (1) YU34841B (en)
ZA (1) ZA712996B (en)
ZM (1) ZM5971A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108285129A (en) * 2018-01-26 2018-07-17 安徽华尔泰化工股份有限公司 A kind of recycling of synthetic ammonia tailgas and Waste Heat Reuse technique

Also Published As

Publication number Publication date
DE2124913A1 (en) 1971-12-30
BE767523A (en) 1971-10-18
DK134112B (en) 1976-09-13
ZM5971A1 (en) 1972-01-21
CA962958A (en) 1975-02-18
GB1314939A (en) 1973-04-26
DE2124913C3 (en) 1974-11-21
RO57133A (en) 1974-11-11
YU34841B (en) 1980-04-30
IE35250L (en) 1971-11-29
AR192221A1 (en) 1973-02-08
NL168140B (en) 1981-10-16
NL7107466A (en) 1971-12-01
TR16971A (en) 1974-02-03
ZA712996B (en) 1972-01-26
ES392053A1 (en) 1974-08-01
LU63239A1 (en) 1971-09-01
YU134371A (en) 1979-10-31
FR2091728A5 (en) 1972-01-14
BR7103248D0 (en) 1973-05-31
AT309470B (en) 1973-08-27
NL168140C (en) 1982-03-16
DE2124913B2 (en) 1974-04-18
IE35250B1 (en) 1975-12-24
DK134112C (en) 1977-02-21
CH533571A (en) 1973-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU679132A3 (en) Method of separating acrylonitrile
US4221727A (en) Ethylene oxide recovery
KR830007109A (en) How to remove urea, ammonia and carbon dioxide from a dilute aqueous solution containing urea, ammonia and carbon dioxide
HU180579B (en) Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine
US4849537A (en) Process for the production of nitriles
US3155722A (en) Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea
US2817580A (en) Process for purifying hydrogen sulphide containing hydrogen cyanide
US3303215A (en) Synthesis of urea
MXPA06007869A (en) Process for the purification of olefinically unsaturated nitriles.
US4062928A (en) Process for the preparation of nitric acid
US3862249A (en) Method of manufacturing alcohols
CS216822B2 (en) Method of dehydration of the ammoniak synthesis gas
US3711544A (en) Heat recovery in urea synthesis
US4055627A (en) Process for treating gases in the ammonia synthesis
GB1517366A (en) Manufacture of aqueous solutions of formaldehyde and urea
US3808327A (en) Method for converting nitric oxide to nitrogen dioxide and recovery thereof
US3037844A (en) Method of separating and recovering carbon dioxide from gaseous mixtures
SU1153825A3 (en) Method of obtaining urea
US3527799A (en) Urea synthesis process
US3389961A (en) Methods of recovering gases and vapors
WO2019052824A1 (en) A process for ammonia production
US2723184A (en) Recovery of hydrocyanic acid
PL80554B1 (en)
US3668250A (en) Urea synthesis process
US3911081A (en) Catalytic oxidation of nitric oxide in molten salt