DE1542387B2 - Verfahren zur synthese von ammoniak - Google Patents

Description

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während das Gasgemisch sich im komprimierten 25" Zustand befindet, erfüllt wird, wobei Kmax größer ist als der Wert K, der durch die Beziehung

wiedergegeben wird, worin Pnh2 der Partialdruck von Ammoniak (in atm) und Pco₂ der Partialdruck von Kohlendioxid (in atm) im Gasgemisch ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid enthaltende Frischgas einen Druck von etwa 84 bis etwa 211 atm sowie eine Temperatur von etwa 107 bis etwa 163° C besitzt, bevor es mit dem Kreislaufgas mit einem Druck von etwa 84 bis etwa 211 atm und einer Temperatur von etwa 29 bis etwa 85° C vermischt wird, und daß die vereinigten Gase auf einen Druck von etwa 98 bis etwa 224 atm bei einer Temperatur von etwa 38 bis etwa 107°C komprimiert werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Synthese von Ammoniak unter erhöhtem Druck in Gegenwart eines Katalysators, wobei ein Stickstoff, Wasserstoff sowie Kohlendioxid enthaltendes Frischgas und Ammoniak, Wasserstoff und Stickstoff enthaltendes Kreislaufgas unter Verwendung ein und desselben Kreiselkompressors komprimiert wird.

Bei den bekannten Verfahren zur Synthese von Ammoniak wird das Stickstoff und Wasserstoff enthaltende Frischgas von dem verhältnismäßig niedrigen Druck, bei dem es erzeugt wird, nämlich Atmosphärendruck bis zu einigen Dutzend Atmosphären, auf den verhältnismäßig hohen Druck, bei dem es über den Synthesekatalysator geleitet wird (je nach Verfahren 105 bis 1400 atm), komprimiert. Das komprimierte Frischgas wird mit Kreislaufgas, das komprimiert ist, vereinigt. Das Gemisch kann dann gekühlt werden, um einen Teil des gebildeten Ammoniaks auszukondensieren, so daß er abgetrennt werden kann. Das von Ammoniak befreite kalte Gas wird dann auf Reaktionstemperatur (260 bis 538° C) vorgeheizt und über ein Katalysatorbett oder mehrere Katalysatorbetten geleitet, wo ein Teil des Stickstoffs und Wasserstoffs zu Ammoniak umgesetzt wird. Das Ammoniak enthaltende Produktgas wird durch Wärmeaustausch mit dem Beschickungsgas gekühlt und kann dann noch weiter gekühlt werden, um einen Teil des Ammoniaks auszukondensieren, und wird dann, wie erwähnt, erneut komprimiert, bevor es mit dem Frischgas vereinigt wird. Dadurch wird der im sog. Synthesekreislauf auftretende Druckabfall (normalerweise etwa 7 bis 35 atm) kompensiert. Ein kleiner Anteil des Kreislaufgases wird abgezogen, damit sein Gehalt an Inertgasen, wie Methan, Argon und anderen Edelgasen, nicht zu groß wird.

Das Frischgas enthält normalerweise geringe Mengen, gewöhnlich etwa IO-⁴ bis 10~³ %, Kohlendioxid, das bekanntlich unter bestimmten Bedingungen mit Ammoniak zu festem Ammoniumcarbamat und bei Anwesenheit von Wasser zu festem Ammoniumcarbonat und bzw. oder festem Ammoniumbicarbonat reagiert. Die Bildung solcher Feststoffe in der Kompressoranlage ist außerordentlich unerwünscht. Sie wurde bei den oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren dadurch vermieden, daß das Kohlendioxid enthaltende Frischgas erst dann mit dem Ammoniak enthaltenden Kreislaufgas vermischt wurde, wenn beide Gase getrennt voneinander komprimiert waren.

In der US-PS 30 54 660 ist ein solches Verfahren zur Synthese von Ammoniak beschrieben. Es wird ausgeführt, daß sich gleichzeitig zwei Kompressoren, nämlich ein Hauptkompressor für das Frischgas und ein Zusatzkompressor oder »recirculator« für das Kreislaufgas in Betrieb befinden. Nur ein geringer Teil des Kreislaufgases, der zum Antreiben des der Komprimierung des Hauptteiles des Kreislaufgases dienenden Turbinenkompressors verwendet wird, wird anschließend in den Hauptkompressor für das Frischgas eingeführt.

Aus »Chemical Engineering« 21. Juni 1965, S. 109ff., ist es bekannt, in sehr großen Ammoniaksyntheseanlagen mit Kapazitäten über 300 bis zu 3000 t/Tag anstelle der in kleineren Anlagen verwendeten Kolbenkompressoren Kreiselkompressoren für die Kompression des Frischgases und des Rückgases zu verwenden und die Synthese bei verhältnismäßig niedrigen Drücken von 140 bis 210atm durchzuführen (a.a.O., S. Ill, r. Sp., Z. 30—35). Auf Seite 114, r. Sp., letzte drei Zeilen, wird das Problem der schlechten Auslastung des letzten Rades des Kreiselkompressors hingewiesen. Es wird zwar in den vorangehenden Zeilen festgestellt, daß das Verfahren bei Verwendung von Kreiselkompressoren bei niedrigeren als den zuvor angewandten Drücken durchgeführt wird, jedoch wird das Problem damit nur sehr unzureichend gelöst, und aus der schlechten Auslastung des letzten Rades oder der letzten Räder ergeben sich beträchtliche Probleme hinsichtlich Konstruktion, Wirtschaftlichkeit und Störanfälligkeit des Kreiselkompressors.

Es wurde gefunden, daß man die erwähnten Nachteile dadurch überwinden kann, daß man das Kreislaufgas dem Kreiselkompressor, in dem das Frischgas komprimiert wird, durch einen Seiteneinlaß unmittelbar vor dem letzten Rad oder den letzten Rädern zuführt und das so erhaltene Gasgemisch aus Kreislauf- und Frischgas nach dem Passieren des letzten oder der letzten Räder den gewünschten Enddruck erreicht. Die Bedingungen, unter denen Frischgas und Kreislaufgas miteinander vermischt, werden, sind so gewählt, daß die

Bildung von Feststoffen in der Kompressoranlage aufgrund der Reaktion zwischen Kohlendioxid und Ammoniak verhindert wird. Es müssen solche Partialdrücke von Ammoniak und Kohlendioxid und solche Temperaturen (in ⁰K) eingehalten werden, daß die Beziehung

log K_max= -

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während das Gasgemisch sich im komprimierten Zustand befindet, erfüllt wird, wobei K_max größer ist als der Wert K, der durch die Beziehung

wiedergegeben wird, worin Puh^ der Partialdruck von Ammoniak (in atm) und /³CO₂ der Partialdruck von Kohlendioxid (in atm) im Gasgemisch ist.

Das Frischgas, das im wesentlichen aus Wasserstoff und Stickstoff im Molverhältnis von etwa 3 :1 besteht, wird vor seinem Einsatz in dem Ammoniaksyntheseverfahren von Katalysatorgiften, wie Kohlenstoff, öldämpfen, ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Schwefelverbindungen, Wasser und Kohlenoxiden, die außerdem zur Bildung fester Rückstände sowie zur Schädigung der Anlage führen können, ganz oder teilweise befreit. Die Entfernung von Inertgasen, wie Methan, Argon und Helium, die sich bei der Ammoniaksynthese ansammeln können und den Partialdruck von Stickstoff und Wasserstoff und damit die Reaktionsgeschwindigkeit erniedrigen, erfolgt gewöhnlich durch Abziehen eines Teiles des Gases.

Die Konzentration an Inertgasen bei der Ammoniaksynthese variiert von etwa 0,4 bis etwa 2,0%, bezogen auf das gereinigte Frischgas. Kohlenoxide sind gewöhnlich zu etwa 10~³ % oder darunter anwesend. Das gereinigte Frischgas wird üblicherweise mit einem Druck von etwa 7 bis etwa 52,5 atü eingesetzt.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Zeichnungen veranschaulicht werden.

Fig. 1 stellt ein Fließschema einer Anlage zur Ausführung einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung dar und

F i g. 2 zeigt ein ähnliches Fließschema einer Anlage zur Durchführung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 wird Stickstoff und Wasserstoff enthaltendes Frischgas durch Leitung 10 in die erste Stufe 12 des Kreiselkompressors 11 eingeführt und auf einen mittleren Druck von etwa 59,5 bis etwa 66,5 atü komprimiert. Diese Kompressorstufe 12 enthält 9 Räder. Das komprimierte Gas wird durch Leitung 14 und zum Auskondensierenlassen vorhandener Feuchtigkeit durch die Kühlzone 16 und von da in den Abscheider 18 geführt, wo es von Wasser befreit wird, das durch Leitung 21 abgezogen wird. Das getrocknete Frischgas von niederem Druck und einer Temperatur zwischen etwa 4 und etwa 10⁰C wird aus dem Wasserabscheider 18 durch Leitung 20 in die zweite Stufe 22 des Kreiselkompressors 11 geführt. Diese zweite Stufe 22 enthält 9 Räder. Kreislaufgas, das wie weiter unten beschrieben erhalten wurde und Ammoniak, nichtumgesetzten Stickstoff und Wasserstoff sowie geringe Mengen an Inertgasen enthält, wird durch Leitung 24 und einen Seiteneinlaß in die zweite Stufe 22 des Kompressors eingeführt und mit dem hinter dem letzten Rad vor dem Seiteneinlaß hervorströmenden Frischgas bei einem mittleren Druck von etwa 84 bis etwa 211 atü vermischt. Das Frischgas besitzt eine Temperatur von etwa 107 bis etwa 163°C, das Kreislaufgas eine Temperatur von etwa 29 bis etwa 85°C und das erhaltene Gasgemisch beim Passieren des letzten Rades oder der letzten Räder der zweiten Stufe 22 eine Temperatur von etwa 38 bis etwa 82° C. Das Gasgemisch wird durch das letzte Rad oder die letzten Räder der zweiten Stufe 22 auf einen Enddruck von etwa 98 bis etwa 224 atü und eine Endtemperatur von etwa 38 bis etwa 107° C gebracht und durch Leitung 26 abgezogen.

Das Kreislaufgas, das in die zweite Kompressorstufe 22 durch Leitung 24 eingeführt wird, besitzt wegen des Druckabfalles während des Synthesekreislaufes um etwa 10,5 bis 17,5 atm, wie bereits oben erwähnt, einen Druck von etwa 84 bis etwa 211 atü. Die Stelle des Seiteneinlasses in die zweite Kompressorstufe 22 wird so gewählt, daß das Kreislaufgas bei seinem Eintritt in die zweite Kompressorstufe 22 denselben oder einen nur geringfügig höheren Druck besitzt, als er an dieser Stelle innerhalb der zweiten Kompressorstufe herrscht, was gewöhnlich in der Nähe des letzten Rades oder der letzten Räder des Kompressors der Fall ist. Dadurch wird eine volle Auslastung des letzten Rades oder der letzten Räder des Kompressors erzielt. Der Kompressor kann auch aus einer größeren oder geringeren Anzahl von Stufen als den zwei Stufen dieses Beispiels bestehen, wobei die Za,hl der Stufen von der gesamten benötigten Druckdifferenz und von mechanischen Bedingungen abhängt.

Ein Teil des komprimierten Gases aus Leitung 26 wird durch Leitung 28 geführt und zum Vorheizen der Reaktorbeschickung in der Wärmeaustauschzone 29 verwendet. Der Rest wird in der Kühlzone 27 zum Auskondensierenlassen von anwesendem Ammoniak gekühlt, in Leitung 30 mit dem von der Wärmeaustauschzone 29 abgezogenen gekühlten Gas vereinigt und mit diesem zusammen in die Trennzone 31 eingeleitet, wo Ammoniak in flüssiger Form sowie Kohlendioxid abgetrennt werden. Das Kohlendioxid wird mit dem flüssigen Ammoniak, der durch Leitung 39 in den Auffangbehälter 56 gelangt, entfernt. Aus dem Tank 56 wird der Ammoniak durch Leitung 58 als Produkt abgezogen. Der gasförmige Anteil aus der Trennzone 31 wird durch Leitung 32 in die Wärmeaustauschzone 29 geleitet und dort, wie oben beschrieben, vorgeheizt und durch Leitung 33 in den Reaktor 38 eingeleitet, in dem sich eine Anzahl von (nicht gezeigten) Katalysatorbetten sowie ein Wärmeaustauscher 40 befinden. Der Hauptteil des Gases strömt durch ein (nicht gezeigtes) Rohr innerhalb des Reaktors nach unten und durch den innerhalb des Reaktors befindlichen Wärmeaustauscher 40, wo das Gas durch indirekten Wärmeaustausch mit heißen Produktgasen auf die zur Einleitung der Umsetzung benötigte Temperatur vorgeheizt wird. Danach strömt das Gas nacheinander durch die Katalysatorbetten, wobei es aufgrund der exothermen Umsetzung zwischen Stickstoff und Wasserstoff zu Ammoniak in jedem der Katalysatorbetten erhitzt wird. Die geringen Mengen Methan, Helium, Argon und Kohlendioxid, die als Verunreinigungen in dem Gas enthalten sind, sind bei der Ammoniaksynthese inert. Die Temperatur wird geregelt, indem man eine kleine Menge des verhältnismäßig kühlen Beschickungsgases aus Leitung 33 durch die Leitungen 34 und 35 zwischen die Katalysatorbetten preßt. Von derartigen Leitungen sind nur zwei gezeigt;

ihre Zahl steigt mit der Zahl der Katalysatorbetten. Die heißen Abgase aus dem letzten der Katalysatorbetten passieren den Wärmeaustauscher 40, wobei sie, wie beschrieben, mit dem Beschickungsgas in indirektem Wärmeaustausch stehen.

Das heiße Produktgas, das aus dem Wärmeaustauscher 40 des Reaktors 38 abgezogen wird, strömt durch Leitung 42 zu einem oder mehreren weiteren Wärmeaustauschern, die allgemein als Kühlzone 44 dargestellt sind. Der Hauptteil des gekühlten Gases bildet das Kreislaufgas und wird durch Leitung 24 in die zweite Kompressorstufe 22 eingeleitet. Etwa 15 bis etwa 25% des eingesetzten Wasserstoff/Stickstoff-Gemisches wird im Reaktor in Ammoniak umgewandelt. Die Menge an nichtumgesetztem Kreislaufgas ist daher etwa vier- bis etwa siebenmal so groß wie die Menge an Frischgas. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist aber für jeden Umwandlungsgrad und jedes dadurch bedingte Verhältnis von Kreislaufgas zu Frischgas anwendbar. Ein kleiner Anteil des vom Reaktor abgezogenen Gases wird durch Leitung 46 abgeleitet, in Zone 48 gekühlt, um Ammoniak auskondensieren zu lassen, und in den Abscheider 50 geleitet, wo von dem nichtumgesetzten Gas und den Inertgasen flüssiger

Tabelle 1

Ammoniak abgetrennt und durch Leitung 54 in den Auffangbehälter 56 geleitet wird, während die nichtumgesetzten und Inertgase durch Leitung 52 aus dem Verfahrenskreislauf entfernt werden, um zu verhindern, daß der Gehalt des Kreislaufgases an Inertgasen zu hoch wird. Dieses aus dem Kreislauf entfernte Gas kann zu Kühlzwecken, zur Verbrennung oder zu anderen Zwecken verwendet werden. Seine Menge wird so einreguliert, daß die gleiche Menge an Inertgasen, die dem System durch die Frischgase zugeführt wird, aus dem System entfernt wird.

In dem folgenden Beispiel 1 bzw. in Tabelle 1 werden für ein gemäß dem Fließschema von Fig. 1 durchgeführtes Syntheseverfahren Daten über Druck- und Temperaturbedingungen, Strömungsgeschwindigkeiten und Zusammensetzung der Gasströme an verschiedenen Stellen der Anlage sowie über die sonstigen Verfahrensbedingungen angegeben.

Beispiel 1

Sowohl die erste Kompressorstufe 12 als auch die zweite Stufe 22 bestehen aus je 9 Kompressorrädern. Das zurückgeführte Gas wird zwischen dem 8. und 9. Rad der zweiten Stufe 22 eingeführt.

Ort der	Druck	Temp.	—	Strömungs	Mol-%	nach Verlassen des 8. Rades der zweiten	Gas vor dem	Kompressorstufe :	Mol-%	Mol-%	Mol-%	Vol.-%
Messung bzw.			43	geschw.	N2	aus Kreislauf- und frischem	H2	NH3	Inertgas	CO2
Probenahme			67						[10 -<]
(vgl. Figur 1)	atü	0C	—	kg/h
10*)	24,7	38	—	25,55	24,6	73,8	0	1,6	5
14*)	63,4	174	121	25,55	24,6	73,8	0	1,6	5
20	62,7	8	54	25,21	24,6	73,8	0	1,6	5
21	—	0,38	—	—	—		—
24	136,7	153,5	18,1	55,0	12,0	14,9	0
26	150,5	178,5	19,3	58,3	9,9	12,5	0,9
52	—	2,86	—	—	—	—	—
58	—	22,34	—	—	—	—	—
A**)	136,7	25,21	24,6	73,8	0	1,6	5
B**)	136,7	178,5	19,3	58,3	9,9	12,5	0,9
*) Wassergehalt des Frischgases nicht in den Mol-%-Werten enthalten.
A·*) Frischgas	22.
B**) Gemisch	9. Rad der zweiten Kompressorstufe 22.

Der unerwünschten Bildung von Feststoffen kann man durch Erhöhung der Temperatur und Senkung des Druckes entgegenwirken, da beide Maßnahmen die Zersetzung des festen Carbamats in seine gasförmigen Bestandteile, Kohlendioxid und Ammoniak, gemäß der folgenden Reaktionsgleichung begünstigen:

NH₄CO₂NH_{2 (fest)} =2NH_3(gas0 + CO_2(gasl) (1)

Bei niedrigen Ammoniak- und Kohlendioxidkonzentrationen in einem Gasgemisch können die Partialdrükke dieser beiden Stoffe wie folgt ausgedrückt werden:

Gemäß dem Massenwirkungsgesetz hängt das Ausmaß der Carbamatbildung gemäß Gleichung (1) ab von dem Wert für K in dem Ausdruck:

₃)

PcO₂ =

Experimentell wurde ermittelt, daß die Bildung von Feststoffen unterbleibt, wenn K für eine gegebene Temperatur einen bestimmten Maximalwert nicht übersteigt. Eine Reihe von empirisch ermittelten Werten für maximale 7^-Werte (K_max) und die dazugehörigen Temperaturen sind in Tabelle A zusammengestellt, wobei K sich aus den Partialdrücken in atm errechnet und Temperaturen in ° Kelvin angegeben sind.

Tabelle A

der Partialdruck von Ammoniak,
der Partialdruck von Kohlendioxid,
der Molenbruch von Ammoniak,
der Molenbruch von Kohlendioxid, und
der Gesamtdruck des Gemisches

auf Pin atm)

Temperatur,
⁰KeMn

6,9xlO-³
38xlO-³
118XlO-³
324x10-3

272 294 311 327

Aus den in Tabelle A angegebenen Daten läßt sich eine empirische Beziehung zwischen K_max und der zugehörigen Temperatur durch die folgende Gleichung ausdrücken:

log

7,694,

bezogen auf Pin atm, worin Tdie absolute Temperatur in ° Kelvin bedeutet.

Mit Hilfe von Gleichung (5) kann man den zulässigen Gesamtdruck und die zulässige Ammoniak- und Kohlendioxidkonzentration abschätzen, wenn man bei einer gegebenen Temperatur die Bildung von Feststoffen in dem Gasgemisch verhindern will. Umgekehrt läßt sich die Mindesttemperatur errechnen, bei der bei gegebenem Gesamtdruck und gegebenen Ammoniak- und Kohlendioxidkonzentrationen die Feststoffbildung verhindert wird.

Im folgenden wird auf Fig.2 Bezug genommen, durch die eine Modifikation des gemäß Fig. 1 beschriebenen Verfahrens veranschaulicht wird. Das Frischgas strömt bis zur zweiten Stufe 22 des Kompressors 11 wie in F i g. 1 gezeigt. Kreislaufgas, das wie weiter unten beschrieben erhalten wird und neben nichtumgesetztem Stickstoff und Wasserstoff Restmengen an Ammoniak und geringe Mengen Verunreinigungen enthält, wird durch Leitung 24 in einen Seiteneinlaß der zweiten Stufe 22 des Kompressors 11 geleitet, in dem es mit Frischgas vermischt wird. Dabei besitzt das von dem letzten vor dem Seiieneinlaß befindlichen Rad abströmende Frischgas eine Temperatur von etwa 107 bis etwa 162°C und einen Druck von etwa 84 bis etwa 176 atm. Das Kreislaufgas besitzt eine Temperatur von etwa -12 bis etwa 43° C und einen Druck von etwa 84 bis etwa 176 atm. Das durch Vermischen der beiden Ströme entstandene Gasgemisch besitzt eine Temperatur von etwa 4 bis etwa 71°C und einen Druck von etwa 84 bis etwa 176 atm, bevor es zu dem letzten Rad oder den letzten Rädern der zweiten Stufe 22 gelangt, wo es auf einen Enddruck von etwa 98 bis etwa 189 atm und eine Endtemperatur von etwa 10 bis etwa 93° C gebracht wird. Dieses Gasgemisch wird durch Leitung 26 aus der zweiten Kompressionsstufe 22 abgezogen, in Zone 27 zum Auskondensieren von anwesendem Restammoniak gekühlt und in die zweite Abscheidezone 31 geleitet, wo es von flüssigem Ammoniak befreit wird, der durch Leitung 39 in das Auffanggefäß 56 geleitet wird. Das ammoniakfreie Gas wird dann durch

Tabelle 2

35

40 Leitung 32 in den Wärmeaustauscher 45 und durch Leitung 33 durch den Reaktorwärmeaustauscher 40 und den Reaktor 38 geleitet. Ein Teil des verhältnismäßig kühlen Beschickungsgases wird durch Leitungen 34 und 35 zwischen die (nicht gezeigten) Katalysatorbetten geleitet, um das Produktgas abzukühlen.

Das Ammoniak enthaltende, den Reaktor verlassende Gas wird durch Leitung 42 aus dem Reaktor 38 abgezogen, im Wärmeaustauscher 45 durch entgegenkommendes Beschickungsgas gekühlt, um Ammoniak auskondensieren zu lassen, und in den ersten Abscheider 49 geleitet, wo der verflüssigte Ammoniak abgetrennt und durch Leitung 47 in den Auffangbehälter 56 abgezogen wird. Das Gas wird dann weiter durch Leitung 24 abgezogen, von wo die Hauptmenge als das oben erwähnte Kreislaufgas in die zweite Stufe 22 des Kompressors 11 zurückgeleitet wird. Ein kleiner Anteil des Gases wird durch Leitung 51 in den Abscheider 50 geleitet, wo restliches Ammoniak abgetrennt und durch Leitung 54 in den Auffangbehälter geleitet wird. Das Restgas wird danach durch Leitung 52 aus dem Verfahrenskreislauf entfernt, um zu verhindern, daß die Menge an Inertgasen in dem System zu hoch wird.

Die gemäß Fig. 2 durchgeführte Modifizierung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus der Abtrennung der Hauptmenge des gebildeten Ammoniaks aus dem den Reaktor verlassenden Gas, bevor es zur zweiten Kompressorstufe 22 zurückgeführt und mit Frischgas vermischt und komprimiert wird. Im Gegensatz dazu wird beim Verfahren gemäß F i g. 1 die Hauptmenge an Ammoniak erst nach dem Vermischen und Komprimieren des Reaktorabgases mit dem Frischgas entfernt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt somit beide Verfahrensweisen.

Im folgenden Beispiel 2 bzw. in Tabelle 2 werden für ein gemäß dem Fließschema von F i g. 2 durchgeführtes Syntheseverfahren Angaben über Druck- und Temperaturbedingungen, Strömungsgeschwindigkeiten und Zusammensetzung der Gase an verschiedenen Stellen der Anlage sowie über die sonstigen Verfahrensbedingungen gemacht.

Beispiel 2

Sowohl die erste Kompressorstufe 12 als auch die zweite Stufe 22 bestehen aus je 9 Kompressorrädern. Das Kreislaufgas wird zwischen dem 8. und 9. Rad der zweiten Stufe 22 eingeführt.

Ort der	Druck	Temp.	Strömungs-	Mol-%	Mol-%	Mol-%	Mol-%	Vol.-%
Messung bzw.			geschw.	Nh	H2	NH3	Inertgas	CO2
Probenahme								[10 -4]
(vgl. Figur 2)	atü	0C	kg/h

10*)	26,6	27	—	3	42,95	24,6	73,8	0	1.6	5
14*)	64,7	157	38	42,95	24,6	73,8	0	1,6	5
20	64,0	8	—	41,55	24,6	73,8	0	1,6	5
21	■ —		1,41	—	—	—	—	—
24	138,7	121	222,0	19,6	59,0	5,4	16,0	0
26	150,5	21	263,6	20,5	61,9	4,4	13,2	1,0
52	—	4,39	—	—	—	—	—
58		37,16			—	—	—
A")	138,7	41,55	24,6	73,8	0	1,6	5
B**)	138,7	263,6	20,5	61,9	4,4	13,2	1,0

Wassergehalt des Frischgases nicht in den Mol-%-Werten enthalten. *) Frischgas nach Verlassen des 8. Rades der zweiten Kompressorstufe 22. *) Gemisch aus Kreislauf- und frischem Gas vor dem 9. Rad der zweiten Kompressorstufe 22.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 709 507/312

Claims (1)

IO 4Z Do/ Patentansprüche:

1. Verfahren zur Synthese von Ammoniak unter erhöhtem Druck in Gegenwart eines Katalysators, wobei ein Stickstoff, Wasserstoff sowie Kohlendioxid enthaltendes Frischgas und Ammoniak, Wasserstoff und Stickstoff enthaltendes Kreislaufgas unter Verwendung ein und desselben Kreiselkompressors komprimiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kreislaufgas dem Kreiselkompressor, in dem das Frischgas komprimiert wird, durch einen Seiteneinlaß unmittelbar vor dem letzten oder den letzten Rädern des Kompressors zuführt und man das so erhaltene Gasgemisch aus Kreislauf- und Frischgas das letzte oder die letzten Räder passieren läßt und am Hochdruckende abnimmt und daß solche Partialdrücke von Ammoniak und Kohlendioxid und solche Temperaturen (in ° Kelvin) eingehalten werden, daß die Beziehung