DE499928C - Verfahren zur synthetischen Herstellung von Ammoniak - Google Patents

Description

• Verfahren zur synthetischen Herstellung von Ammoniak

  Bekannterweise wird der bei der Amino-

  niaksvntliese nicht umgesetzte Stickstoff-

  Wasserstoff-Anteil nach Abscheidung des Am-

  moniaks jeweils wieder zu erneutem Umsatz

  verwendet. Wenn in dem Svnthsegas dem-

  nach irgendwelche Frein(lstoffe vorhanden

  sind, muß im Laufe eines solchen Kreislauf-

  verfahrens eine Anreicherung an diesen

  Stoffen erfolgen. Hierbei kann es sich so-

  wohl uni Gase handeln, die von vornherein

  im Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch vorhanden

  sind, wie z. B. schwere Kohlenwasserstoffe,

  Methan, Argon u. a., oder aber auch um

  solche, die sich erst während der Reaktion

  im Kontaktapparat bilden. So enthält z. B.

  (las aus dem Koksofengas gewonnene Stick-

  stoff-Wasserstoff-Gemisch in den meisten

  Fällen Methan, außerdem in kleineren Mengen

  auch Kohlenoxyd. Dieses Kohlenoxyd wird

  während der Synthese auch in Methan über-

  geführt. Sofern aber der Methangehalt düs

  Gases einen bestimmten Betrag übersteigt,

  wird die katalytisclieReaktion z,#viscli2nSticl,-

  s s toff und Wasserstoff wesentlich beeinträch-

  tigt, so daß es bislang erforderlich war, in

  gewissen Abständen auch das nicht umge-

  setzte Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch abzu-

  lassen und verlorenzugeben.

  Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah-

  ren, welches in sehr einfacher Weise gestat-

  tet, diese Freinrlstoffe aus dem katalysierten

  Gas zti entfernen, und zwar sollen gemäß der

  Erfindung die aus (lein Kontaktratun kom-

  inen(ien Gase mit flüssigem Ammoniak ge-

  waschen werden. Es ist zwar schon vorgeschlagen, (-las der Ainmoniaksvnthiese zugeleitete Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch von den Verunreinigungen durch Behandlung mit flüssigem Ammoniak zu befreien. Das entspricht aber weder in .der Ausführung noch in der Wirkung :dem Verfahren der Erfindung. Denn die als Ziel angegebene Wirkung kann nur dann erreicht werden, wenn das zur Waschung benutzte- Ammoniak jeweils vor neuer Verwendung im Kreislauf durch Entspannung von den gelösten Gasen befreit wird und dadurch bei der Wiederverwendung fähig ist, die im Gasgemisch enthaltenen Fremdstoffe zu absorbieren. Eine solche Arbeitsweise ist bislang nicht vorgeschlagen. Selbstverständlich wird man sich zweckmäßig zur Waschung des aus dem katalysierten Gase abgeschiedenen flüssigen Ammoniaks bedienen, weil dieses ohnehin zur Verfügung steht: es muß aber ausdrücklich hervorgehoben werden, daß sich die Erfindung nicht etwa nur auf eine solche Anwendung beschränkt. Zur Erhöhung der Absorptionswirkung wird man zweckmäßig bei dem Druck arbeiten. wie er bei der Ainnioniaksvnthese verwandt wird, und besonders bei Temperaturen von etwa -7o Grad, (la flüssiges Ammoniak gerade unter diesen Bedingungen eine sehr erhebliche Löslichkeit für die in den Gasen enthaltenen Fremdstoffe, wie z. B. für Methan und Argon, besitzt, während die Löslichkeit von Wasserstoff unrl Stickstoff nur außerordentlich gering ist. Die Ausführung des Verfahrens sei an einem Beispiel näher erläutert.
• Das gereinigte, also im wesentlichen aus Wasserstoff und Stickstoff bestehende Gasgemisch, z. B. Koksgas, das schwere Kohlenwasserstoffe, Methan, ferner Argon u. a. nur in geringen Mengen enthält, wird auf den zur Ainmoniaksynthese erforderlichen Druck gebracht. -Es tritt nach der Vorwärmung im den Kontaktraum ein und verläßt ihn mit dem entsprechenden Ammoniakgehalt. Durch Abkühlen unter Druck wird das gebildete Ammoniak fast vollständig flüssig abgeschieden, und dieses - gegebenenfalls mit besonders zugesetztem flüssigem Ammoniak gemischt - nimmt gleichzeitig die vorhandenen Fremdstoffe .auf, Zwecks innigerer Mischung können dabei Flüssigkeit und Gas durch einen Waschturm geschickt werden. Nach der Trennung der Flüssigkeit vom Gas wird das Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff nach der entsprechenden Vorwärmung wieder in den Syntheseofen geführt. Die Flüssigkeit dagegen wird ganz oder zum Teil - gegebenenfalls unter Wärmezufuhr - entspannt, wobei sie das gelöste Methan mit anderen Stoffen abgibt, das auch gleichzeitig einen Teil des Ammoniaks in Gasform mitnimmt. Dieses Gasgemnsch wird zur Ammoniaks,alzfahrik geschickt. Der flüssig gebliebene Ammoniakrest wird dann mit dem aus dem Kontaktofen austretenden ammoniakhaltigen Gas nach dessen Vor- bzw. Abkühlung in Berührung gebracht und nimmt daraus wieder Methan und andere Stoffe auf. Zweckmäßigerweise würde man in einem Waschturm die Flüssigkeit dem Gas entgegenführen. Die nun wieder mit den Fremdstoffen gesättigte Flüssigkeit wird dann, wie beschrieben, wieder entspannt .usw. und der flüssige Rest dem System immer wieder zugeführt. Die mit dem Methan entweichende Ammoniakmenäe kann durch Temperaturregelung so gehalten werden, daß der Methangehalt in dem entsprechenden Verhältnis zu dem Methangehalt des. Frischgases steht, und, zwar in der Weise, daß die Methanmenge in dem abziehenden Gas möglichst gleich der durch das Frischgas zugeführten Methanmenge ist, so daß keine Anreicherung des Methans in dem umlaufenden Gas stattfindet. Sofern das Stickstoff-Wa.sserstoff-Gemi,sch, das zur Synthese dienen soll, Kohlensäure .oder Kohlenoxyd enthält, werden daraus während der Synthese sich bildende Methanmengen in sehr einfacher Weise entfernt, so daß eine Anreicherung aus den bei der Synthese gebildeten Stofferz mittels, ,der Erfindung leicht vermieden werden kann.
• Dasselbe gilt auch für Frischgase, die einen kleineren oder größeren Gehalt an ungesättigten. Kohlenwasserstoffen haben. Über dem Katalysator verwandeln sich diese Gase dann nicht nur in Methan, sondern auch in höhere Homologe des Methans. Infolge höheren Siedepunktes. und größerer Dichte ist ihre Abscheidung mittels flüssigen @mmoniaks nach, der Erfindung besonders leicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur synthetischen Herstellung von Ammoniak unter fortlaufender Wiederverwendung der bei der Reaktion nicht umgesetzten Stickstoff-Wasserstoff-Anteile zu erneutem Umsatz und ihrer Behandlung mit flüssigem Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende flüssige Ammoniak vor -der jeweiligen Verwendung durch Entspannung von den in denn vorhergehenden Arbeitsgang aufgenommenen Fremdstoffen befreit wird.