EA000611B1 - Способ и устройство для каталитического получения аммиака - Google Patents
Способ и устройство для каталитического получения аммиака Download PDFInfo
- Publication number
- EA000611B1 EA000611B1 EA199800315A EA199800315A EA000611B1 EA 000611 B1 EA000611 B1 EA 000611B1 EA 199800315 A EA199800315 A EA 199800315A EA 199800315 A EA199800315 A EA 199800315A EA 000611 B1 EA000611 B1 EA 000611B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- stream
- synthesis gas
- reactor
- heat exchanger
- line
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Настоящее изобретение относится к технологии получения аммиака, в частности, к способу и устройству для каталитического получения аммиака из синтез-газа, содержащего водород и азот.
Известен способ каталитического получения аммиака путем последовательного пропускания потока синтез-газа, содержащего азот и водород, через первый слой катализатора и второй слой катализатора, непрямого охлаждения первого слоя катализатора, охлаждение потока газообразного продукта, покидающего второй слой катализатора, и выделением конечного продукта известными способами, где непрямое охлаждение осуществляется потоком исходного синтез-газа, содержащего водород и азот, подаваемого на первый слой катализатора, и поток газа, покидающего стадию непрямого охлаждения, смешивают, по меньшей мере, с одним дополнительным потоком исходного синтез-газа, содержащего водород и азот, перед подачей на первый слой катализатора. Не вступивший в реакцию исходный синтез-газ может быть возвращен на повторную переработку (см., например, патент ФРГ DE 2710247 С3, фиг. 2, С 01С 1/04,1991).
Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности получения аммиака путем упрощения технологии его производства.
Эта задача решена посредством способа и устройства, выполненного согласно настоящему изобретению, которые детально описаны ниже.
Способ, согласно изобретению, предусматривает стадии пропускания потока синтезгаза, содержащего азот и водород, через слои катализатора, расположенные один над другим, причем этот поток получают путем объединения подпотоков, осуществляющих непрямой теплообмен, введения потока синтез-газа в поток, вводимый в первый слой катализатора, для регулирования температуры подаваемого потока и выделения конечного продукта, при этом способ характеризуется тем, что исходный поток синтез-газа, содержащего водород и азот, подают в виде трех потоков, первый поток предварительно подогревают непрямым теплообменом с потоком продукта, выходящим из последнего слоя катализатора, с последующим введением во второй поток, полученный таким образом объединенный поток подают в первый слой катализатора, при этом третий поток подогревают непрямым теплообменом с потоком продукта, выходящим из первого и второго слоя катализатора с последующим добавлением в объединенный поток, вводимый в первый слой катализатора.
Устройство, выполненное согласно настоящему изобретению, предусматривает линии для подачи исходного синтез-газа, содержащего водород и азот, реакторы с расположенными внутри них слоями катализатора, при этом указанные катализаторы размещены один над другим, первый реактор снабжен входной линией, сообщенной с линиями для подачи исходного синтез-газа, а последний реактор снабжен выходной линией для отвода потока продукта, при этом указанная выходная линия снабжена теплообменником, и дополнительные теплообменники, указанное устройство характеризуется тем, что две линии для подачи исходного синтез-газа, одна из которых проходит через теплообменник, которым снабжена выходная линия последнего реактора, сходятся в одну линию, сообщенной с входной линией первого реактора, при этом один дополнительный теплообменник установлен между каждыми двумя реакторами, а третья линия для подачи исходного синтез-газа проходит через каждый дополнительный теплообменник и сообщена с входной линией первого реактора.
Изобретение далее иллюстрируется сопроводительным чертежом, представляющим собой упрощенную схему потоков, описывающую способ, осуществляемый по настоящему изобретению в устройстве, выполненном согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Устройство 1 содержит три реактора 2, 3 и 4, размещенных один над другим. Каждый реактор 2-4 снабжен слоем 5 катализатора, расположенным внутри катализатора. Первый реактор 2 снабжен входной линией 6, а последний реактор 4 снабжен выходной линией 7, имеющим теплообменник 8. Реакторы 2-4 соединены линиями 9, 10, в каждой из которых расположен дополнительный теплообменник 11. В конструкции устройства 1 также предусмотрены линии 1 2-1 4 для подачи исходного синтез-газа, содержащего водород и азот. Линия 12 проходит через теплообменник 8 и ведет в линию 15, ведущую во входную линию 6. Линия 1 4 также ведет в линию 15. Линия 13 проходит через каждый из дополнительных теплообменников 11, находящихся между реакторами 4 и 3 и 3 и 2, а затем ведет во входную линию 6.
В ходе работы устройства, выполненного по изобретению, свежеприготовленный синтезгаз для получения аммиака вводят в линии 1 2-1 4 в аппарат 1 . Синтез-газ практически вводят в виде трех раздельных питающих потоков. Свежеприготовленный синтез-газ пропускают по линии 6 в реактор 2 и частично превращают в аммиак в его каталитическом слое 5. Частично превращенный синтез-газ затем пропускают последовательно через реакторы 3 и 4. При пропускании через каталитические слои 5 в реакторах 3 и 4 азот и водород в потоке, экзотермически реагируя, превращаются в аммиак, а образующийся продукт, обогащенный аммиаком, отводят по линии 7 после его непрямого охлаждения в теплообменнике 8, осуществляемого с помощью потока, проходящего по линии 1 2. Дополнительные теплообменники 11, расположенные между реакторами 2 и 3 и 3 и 4, служат для охлаждения частично превращенного потока, выходящего из реакторов 2 и 3.
Как известно специалистам, обладающим средним уровнем знаний в данной области техники, реакция между водородом и азотом протекает экзотермически в слоях катализатора, при этом этот процесс сопровождается ростом температуры в технологических потоках. В силу термодинамических причин температура технологического потока, выходящего из реактора 2, должна быть понижена перед введением его в реакторы 3 и 4. Для этого поток охлаждают путем непрямого теплообмена с подаваемым потоком, проходящим по линии 13.
Подаваемые потоки, проходящие по линиям 12 и 13, предварительно подогретые непрямым теплообменом, как это было описано выше, вводят в реактор 2 вместе с холодным подаваемым потоком по линии 1 4, служащим для регулирования температуры потока, проходящего в линии 6.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ каталитического получения аммиака, предусматривающий стадии пропускания потока синтез-газа, содержащего азот и водород, через слои катализатора, расположенные один над другим, причем этот поток получают путем объединения подпотоков осуществления непрямого теплообмена, введения потока синтез-газа в поток, вводимый в первый слой катализатора, для регулирования температуры подаваемого потока и выделения конечного продукта, отличающийся тем, что исходный поток синтез-газа, содержащий водород и азот, подают в виде трех потоков, первый поток предварительно подогревают непрямым теплообменом с потоком продукта, выходящим из последнего слоя катализатора, с последующим введением во второй поток, полученный таким образом объединенный поток подают в первый слой катализатора, при этом третий поток подогревают непрямым теплообменом с потоком продукта, выходящим из первого и второго слоя катализатора с последующим добавлением в объединенный поток, вводимый в первый слой катализатора.
- 2. Устройство для каталитического получения аммиака, содержащее линии для подачи исходного синтез-газа, содержащего водород и азот, реакторы с расположенными внутри них слоями катализатора, при этом указанные реакторы размещены один над другим, первый реактор снабжен входной линией, сообщенной с линиями для подачи исходного синтез-газа, а последний реактор снабжен выходной линией для отвода потока продукта, при этом указанная выходная линия снабжена теплообменником, и дополнительные теплообменники, отличающееся тем, что две линии для подачи исходного синтез-газа, одна из которых проходит через теплообменник, которым снабжена выходная линия последнего реактора, сходятся в одну линию, сообщенной с входной линией первого реактора, при этом один дополнительный теплообменник установлен между каждыми двумя реакторами, а третья линия для подачи исходного синтез-газа проходит через каждый дополнительный теплообменник и сообщена с входной линией первого реактора.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK199700444A DK173023B1 (da) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Fremgangsmåde og reaktor til fremstilling af ammoniak |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA199800315A1 EA199800315A1 (ru) | 1998-10-29 |
EA000611B1 true EA000611B1 (ru) | 1999-12-29 |
Family
ID=8093614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA199800315A EA000611B1 (ru) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | Способ и устройство для каталитического получения аммиака |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6015537A (ru) |
EP (1) | EP0873972B1 (ru) |
JP (1) | JP4093632B2 (ru) |
KR (1) | KR100533345B1 (ru) |
CN (1) | CN1107028C (ru) |
AT (1) | ATE220387T1 (ru) |
AU (1) | AU732110B2 (ru) |
CA (1) | CA2235294C (ru) |
CZ (1) | CZ293679B6 (ru) |
DE (1) | DE69806436T2 (ru) |
DK (1) | DK173023B1 (ru) |
EA (1) | EA000611B1 (ru) |
ID (1) | ID20192A (ru) |
NO (1) | NO321774B1 (ru) |
PL (1) | PL190731B1 (ru) |
SK (1) | SK283645B6 (ru) |
TW (1) | TW422816B (ru) |
UA (1) | UA45422C2 (ru) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL190772B1 (pl) * | 1998-03-05 | 2006-01-31 | Haldor Topsoe As | Sposób wytwarzania amoniaku oraz konwerter amoniaku |
EP1123899B1 (en) * | 2000-02-10 | 2004-10-13 | Haldor Topsoe A/S | Process and reactor for the preparation of ammonia |
DE102004028200B3 (de) * | 2004-05-28 | 2005-12-15 | Hippweb E.K. | Verfahren zur Durchführung heterogen katalytischer exothermer Gasphasenreaktionen für die Methanolsynthese |
US7435401B2 (en) * | 2004-07-02 | 2008-10-14 | Kellogg Brown & Root Llc | Pseudoisothermal ammonia process |
US7371361B2 (en) * | 2004-11-03 | 2008-05-13 | Kellogg Brown & Root Llc | Maximum reaction rate converter system for exothermic reactions |
TWI465917B (zh) | 2011-12-12 | 2014-12-21 | Via Tech Inc | 橋接裝置以及橋接裝置的省電操作方法 |
DE102016107124A1 (de) * | 2016-04-18 | 2017-10-19 | Thyssenkrupp Ag | NH3 Synthesekonfiguration für Großanlagen |
DE102016114711A1 (de) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | Thyssenkrupp Ag | Plattenwärmetauscher, Synthesevorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Produkts |
EP3497057B1 (de) * | 2016-08-09 | 2020-09-30 | thyssenkrupp Industrial Solutions AG | Verfahren zur herstellung von ammoniak sowie ammoniaksynthesekonverter |
DE102017011601A1 (de) * | 2017-12-14 | 2019-06-19 | Linde Aktiengesellschaft | Ammoniaksynthese mit internem Kühlkreislauf |
WO2023107084A2 (ru) * | 2021-12-06 | 2023-06-15 | Олэксанр Олэксандровыч РЕПКИН | Способ получения с использованием возобновляемых источников энергии и транспортировки "зеленого" водорода в составе аммиака для дальнейшего его использования в энергетических системах и/или в промышленности, и/или для питания транспортных средств, и/или для хранения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4230680A (en) * | 1978-07-17 | 1980-10-28 | Pullman Incorporated | Low energy process for synthesis of ammonia |
SU1211217A1 (ru) * | 1982-10-25 | 1986-02-15 | Предприятие П/Я Р-6603 | Способ синтеза аммиака |
US4624842A (en) * | 1982-11-26 | 1986-11-25 | C. F. Braun & Co. | Temperature controlled ammonia synthesis process |
US4637918A (en) * | 1983-03-07 | 1987-01-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalytic gas synthesis apparatus |
WO1992005112A1 (en) * | 1990-09-24 | 1992-04-02 | C.F. Braun Inc. | High conversion ammonia synthesis |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3549335A (en) * | 1965-10-22 | 1970-12-22 | Braun & Co C F | Autothermal reactor |
US3395982A (en) * | 1966-10-14 | 1968-08-06 | United States Steel Corp | Synthetic production of ammonia |
DK120697B (da) * | 1967-12-22 | 1971-07-05 | Chemoprojekt Projektova Inzeny | Fremgangsmåde til reduktion af metalliske katalysatorer. |
GB1574723A (en) * | 1976-03-10 | 1980-09-10 | Haldor Topsoe As | Apparatus for the synthesis of ammonia |
EP0007743B1 (en) * | 1978-07-17 | 1985-01-02 | The M. W. Kellogg Company | Synthesis of ammonia and converter system therefor |
US4423022A (en) * | 1979-05-22 | 1983-12-27 | The Lummus Company | Processes for carrying out catalytic exothermic and endothermic high-pressure gas reactions |
US4510123A (en) * | 1982-11-26 | 1985-04-09 | C F Braun & Co. | Temperature controlled ammonia synthesis process |
US4518574A (en) * | 1983-03-07 | 1985-05-21 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalytic gas synthesis process |
CH666198A5 (it) * | 1985-09-13 | 1988-07-15 | Ammonia Casale Sa | Reattore per sintesi catalitiche dell'ammoniaca, metanolo ed alcoli superiori. |
US4696799A (en) * | 1986-07-15 | 1987-09-29 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia synthesis converter |
US4744966A (en) * | 1986-11-20 | 1988-05-17 | Santa Fe Braun Inc. | Process for synthesizing ammonia |
US4867959A (en) * | 1986-11-20 | 1989-09-19 | Santa Fe Braun, Inc. | Process for synthesizing ammonia |
DE3643726A1 (de) * | 1986-12-20 | 1988-06-30 | Uhde Gmbh | Vorrichtung als nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)-reaktor |
ES2030467T3 (es) * | 1987-07-03 | 1992-11-01 | Ammonia Casale S.A. | Proceso mejorado para sintesis heterogenea y reactores relacionados. |
EP0332757A3 (en) * | 1987-12-24 | 1990-03-07 | Ammonia Casale S.A. | Converters for heterogeneous catalytic synthesis, particularly for ammonia and methanol, under pressure |
DE68906006T2 (de) * | 1988-12-21 | 1993-08-12 | Ammonia Casale Sa | Reaktoren fuer heterogene synthesen. |
CA2053578A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-04-30 | Swan T. Sie | Process for the production of methanol |
DE4446359A1 (de) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Ammonia Casale Sa | Verfahren zur in-situ-Modernisierung eines heterogenen exothermen Synthesereaktors, insbesondere eines sogenannten Kellog-Reaktors |
US5427760A (en) * | 1994-02-22 | 1995-06-27 | Brown & Root Petroleum And Chemicals | Axial-radial reactors in the braun ammonia synloop with extrnal heat sink |
-
1997
- 1997-04-21 DK DK199700444A patent/DK173023B1/da not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-07 AT AT98106301T patent/ATE220387T1/de active
- 1998-04-07 EP EP98106301A patent/EP0873972B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-07 DE DE69806436T patent/DE69806436T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-10 TW TW087105418A patent/TW422816B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-04-14 US US09/060,541 patent/US6015537A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-17 UA UA98041964A patent/UA45422C2/uk unknown
- 1998-04-17 SK SK500-98A patent/SK283645B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1998-04-17 JP JP10814098A patent/JP4093632B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-20 AU AU62828/98A patent/AU732110B2/en not_active Expired
- 1998-04-20 CA CA002235294A patent/CA2235294C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-20 NO NO19981764A patent/NO321774B1/no not_active IP Right Cessation
- 1998-04-20 CN CN98108842A patent/CN1107028C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-20 EA EA199800315A patent/EA000611B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-04-21 KR KR1019980014173A patent/KR100533345B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-04-21 PL PL98325910A patent/PL190731B1/pl unknown
- 1998-04-21 CZ CZ19981215A patent/CZ293679B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-04-21 ID IDP980595A patent/ID20192A/id unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4230680A (en) * | 1978-07-17 | 1980-10-28 | Pullman Incorporated | Low energy process for synthesis of ammonia |
SU1211217A1 (ru) * | 1982-10-25 | 1986-02-15 | Предприятие П/Я Р-6603 | Способ синтеза аммиака |
US4624842A (en) * | 1982-11-26 | 1986-11-25 | C. F. Braun & Co. | Temperature controlled ammonia synthesis process |
US4637918A (en) * | 1983-03-07 | 1987-01-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalytic gas synthesis apparatus |
WO1992005112A1 (en) * | 1990-09-24 | 1992-04-02 | C.F. Braun Inc. | High conversion ammonia synthesis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO981764D0 (no) | 1998-04-20 |
NO321774B1 (no) | 2006-07-03 |
JP4093632B2 (ja) | 2008-06-04 |
KR19980081579A (ko) | 1998-11-25 |
DK44497A (da) | 1998-10-22 |
SK50098A3 (en) | 1998-11-04 |
EA199800315A1 (ru) | 1998-10-29 |
UA45422C2 (uk) | 2002-04-15 |
CA2235294A1 (en) | 1998-10-21 |
PL325910A1 (en) | 1998-10-26 |
TW422816B (en) | 2001-02-21 |
SK283645B6 (sk) | 2003-11-04 |
US6015537A (en) | 2000-01-18 |
DK173023B1 (da) | 1999-11-15 |
PL190731B1 (pl) | 2005-12-30 |
NO981764L (no) | 1998-10-22 |
AU6282898A (en) | 1998-10-22 |
EP0873972A2 (en) | 1998-10-28 |
EP0873972B1 (en) | 2002-07-10 |
EP0873972A3 (en) | 1998-12-23 |
ATE220387T1 (de) | 2002-07-15 |
AU732110B2 (en) | 2001-04-12 |
ID20192A (id) | 1998-10-22 |
KR100533345B1 (ko) | 2006-01-27 |
DE69806436T2 (de) | 2003-01-16 |
CN1107028C (zh) | 2003-04-30 |
DE69806436D1 (de) | 2002-08-14 |
MX9802989A (es) | 1998-12-31 |
CZ293679B6 (cs) | 2004-06-16 |
CZ121598A3 (cs) | 1998-11-11 |
CN1202457A (zh) | 1998-12-23 |
JPH10310423A (ja) | 1998-11-24 |
CA2235294C (en) | 2007-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4963338A (en) | Process for heterogeneous synthesis and related reactors | |
EP0268469B1 (en) | Improved process for synthesizing ammonia | |
EP2610001A1 (en) | Adiabatic multi-bed catalytic converter with inter-bed cooling and a related process | |
EA000611B1 (ru) | Способ и устройство для каталитического получения аммиака | |
KR100445253B1 (ko) | 암모니아 제조를 위한 방법과 반응기 | |
CA1276774C (en) | Process for synthesizing ammonia | |
GB2144724A (en) | Temperature controlled ammonia synthesis | |
US4624842A (en) | Temperature controlled ammonia synthesis process | |
KR100366202B1 (ko) | 암모니아의 제조방법 및 전환장치 | |
US2538738A (en) | Process and apparatus for carrying out exothermic reactions | |
MXPA98002989A (en) | Process and reactor for ammoni preparation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
MK4A | Patent expired |
Designated state(s): KZ RU |