JP2001240412A5 - - Google Patents
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Description
上記の公知のアンモニア反応器および方法はα−鉄の触媒的に活性な状態にする工程の間に還元される磁鉄鉱の主要成分を含有する鉄をベースとする通例の触媒を用いて運転される。
最近、グラファイト担体にルテニウムを担持して構成される高活性のアンモニア触媒は沢山の工業用アンモニア反応器で使用されてきた。ルテニウムのアンモニア触媒の主要な長所は、通例の鉄触媒を使用することによって得られるものに比較して高い容積活性および少ない触媒容量である点である。ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第９３１，５８６号明細書に開示されるアンモニア反応器は頂部で閉じられておりそして中央の触媒床が通例の鉄系アンモニア触媒を担持しておりそして底部触媒が頂部触媒より少ない容積を有しそして中央の触媒床が炭素にルテニウムを担持した触媒を担持している。アンモニア合成ガスのプロセス流は、３つの別々の入口流を頂部触媒床の上流で一緒にすることによって得られる上記の間接冷却反応器にある。
【００１２】
【発明の構成】
本発明者は、プロセスガス流の生成の際の別々の合成ガス入口流の数を減少させそして種々の触媒床でのプロセスガス空間速度を調整した場合に、プロセス−ガスを間接冷却することおよび慣用の鉄系アンモニア触媒を用いて運転される多重触媒床でのアンモニア合成法およびその反応器においてのガスの取扱および案内が匹敵するアンモニア生成収率のもとで更に改善されることを見出した。
【発明の構成】
本発明者は、プロセスガス流の生成の際の別々の合成ガス入口流の数を減少させそして種々の触媒床でのプロセスガス空間速度を調整した場合に、プロセス−ガスを間接冷却することおよび慣用の鉄系アンモニア触媒を用いて運転される多重触媒床でのアンモニア合成法およびその反応器においてのガスの取扱および案内が匹敵するアンモニア生成収率のもとで更に改善されることを見出した。
それ故に本発明のアンモニア反応器は、円筒状耐圧シェル内に、
鉄をベースとするアンモニア生成触媒を担持しそして共通の軸の回りに垂直に配置されそして一列に連結した少なくとも１つの頂部触媒床、第二の触媒床および底部触媒床；
触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合成ガスを新鮮なアンモニア合成ガスの第一の供給流で間接的に熱交換することによって触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合成ガスを中間冷却するために各触媒床の間に配置された中間熱交換手段；
第一の供給流を導入するための入口手段および第二の供給流を反応器に導入するための入口手段；
頂部触媒床に第一および第二供給流を通すための手段；および
頂部触媒床にプロセス流を導入する前にプロセス流と供給流とを一緒にするための手段
を装備するアンモニア反応器において、第一の供給流に通すための手段が中間熱交換器を一列に連結するための通路、および入口手段からの第一の流れを中間熱交換手段を通って供給流を一緒にするための手段へ通すための通路で構成されており、そして第二の触媒床と頂部触媒床との容積比が０．５〜１．５であることを特徴とする。
鉄をベースとするアンモニア生成触媒を担持しそして共通の軸の回りに垂直に配置されそして一列に連結した少なくとも１つの頂部触媒床、第二の触媒床および底部触媒床；
触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合成ガスを新鮮なアンモニア合成ガスの第一の供給流で間接的に熱交換することによって触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合成ガスを中間冷却するために各触媒床の間に配置された中間熱交換手段；
第一の供給流を導入するための入口手段および第二の供給流を反応器に導入するための入口手段；
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頂部触媒床にプロセス流を導入する前にプロセス流と供給流とを一緒にするための手段
を装備するアンモニア反応器において、第一の供給流に通すための手段が中間熱交換器を一列に連結するための通路、および入口手段からの第一の流れを中間熱交換手段を通って供給流を一緒にするための手段へ通すための通路で構成されており、そして第二の触媒床と頂部触媒床との容積比が０．５〜１．５であることを特徴とする。
熱交換器を通すことによって供給流６は上述の通りに間接的な熱交換によって予備加熱される。次いで予備加熱された供給流は新鮮な合成ガス流１０と一緒にされ、頂部触媒床２４の上流でプロセス流３６となる。プロセス流３６の温度は冷たい流れ１０の添加によって調整される。
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