PL119496B1 - Process for manufacturing gas for ammonia synthesis - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania gazu do syntezy amoniaku z gazu zawierajacego niewielkie ilosci acetylenu.Gaz do syntezy amoniaku nie powinien zawierac acety¬ lenu. Zgodnie z rozwiazaniem przedstawionym w polskim opisie patentowym nr 89102 bogaty w wodór gaz, zanie¬ czyszczony acetylenem w ilosci ponizej 1 % objetosciowych, przetwarza sie na gaz do syntezy amoniaku. Proces polega na mieszaniu tego gazu z para wodna, z metanem oraz ze spalinami uzyskanymi ze spalania metanu powietrzem wzbogaconym w tlen, podgrzaniu uzyskanej mieszaniny i jej reakcji na katalizatorze niklowym w temperaturze ponad 700 °C, korzystnie okolo 850°C.Niedogodnosc znanego sposobu polega na tym, ze wymaga znacznego ogrzania substratów, stosowania aparatury wysokotemperaturowej oraz sporzadzenia mieszaniny po¬ wietrza z tlenem.Zgodnie z wynalazkiem, gaz zawierajacy niewielkie ilosci acetylenu poddaje sie katalitycznej konwersji z para wodna, ze spalinami utworzonymi w wyniku spalania metanu powietrzem w obecnosci gazu otrzymanego w czasie reakcji metanu z para wodna w temperaturze 700—1000°C, korzystnie 850 °C na katalizatorze niklowym, przy czym konwersje przeprowadza sie w temperaturze 200—600°C, korzystnie 450 °C na katalizatorze zelazowo-chromowym.Rozwiazaniem wedlug wynalazku konwersje mozna równiez przeprowadzac w obecnosci gazu otrzymanego w wyniku reakcji gazu odpadowego z syntezy metanolu z. para wodna w temperaturze 700—1000 °C, korzystnie okolo 850°C na katalizatorze niklowym. 10 15 20 25 20 Konwersje przeprowadzac mozna zarówno na kataliza¬ torze miedziowym, pracujacym w temperaturze ponizej 300 °C, lecz wymagajacym stosowania gazu pozbawionego zwiazków siarki, jak i na katalizatorze zelazowo-chromo¬ wym, aktywnym dopiero w wyzszych temperaturach, lecz mniej wrazliwym na powyzsze zwiazki.Z punktu widzenia technologii wytwarzania amoniaku, szczególnie korzystne jest przerabianie na ten produkt gazu odpadowego otrzymanego przy produkcji karbidu z tlenku wapnia i wegla. Gaz ten ma zwykle sklad w pro¬ centach objetosciowych: C02 4 — 10%, CO 60 — 80%, CH40,4 —1,5%, H24 —10%, N28 —15% i zawiera od kilku dziesiatych do kilkuset i wiecej czesci wagowych na milion acetylenu.Zastosowanie powyzszego, uciazliwego dla otoczenia odpadu do wytwarzania gazu do syntezy amoniaku, spo¬ sobem wedlug wynalazku, umozliwia zaoszczedzenie metynu zarówno zuzywanego w reakcji z para wodna jak i spalanego z powietrzem dla wytworzenia spalin, potrzeb¬ nych do korekty stosunku azotu do wodoru w gazie synte¬ zowym.Zgodnie z wynalazkiem, spaliny metanu moga pochodzic zarówno z procesu ciaglego, w którym zwykle stosuje sie powietrze wzbogacone w tlen jak i z procesu periodycz¬ nego, w którym spalanie metanu przeprowadza sie po¬ wietrzem niewzbogaconym. Wynalazek wyjasniono blizej w ponizszym przykladzie wykonania.Przyklad. Gaz odpadowy otrzymany przy produkcji karbidu z tlenku wapnia i wegla w lukowo-oporowym piecu wytopowym, poddaje sie odpyleniu na baterii swiec 119 496119 496 porolitowych, a nastepnie wydziela sie z niego wiekszosc pozostalych zanieczyszczen droga chlodzenia i kondensa¬ cji, otrzymujac smolista ciecz zawierajaca czastki cial stalych oraz gaz oczyszczony zawierajacy w procentach objetosciowych: CO2 — 5,8 %, CO — 77,2 % CH4 — — 1,2 %, H2 — 6,8 %, N2 — 9,0 % oraz 16 czesci wagowych na milion acetylenu. Powyzszy gaz miesza sie z para wodna, ze spalinami uzyskanymi ze spalania metanu oraz z gazem otrzymanym w wyniku reakcji mieszaniny metanu oraz gazu odpadowego z syntezy metanolu z para wodna w temperaturze 850°C na katalizatorze niklowym.Gaz odpadowy z syntezy metanolu wykazywal sredni skfaTF^ryiW&tJc^^ CO2 —5,7%, CO — Hl^^^-^lt H2-66,3%, Na —9,8%, CHsOH — 0,5%. j JLJzy^l^ana^^nie^zaj^in^ (gazów poddaje sie konwersji na kaUlizatorzft-^aelaiow^cllromowym w temperaturze 450°C po^c1Sn1e1aierHl!m^1erycznym.W wyniku zachodzacej reakcji tlenku wegla z para wodna, w czasie której osiaga sie stopien konwersji tego zwiazku rzedu 71,2 %, oraz innych procesów przemiany chemicznej, otrzymuje sie pozbawiony acetylenu gazskonwertowany do syntezy amoniaku, wykazujacy w stanie suchym sklad 10 15 20 objetosciowy: C02 —42,9%, CO —3,1%, CH4 —0,6%, H2 — 40,6 %, N2 — 13,3 %. Z gazu powyzszego usuwa sie nastepnie tlenki wegla znanymi sposobami, otrzymujac gaz oczyszczony do syntezy amoniaku.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu do syntezy amoniaku z gazu zawierajacego niewielkie ilosci acetylenu, zwlaszcza z od¬ padowego gazu otrzymanego przy produkcji karbidu z tlenku wapnia i wegla w wytopowym piecu lukowo-opo- rowym, droga katalitycznej konwersji powyzszego gazu z para wodna oraz ze spalinami utworzonymi w wyniku spalania metanu powietrzem, znamienny tym, ze kon¬ wersje przeprowadza sie w temperaturze 200—600°C, korzystnie 450°C na katalizatorze zelazowo-chromowym, w obecnosci gazu otrzymanego w wyniku reakcji metanu z para wodna w temperaturze 700—1000°C, korzystnie 850 °C, na katalizatorze niklowym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kon¬ wersje prowadzi sie w obecnosci gazu otrzymanego w wy¬ niku reakcji gazu odpadowego z syntezy metanolu z para wodna w temperaturze 700—1000 °C, korzystnie 850°C, nakatalizatorze niklowym.LDD Z-d 2, z. 293/1400/83, n. 100+90 egL Cena 100 zl PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu do syntezy amoniaku z gazu zawierajacego niewielkie ilosci acetylenu, zwlaszcza z od¬ padowego gazu otrzymanego przy produkcji karbidu z tlenku wapnia i wegla w wytopowym piecu lukowo-opo- rowym, droga katalitycznej konwersji powyzszego gazu z para wodna oraz ze spalinami utworzonymi w wyniku spalania metanu powietrzem, znamienny tym, ze kon¬ wersje przeprowadza sie w temperaturze 200—600°C, korzystnie 450°C na katalizatorze zelazowo-chromowym, w obecnosci gazu otrzymanego w wyniku reakcji metanu z para wodna w temperaturze 700—1000°C, korzystnie 850 °C, na katalizatorze niklowym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kon¬ wersje prowadzi sie w obecnosci gazu otrzymanego w wy¬ niku reakcji gazu odpadowego z syntezy metanolu z para wodna w temperaturze 700—1000 °C, korzystnie 850°C, nakatalizatorze niklowym. LDD Z-d 2, z. 293/1400/83, n. 100+90 egL Cena 100 zl PL PL