RU2621772C2 - Газораспределитель установки для окисления nh3 - Google Patents

Газораспределитель установки для окисления nh3 Download PDF

Info

Publication number
RU2621772C2
RU2621772C2 RU2013153150A RU2013153150A RU2621772C2 RU 2621772 C2 RU2621772 C2 RU 2621772C2 RU 2013153150 A RU2013153150 A RU 2013153150A RU 2013153150 A RU2013153150 A RU 2013153150A RU 2621772 C2 RU2621772 C2 RU 2621772C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring
gas
holes
gas distributor
oxidation
Prior art date
Application number
RU2013153150A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013153150A (ru
Inventor
Цзин ГО
Мэтью УОРРЕН
Original Assignee
Ханивелл Интернешнл Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ханивелл Интернешнл Инк. filed Critical Ханивелл Интернешнл Инк.
Publication of RU2013153150A publication Critical patent/RU2013153150A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2621772C2 publication Critical patent/RU2621772C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0242—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/025—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/28—Apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
    • B01J2208/00911—Sparger-type feeding elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
    • B01J2208/0092—Perforated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к установкам для окисления аммиака, в частности к газораспределителю для установки для окисления аммиака. Установка для окисления аммиака содержит емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа, слой катализатора, содержащийся в емкости, впускное отверстие для газа в емкость и газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа. Газораспределитель содержит круглую рассеивающую газ пластину, обладающую толщиной и центральной точкой, и множеством отверстий, расположенных в виде ряда концентрических колец, причем каждое кольцо имеет центр в центральной точке рассеивающей газ пластины. При этом рассеивающая газ пластина содержит по меньшей мере первое кольцо, второе кольцо и третье кольцо, каждое из которых имеет множество отверстий, причем отверстия в первом кольце имеют первый угол ориентации и отверстия в по меньшей мере одном из второго кольца и третьего кольца имеют второй угол ориентации, больший чем первый угол ориентации. Изобретение обеспечивает эффективное распределение газа по слою катализатора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл., 4 пр.

Description

Область техники
Настоящая технология относится к установкам для окисления аммиака (NH3) и, в частности, к газораспределителям для установок для окисления аммиака (NH3).
Уровень техники
Сернокислый гидроксиламин можно использовать в производстве капролактама. Капролактам представляет собой органическое соединение с формулой (CH2)5C(O)NH и широко используется в качестве исходного материала при получении нейлона-6. Производство сернокислого гидроксиламина можно осуществлять в ряду параллельных ниток, состоящих, например, из следующих операций: производство карбоната аммония, производство нитрита аммония, производство гидроксида аммония, производство дисульфоната гидроксиламина и гидролиз.
Процесс производства нитрита аммония может предусматривать последовательность стадий, которая начинается со сжигания или окисления аммиака в присутствии воздуха. Окисление аммиака может происходить при прохождении через слой кобальтового катализатора, содержащегося в емкости, называемой установка для окисления аммиака (NH3). Слой катализатора, как правило, небольшой, с глубиной всего лишь несколько дюймов, вследствие кинетики реакции окисления аммиака.
Сущность изобретения
Настоящая технология относится к газораспределителям для установок для окисления аммиака (NH3).
Согласно одному аспекту обеспечивается установка для окисления аммиака, которая содержит емкость с внутренней стенкой, слой катализатора, содержащийся в емкости, впускное отверстие для газа в емкость и газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа. Установка для окисления аммиака может также содержать распределительное кольцо, присоединенное к внутренней стенке емкости на заранее установленном месте под газораспределителем, причем распределительное кольцо имеет ширину.
Согласно другому аспекту обеспечивается установка для окисления аммиака, которая содержит емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа, слой катализатора, содержащийся в емкости, впускное отверстие для газа в емкость, газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа, и распределительное кольцо, присоединенное к внутренней стенке емкости на заранее установленном месте под газораспределителем, причем распределительное кольцо имеет ширину. Газораспределитель может содержать круглую рассеивающую газ пластину, обладающую толщиной и центральной точкой, и множеством отверстий, расположенных в виде ряда концентрических колец, причем каждое кольцо имеет центр в центральной точке рассеивающей газ пластины.
Согласно дополнительному аспекту обеспечивается установка для окисления аммиака, которая содержит емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа, слой катализатора, содержащийся в емкости, впускное отверстие для газа в емкость и газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа. Газораспределитель может содержать круглую рассеивающую газ пластину, обладающую толщиной и центральной точкой, множеством отверстий, расположенных в виде ряда концентрических колец, причем каждое кольцо имеет центр в центральной точке рассеивающей газ пластины, и боковая стенка газораспределителя присоединена к рассеивающей газ пластине на нижнем конце боковой стенки газораспределителя и присоединена к впускному отверстию для газа емкости на верхнем конце боковой стенки газораспределителя.
Краткое описание чертежей
Конкретные примеры были выбраны с целями иллюстрации и описания, и показаны на прилагаемых чертежах, образующих часть описания.
На фигуре 1 представлено поперечное сечение одного примера установки для окисления аммиака, имеющей в целом цилиндрическую емкость.
На фигуре 2 представлен вид сверху одного примера газораспределителя согласно настоящей технологии.
На фигуре 3 представлено поперечное сечение второго примера газораспределителя согласно настоящей технологии.
Подробное описание изобретения
На фигуре 1 показана установка 100 для окисления аммиака (NH3), которую можно использовать в процессе производства сернокислого гидроксиламина. Установка 100 для окисления аммиака содержит емкость 102 и слой 104 катализатора, содержащийся в емкости 102. Катализатор, содержащийся в слое 104 катализатора, может представлять собой кобальтовый катализатор, и слой 104 катализатора может быть небольшим. Например, слой 104 кобальтового катализатора может иметь диаметр 122, который может быть меньше чем диаметр 124 емкости 102. В примере, где слой катализатора имеет диаметр приблизительно 9 футов, слой 104 катализатора может иметь глубину, которая составляет приблизительно от 3 дюймов до приблизительно 5 дюймов. Согласно такому примеру диаметр 124 емкости может составлять приблизительно 120 дюймов.
Окисление аммиака может предусматривать обеспечение сырьевого потока 106 газообразного аммиака, который можно объединить с сырьевым потоком 108 воздуха в смесителе 126, таком как статический смеситель, для образования сырьевого потока 110 смеси газов. Аммиак в сырьевом потоке 106 газообразного аммиака можно объединить с сырьевым потоком 108 воздуха в любом подходящем соотношении с образованием сырьевого потока 110 смеси газов, таком как, например, с соотношением аммиака к воздуху приблизительно 10 мол. %. Сырьевой поток 110 смеси газов можно вводить в установку 100 для окисления аммиака через газораспределитель 112, установленный во впускном отверстии 114 для газа в емкость 102 установки 100 для окисления аммиака.
При высоких скоростях потока сырьевой поток 110 смеси газов может, как правило, вызывать смещение катализатора в слое 104 катализатора, что может приводить к оголенным участкам и позволять не прореагировавшему аммиаку проходить через слой 104 катализатора. Эффективное распределение сырьевого потока 110 смеси газов по слою 104 кобальтового катализатора может снижать смещение катализатора в слое 104 катализатора. Например, обычная каталитическая конверсия в процессах окисления аммиака может составлять от приблизительно 96% до приблизительно 98%, со средним расходом аммиака для одной установки для окисления аммиака приблизительно 4500 фунтов/ч. Улучшение распределения сырьевого потока 110 смеси газов по слою 104 кобальтового катализатора может приводить к улучшению каталитической конверсии. Увеличение степени каталитической конверсии на 1% будет приводить к уменьшению расхода аммиака на 45 фунтов/ч.
В примере, показанном на фигуре 1, установка 100 для окисления аммиака также содержит распределительное кольцо 116. Хотя следует понимать, что включение распределительного кольца 116 в установку 100 для окисления аммиака является необязательным в, по меньшей мере, некоторых примерах. Распределительное кольцо 116 может изменять распределение сырьевого потока 110 смеси газов путем изменения направления потока газа от стенки емкости 102 назад к слою катализатора 104. Как показано на фигуре 1, распределительное кольцо 116 можно присоединить к внутренней стенке 126 емкости 102, которое может выступать по окружности вокруг внутренней стенки 126 емкости 102. Распределительное кольцо 116 имеет ширину 118, которая выступает из внутренней стенки 126 в направлении внутренней части емкости 102, и может быть расположено на заранее определенном расстоянии 120 под газораспределителем 112. Согласно некоторым примерам, где емкость имеет диаметр до приблизительно 15 футов, такой как приблизительно 10 футов, распределительное кольцо 116 может иметь ширину до приблизительно 5 дюймов, включая приблизительно от 1 дюйма до приблизительно 4 дюймов или от приблизительно 1,5 дюймов до приблизительно 3 дюймов. В таких примерах заранее определенное расстояние 120 под газораспределителем 112, на котором распределительное кольцо 116 расположено, может составлять от приблизительно 30 дюймов до приблизительно 50 дюймов или от приблизительно 42 дюймов до приблизительно 47 дюймов.
Газораспределитель 112 может содержать или состоять из круглой рассеивающей газ пластины. Один пример круглой рассеивающей газ пластины показан на фигуре 2. На фигуре 2 представлен вид сверху рассеивающей газ пластины 200, показывая множество отверстий 202, 204, 206, 208 и 210, расположенных в виде ряда концентрических колец 212, 214, 216, 218 и 220, причем центр каждого кольца является центральной точкой 222 рассеивающей газ пластины 200. Хотя расположение отверстий 202, 204, 206, 208 и 210 показано только для одной четверти круга, расположение отверстий может быть симметричным относительно как горизонтальной координатной оси А, так и вертикальной координатной оси В. Таким образом, в примере, показанном на фигуре 2, рассеивающая газ пластина 200 содержит первое кольцо 212 с восемью отверстиями 202, второе кольцо 214 с восемью отверстиями 204, третье кольцо 216 с 8 отверстиями 206, четвертое кольцо 218 с 16 отверстиями 208 и пятое кольцо 220 с 24 отверстиями 210. Угол между каждым отверстием на заданном кольце можно определить путем деления 360° кольца на количество отверстий в кольце.
На основании фигур 1-3 сырьевой поток 110 смеси газов проходит во внутреннюю часть емкости 102 и сквозь слой 104 катализатора через отверстия 202, 204, 206, 208 и 210 рассеивающей газ пластины 200. Как показано на фигурах 2 и 3, отверстия 218, 220, 222, 224 и 226 проходят через рассеивающую газ пластину 200 и могут быть расположены согласно шаблону, такому как в виде ряда колец, сконфигурированному для обеспечения желаемого распределения сырьевого потока 110 смеси газов в емкости.
Расположение отверстий 202, 204, 206, 208 и 210 может называться схемой отверстий рассеивающей газ пластины 200. Например, каждая рассеивающая газ пластина 200 показанных примеров фигур 2 и 3 имеет схему отверстий, как описано в таблице 1.
Figure 00000001
Отверстия могут иметь любой подходящий диаметр, и диаметр любого одного отверстия может быть таким же или отличаться от диаметра любого другого отверстия, хотя предпочтительно все отверстия имеют одинаковый диаметр.
Каждое отверстие 202, 204, 206, 208 и 210 может также иметь угол ориентации относительно вертикальной осевой линии С, показанной на фигуре 3, который можно выбрать для обеспечения желательного распределения сырьевого потока 110 смеси газов в емкости. Следует отметить, что использование выражения «вертикальный» в данном документе представлено только для иллюстративных целей, для обеспечения ссылки на ориентацию компонентов, как показано, хотя на практике компоненты могут быть ориентированы другим образом.
Согласно одному примеру угол ориентации каждого из отверстий 202, 204, 206, 208 и 210 составляет приблизительно 0° относительно вертикальной осевой линии С, подразумевая, что все отверстия имеют вертикальную ориентацию по всей рассеивающей газ пластине 200. Согласно другому примеру, как показано на фигуре 3, отверстия 202 первого кольца могут иметь первый угол ориентации D, отверстия 204 второго кольца могут иметь второй угол ориентации Е, отверстия 206 третьего кольца могут иметь третий угол ориентации F, отверстия 208 четвертого кольца могут иметь четвертый угол ориентации G, и отверстия 210 пятого кольца могут иметь пятый угол ориентации Н. Углы ориентации D, Е, F, G и Н могут быть одинаковыми или различными. Согласно одному примеру угол ориентации D может составлять приблизительно 0°, угол ориентации Е может составлять приблизительно 35°, угол ориентации F может составлять приблизительно 30°, угол ориентации G может составлять приблизительно 30°, и угол ориентации Н может составлять приблизительно 45°.
Согласно некоторым примерам газораспределитель настоящей технологии может содержать боковую стенку в дополнение к рассеивающей газ пластине 200. На фигуре 3 представлен один такой пример газораспределителя 300, который содержит круглую рассеивающую газ пластину 200 и боковую стенку 302. Рассеивающая газ пластина 200, как показано на фигуре 3, имеет толщину 304 и диаметр 306. Газораспределитель 300 также содержит боковую стенку 308 газораспределителя, соединенную с рассеивающей газ пластиной 200 на нижнем конце 310 боковой стенки 308 газораспределителя. Верхний конец 312 боковой стенки 308 газораспределителя может быть присоединен к впускному отверстию 114 для газа в емкость 102 установки 100 для окисления аммиака. На показанном примере боковая стенка 308 газораспределителя имеет форму усеченного конуса, имеющего диаметр на нижнем конце 310, который равен диаметру 306 рассеивающей газ пластины 200, и верхний диаметр 314 на верхнем конце 312, который меньше чем диаметр нижнего конца 310. Газораспределитель 300 также имеет высоту 316.
На практике сырьевой поток 110 смеси газов обеспечивают в емкость 102 при помощи введения в газораспределитель 300 на верхнем конце 312 боковой стенки 308 газораспределителя и выведения из газораспределителя 300 на нижнем конце 310 боковой стенки 308 газораспределителя через отверстия 202, 204, 206, 208 и 210 рассеивающей газ пластины 200.
Пример 1
Расчетную гидродинамическую (РГД) компьютерную модель использовали для оценки конструкции 1 газораспределителя согласно настоящей технологии, который был сконструирован согласно фигурам 2 и 3. Высота газораспределителя составляла приблизительно 14 дюймов. Верхний диаметр боковой стенки газораспределителя составлял приблизительно 23,25 дюймов, и нижний диаметр боковой стенки газораспределителя составлял приблизительно 44 дюйма. Диаметр рассеивающей газ пластины также составлял приблизительно 44 дюйма, и рассеивающая газ пластина имела толщину приблизительно 1,575 дюймов. Рассеивающая газ пластина имела схему отверстий, как описано в таблице 1. Углы ориентации отверстий в рассеивающей газ пластине изменяли, как описано в таблице 2, для определения влияний углов на распределение сырьевого потока смеси газов в емкости установки для окисления аммиака.
Figure 00000002
Результаты показали, что углы ориентации отверстий в рассеивающей газ пластине имеют значительное влияние на распределение потока газа в емкости и по слою катализатора. Результаты для случая 13 были наилучшими относительно обеспечения наиболее эффективного распределения газа по слою катализатора.
Пример 2
Работу конструкции 1 газораспределителя согласно настоящей технологии, как описано в примере 1, с углами ориентации в соответствии со случаем 13 в примере 1 сравнивали с работой известного на данный момент газораспределителя с треугольной рассеивающей газ пластиной и без боковой стенки на впускном отверстии для газа установки для окисления аммиака. Треугольная рассеивающая газ пластина имела 45 отверстий, причем каждое отверстие имело диаметр приблизительно 1 дюйм.
Количественные сравнения двух распределителей показаны в таблице 3, где массовое процентное соотношение газа через слой катализатора относительно общего ввода, средневзвешенная по площади скорость газа и стандартное отклонение величины скорости даны рядом.
Figure 00000003
Падение давления между концами рассеивателей газа конструкции 1 и треугольной пластины также определяли, и их показывают в таблице 4 для рабочего давления приблизительно 12 фунтов на кв. дюйм. Падение давления между концами распределителя для газораспределителя конструкции 1 больше, чем падение давления в рассеивателе газа - треугольной пластине. Без ограничения какой-либо конкретной теорией считается, что это происходит из-за боковой стенки газораспределителя примера 1. Однако падение давления между концами газораспределителя конструкции 1 при рабочем давлении приблизительно 12 фунтов на кв. дюйм и нормальной скорости подачи газа (4600 Па/0,667 фунтов/кв. дюйм) составило только 5,5% рабочего давления, что не считается значительным количеством.
Figure 00000004
Пример 3
Влияние наличия распределительного кольца, присоединенного к внутренней стенке емкости установки для окисления аммиака, тестировали для установки для окисления аммиака, имеющей известный на данный момент газораспределитель с треугольной рассеивающей газ пластиной и без боковой стенки, на впускном отверстии для газа установки для окисления аммиака. Треугольная рассеивающая газ пластина имела 45 отверстий, каждое отверстие с диаметром приблизительно 1 дюйм. Распределительное кольцо имело ширину приблизительно 3 дюйма и было расположено на приблизительно 45 дюймов ниже газораспределителя.
Количественные сравнения двух установок для окисления аммиака показаны в таблице 5, где средневзвешенная по площади скорость газа и стандартное отклонение величины скорости даны рядом.
Figure 00000005
Figure 00000006
На основе количественного сравнения добавление распределительного кольца снижало стандартное отклонение скорости газа в слое катализатора до 1,63 с 2,02, что представляет собой 19% улучшение однородности распределения газа.
Пример 4
Расчетную гидродинамическую (РГД) компьютерную модель использовали для оценки примеров альтернативной конструкции газораспределителя согласно настоящей технологии в комбинации с распределительными кольцами согласно настоящей технологии. Газораспределитель был сконструирован в соответствии с фигурой 2. Модель содержала установку для окисления аммиака с емкостью, имеющей диаметр приблизительно 120 дюймов, и слоем катализатора, имеющим диаметр приблизительно 108 дюймов и глубину приблизительно 4 дюйма. Газораспределитель содержал тонкую круглую рассеивающую газ пластину с толщиной приблизительно 0,25 дюйма и без боковой стенки газораспределителя. Круглая рассеивающая газ пластина содержала вертикальные отверстия, просверленные через круглую рассеивающую газ пластину под углом 90° к поверхности круглой рассеивающей газ пластины, причем каждое отверстие имело диаметр приблизительно 2 дюйма. Установку для окисления аммиака моделировали как имеющую распределительные кольца четырех различных ширин, расположенных в каждом примере на приблизительно 45 дюйма ниже газораспределителя, и результаты показаны в таблице 6.
Figure 00000007
Figure 00000008
Конструкции 3-5 в таблице 6 показали наилучшие результаты относительно стандартного отклонения скорости газа в слое катализатора, причем каждый был меньше, чем стандартная скорость в слое катализатора 2,02, которую показывала треугольная пластина в таблице 3. С примером 3 из существующей треугольной пластины в установке для окисления NH3 Hopewell. Таким образом, 39% улучшение однородности распределения газа достигается путем установки новой упрощенной конструкции №2.
Пример 4 показал меньшее падение давления между концами рассеивателя газа, чем пример 1, что, как считается без ограничения какой-либо конкретной теорией, происходит вследствие удаления боковой стенки распределителя. При нормальной скорости потока падение давления для примера 4 составляет приблизительно 0,16 фунтов/кв. дюйм или 1,3% рабочего давления 12 фунтов/кв. дюйм по сравнению с падением давления 0,667 фунт/кв. дюйм или 5,5% рабочего давления 12 фунт/кв. дюйм, которое получалось в примере 1.
Из вышеизложенного следует понимать, что, хотя конкретные примеры были описаны в данном документе с целями иллюстрации, различные модификации могут быть сделаны без отклонения от сущности или объема данного раскрытия. Таким образом, предполагается, что приведенное выше подробное раскрытие следует рассматривать как иллюстративное, а не ограничивающее, и что следует понимать, что существует нижеследующая формула изобретения, включая все эквиваленты, которая предназначена особо отмечать и явно заявлять заявляемый объект.

Claims (22)

1. Установка для окисления аммиака, содержащая:
емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа;
слой катализатора, содержащийся в емкости;
впускное отверстие для газа в емкость и
газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа, причем газораспределитель содержит круглую рассеивающую газ пластину, обладающую толщиной и центральной точкой, и множеством отверстий, расположенных в виде ряда концентрических колец, причем каждое кольцо имеет центр в центральной точке рассеивающей газ пластины,
при этом рассеивающая газ пластина содержит по меньшей мере первое кольцо, второе кольцо и третье кольцо, каждый из которых имеет множество отверстий; и
отверстия в первом кольце имеют первый угол ориентации, и отверстия в по меньшей мере одном из второго кольца и третьего кольца имеют второй угол ориентации, больший, чем первый угол ориентации.
2. Установка для окисления аммиака по п. 1, отличающаяся тем, что каждое из множества отверстий первого кольца имеет угол ориентации приблизительно 0° относительно вертикальной осевой линии газораспределителя.
3. Установка для окисления аммиака по п. 1, отличающаяся тем, что круглая рассеивающая газ пластина содержит первое кольцо с восемью отверстиями, второе кольцо с восемью отверстиями, третье кольцо с 8 отверстиями, четвертое кольцо с 16 отверстиями и пятое кольцо с 24 отверстиями.
4. Установка для окисления аммиака по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия первого кольца имеют первый угол ориентации, отверстия второго кольца имеют второй угол ориентации, больший, чем первый угол ориентации, и отверстия третьего кольца имеют третий угол ориентации, больший, чем второй угол ориентации.
5. Установка для окисления аммиака по п. 1, дополнительно содержащая распределительное кольцо, присоединенное к внутренней стенке емкости в заранее установленном месте под газораспределителем, причем распределительное кольцо имеет ширину.
6. Установка для окисления аммиака по п. 5, отличающаяся тем, что распределительное кольцо имеет ширину, которая выступает из внутренней стенки в направлении внутренней части емкости до приблизительно 5 дюймов.
7. Установка для окисления аммиака по п. 5, отличающаяся тем, что распределительное кольцо имеет ширину, которая выступает из внутренней стенки в направлении внутренней части емкости от приблизительно 1 дюйма до приблизительно 4 дюймов.
8. Установка для окисления аммиака по п. 1, отличающаяся тем, что газораспределитель дополнительно содержит:
боковую стенку газораспределителя, соединенную с рассеивающей газ пластиной на нижнем конце боковой стенки газораспределителя и соединенную с впускным отверстием для газа емкости на верхнем конце боковой стенки газораспределителя.
9. Установка для окисления аммиака по п. 8, отличающаяся тем, что боковая стенка газораспределителя имеет верхний диаметр на верхнем конце, который меньше диаметра боковой стенки газораспределителя на нижнем конце.
10. Установка для окисления аммиака, содержащая:
емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа;
слой катализатора, содержащийся в емкости;
впускное отверстие для газа в емкость;
газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа, причем газораспределитель содержит круглую рассеивающую газ пластину, обладающую толщиной и центральной точкой, и множеством отверстий, расположенных в виде ряда концентрических колец, причем каждое кольцо имеет центр в центральной точке рассеивающей газ пластины, при этом рассеивающая газ пластина содержит по меньшей мере первое кольцо, второе кольцо и третье кольцо; при этом отверстия в первом кольце имеют первый угол ориентации, и отверстия в по меньшей мере одном из второго кольца и третьего кольца имеют второй угол ориентации, больший, чем первый угол ориентации; и
распределительное кольцо, присоединенное к внутренней стенке емкости в заранее установленном месте под газораспределителем, причем распределительное кольцо имеет ширину.
RU2013153150A 2011-06-20 2012-06-18 Газораспределитель установки для окисления nh3 RU2621772C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/164,194 US8734728B2 (en) 2011-06-20 2011-06-20 NH3 oxidizer gas distributor
US13/164,194 2011-06-20
PCT/US2012/042870 WO2012177532A2 (en) 2011-06-20 2012-06-18 Nh3 oxidizer gas distributor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013153150A RU2013153150A (ru) 2015-07-27
RU2621772C2 true RU2621772C2 (ru) 2017-06-07

Family

ID=47353831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013153150A RU2621772C2 (ru) 2011-06-20 2012-06-18 Газораспределитель установки для окисления nh3

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8734728B2 (ru)
EP (1) EP2723489B1 (ru)
JP (1) JP5906311B2 (ru)
CN (1) CN103619465B (ru)
CA (1) CA2836492C (ru)
RU (1) RU2621772C2 (ru)
WO (1) WO2012177532A2 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013130743A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 Phillips 66 Company Modifying flow of a reactor inlet distributor
DE102013004341A1 (de) * 2013-03-14 2014-09-18 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Oxidation von Ammoniak und dafür geeignete Anlage
EP3294444B1 (en) 2015-05-14 2020-09-30 SABIC Global Technologies B.V. Reactors and reactor-internal devices for dehydrogenation of hydrocarbons
CA3189542A1 (en) * 2020-07-16 2022-01-20 Invacare Corporation System and method for concentrating gas

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000262857A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Hitachi Ltd アンモニア酸化塔
US7316733B1 (en) * 2005-01-21 2008-01-08 Uop Llc Diffuser for separator vessel
RU2345831C2 (ru) * 2004-05-17 2009-02-10 Юнивейшн Технолоджиз, Ллс Днище полимеризационного реактора, распределяющее и направляющее часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси
US20090297417A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Fuel Tech, Inc. SELECTIVE CATALYTIC NOx REDUCTION PROCESS AND APPARATUS PROVIDING IMPROVED GASSIFICATION OF UREA TO FORM AMMONIA-CONTAINING GAS

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462243A (en) * 1967-11-13 1969-08-19 Belge Produits Chimiques Sa Process and burner for the conversion of ammonia into oxides of nitrogen
US3880300A (en) 1974-03-28 1975-04-29 Atlantic Richfield Co Apparatus for distributing particulate material over a zone
JPS519038U (ru) * 1974-07-09 1976-01-23
JPS5383531U (ru) * 1976-12-14 1978-07-11
SU827145A1 (ru) * 1979-06-25 1981-05-07 Предприятие П/Я В-8973 Аппарат дл окислени аммиака
DE3028003C1 (de) 1980-07-24 1981-10-08 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zur Verteilung eines aus einem Rohr ankommenden Gases auf den Querschnitt eines Behaelters
JPS62168501A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Seiji Michimae 湿式ガス処理装置
GB9712444D0 (en) 1997-06-17 1997-08-13 Ici Plc Ammonia oxidation
CN2353441Y (zh) * 1997-11-18 1999-12-15 中国济南化纤总公司 一种化学反应器
JP2000005591A (ja) * 1998-06-24 2000-01-11 Nippon Sanso Kk 充填筒
GB9900314D0 (en) 1999-01-08 1999-02-24 Ici Plc Catalyst support
DE19905753A1 (de) 1999-02-11 2000-08-17 Basf Ag Ammoniakoxidation mit verminderter Bildung von N¶2¶O
FR2824280B1 (fr) 2001-05-04 2003-09-05 Total Raffinage Distribution Dispositif pour la distribution homogene d'un fluide dans une enceinte et ses utilisations
GB0118322D0 (en) * 2001-07-27 2001-09-19 Ici Plc Catalyst or sorbent beds
JP2004190961A (ja) 2002-12-12 2004-07-08 Fuji Electric Systems Co Ltd アンモニア除去設備
US8246343B2 (en) 2003-01-21 2012-08-21 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Device and method for efficient mixing of two streams
JP4211467B2 (ja) * 2003-04-16 2009-01-21 株式会社日立製作所 触媒式排ガス処理装置及び排ガス処理方法
ITMN20040015A1 (it) * 2004-07-13 2004-10-13 Bpa Srl Regolatore di flusso
CA2679425A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Eicproc As A process for the production of cyanides
US7875685B2 (en) 2007-11-07 2011-01-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Gas phase polymerization and distributor plate passivation treatment
US7901641B2 (en) * 2008-07-22 2011-03-08 Uop Llc Sprayer for at least one fluid
US8007728B2 (en) 2008-12-11 2011-08-30 Uop Llc System, apparatus, and process for cracking a hydrocarbon feed
US8479501B2 (en) 2009-07-20 2013-07-09 International Engine Intellectual Property Company, Llc Exhaust cooling module for SCR catalysts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000262857A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Hitachi Ltd アンモニア酸化塔
RU2345831C2 (ru) * 2004-05-17 2009-02-10 Юнивейшн Технолоджиз, Ллс Днище полимеризационного реактора, распределяющее и направляющее часть потока подаваемой в реактор текучей среды под углом к его центральной оси
US7316733B1 (en) * 2005-01-21 2008-01-08 Uop Llc Diffuser for separator vessel
US20090297417A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Fuel Tech, Inc. SELECTIVE CATALYTIC NOx REDUCTION PROCESS AND APPARATUS PROVIDING IMPROVED GASSIFICATION OF UREA TO FORM AMMONIA-CONTAINING GAS

Also Published As

Publication number Publication date
EP2723489A4 (en) 2015-05-13
EP2723489A2 (en) 2014-04-30
WO2012177532A2 (en) 2012-12-27
JP2014531378A (ja) 2014-11-27
CN103619465A (zh) 2014-03-05
WO2012177532A3 (en) 2013-07-04
CA2836492C (en) 2019-07-02
US20120321529A1 (en) 2012-12-20
JP5906311B2 (ja) 2016-04-20
EP2723489B1 (en) 2019-07-24
CN103619465B (zh) 2015-11-25
CA2836492A1 (en) 2012-12-27
RU2013153150A (ru) 2015-07-27
US8734728B2 (en) 2014-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2621772C2 (ru) Газораспределитель установки для окисления nh3
RU2542248C2 (ru) Устройство распределения потока текучей среды для каталитических реакторов с нисходящим потоком
US9486752B2 (en) Distributor plate for a gas-liquid mixture, provided with distribution elements having low sensitivity to a lack of horizontality
JP5934702B2 (ja) 静的反応性ジェットミキサ、および、アミン−ホスゲン混合プロセスの間に混合する方法
CA2764272C (en) High performance chimney tray for a fixed bed reactor
JP6000987B2 (ja) ２流体の流れの混合方法及びその装置
CN101600494B (zh) 流体原料在混合装置中预混合的、在催化剂床上、在两种流体原料之间进行反应的反应器
RU2656010C2 (ru) Газодиффузионная система и способ введения потока газа в устройство, в частности потока пассивирующего газа в установку для производства мочевины
CN105582857B (zh) 一种气液固三相反应器及其应用方法
US9295972B2 (en) Mixing reactor for heterogeneous fluids using high-speed ejecting
CN205435679U (zh) 入口扩散器及加氢反应器
CN106799194A (zh) 气液分配器
US20120226073A1 (en) Method and apparatus for the intermixing of two fluid streams
CN211099069U (zh) 一种再分布式反应装置
CN101148425B (zh) 一种尿素合成方法
KR101606879B1 (ko) 분산기용 침니, 및 이를 포함하는 분산기 및 수첨 반응기
CN212915467U (zh) 一种螺旋导流式流体混合喷管及物料混合装置
KR102450344B1 (ko) 반응기
KR20180065775A (ko) 반응기
RU2634445C1 (ru) Технологический комплекс получения синтез-газа в установке по переработке попутного нефтяного газа в синтетическую нефть на гравитационной платформе gtl
CN206253114U (zh) 气液混相入口扩散器
RU100430U1 (ru) Газожидкостный реактор (варианты)
CN117398927A (zh) 上行式气液分配器、气液分配的方法、上行式反应器及其应用、上行式加氢反应器
KR20220098226A (ko) 기체 분배 플레이트, 유동화 장치 및 반응 방법