SU1066941A1 - Способ удалени инертных примесей из продувочного газа производства аммиака - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНЕРТНЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ПРОДУВОЧНОГО ГАЗА ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА,включающий абсорбцию инертных примесей жидким аммиаком, десорбцию растворенных газов из жидкого амммиака и возврат очищенной газовой смеси в цикл производства аммиака, отличающийс , тем, что, с целью повьвиени  степени очистки газа, продувочный газ перед абсорбцией насыщают парами аммиака на стадии десорбции растворенных газов из жидкого аммиака. О э х it

Description

Изобретение относитс  к способам производства синтетического аммиака а именно к удалению инертных примес например аргона и метана, из циркул ционного газа. Известен способ извлечени  инерт ных примесей из циркул ционного газ синтеза , включающий стадии абсорбции из 0,01-0,9 циркул ционно газа инертных газов аргона и метана жидким агЛмиаком при ЗО-ЮО С, десор ции и отдувки растворенных газов из аммиака при пониженной температуре, возврата очищенной от инертов азото водородной смеси в цикл синтеза и подачи очищенного жидкого аммиака на рециркул цию flj. Недостатком известного способа  вл етс  низка  степень очистки газ от инертных примесей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ извле чени  инертных примесей из циркул ционного газа синтеза аммиака, вклю чающий стадию абсорбции из циркул ционного газа, подаваемого в низ зо абсорбции, инертных газов аргона и метана при повышенной температуре жидким подогретым до 25-100 с проду ционным ajviMHaKOM, к которому добавл ют циркул ционный аммиак и конден сат очищенного газа, подаваеглые в верх зоны абсорбции, двухступенчатой десорбции растворенных газов из насыщенного примес ми жидкого аммиака сначала отдувкой легколетучих газов водорода и азота.и затем десорбции охлаждением от -20 до , возврата обогащенной азотом и водородом очищенной газовой смеси в цикл синтеза аммиака, дросселировани  жидкого аммкака после стадии десорбции с выделением в газовой фазе обогащенной аргоно-метановой фракции, подачей на отдувку в зону десорбции газа, рециркул цией жидкого аммиака в цикл очистки 23. Недостатком известного способа  вл етс  низка  степень очистки газа Mi-22, CHi, -69,4%) из-за резкого снижени  температуры абсорбции f на 30-40-0 при подаче в гор чую зону абсорбции продувочного газа. Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки газа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу удгшени  инертных примесей из продувочног9 газа производства аммиака, включающему абсорбцию инертных примесей жкдким аммиаком, десорбцию растворен ных газов из жидкого аммиака и возврат очищенной газовой смеси в цикл производства аммиака, продувочный .газ перед абсорбцией насыщают парами аммиака на стадии десорбции растворенных газов из жидкого аммиака. Подача продувочного газа в зону десорбции позвол ет за счет самоиспарени  Насыщающего егоаммиака снизить температуру растворител  в этой ступени со 125-120° до--ЮО С с одновременными уменьшением объема растворител , увеличением за счет насыщенных парой аммиака объема газовой фазы (примерно вдвое-) и избирательной десорбции из него водорода и азота, исключив вредное охлаждение зоны абсорбции при насыщении в ней парами аммиака циркул ционного газа. На чертеже дана схема осуществлени  предлагаемого способа. Технологи  способа состоит в следующем . Продувочный газ 1, отбираемЕлй из линии выхода циркул ционного газа конденсационной колонны агрегата синтеза, содержащий, согласно материальному балансу, в азртводородной смеси 4,745 об. % , 27% СН и 12,35%/VWj при температуре 40 °С и давлении 30О ата поступает в верхнюю часть сатурационно-насытительной ступени зоны, десорбции абсорбционно-десорбционной колонны 2, в которой он нагреваетс  до 125-127 С и насыщаетс  парами . Термостатирование заданшлх температур нагрег ва (125-127 С) при наличии недорекуперации и потерь тепла компенсируетс  в паровых подогревател х 3. Затем насыщенный газ (50-60% з) проходит при указанных температурах конденсационно-абсорбционную зону колонны 2. Выход и; й из узла 4 очищенный газ 5, содержащий 0,452 o6.%XJy и 0,089% при температуре и ата поступает в линию всаса циркул ционной ступени компрессора агрегата синтеза. Растворитель - жидкий аммиак двум  потоками б и 7 соответственно из сепаратора блока воздушного охлаждени  и конденсационной колонны агрегата синтеза, регенерированный чистый жидкий аммиак 8 из сборника 9 отпарной колонны 10, подаваемый насосом 11, проход т сначала теплообменник 12 и затем паровой подогреватель 13. перед которым к регенерированному аммиаку 8 добавл етс  конденсат очищенного газа 14 узла 4, и поступают отдельными потоками на тарелки 15-17 зоны абсорбции колонны 2. Дл  поддержани  посто нной степени абсорб ции по мере уменьшени  объема сухих газов при движении их по тарелкам и конденсации образук цихс  избыточ-ч ных насыщающих их паров аммиака соответственно уменьшаетс  суммарна  подача гор чего 18-20 и холодного 21-23 аммиака, подаваемого дл  поглощени  теплоты конденсации избыточных паров аммиака.

Метаново-аргонова  фракци  24, содержаща  в сухом газе (без учета napoB/vMj)15,7 об. % Л/7,51,45% CHj, 1,45% Hj и 31,4% Лг , вьщел ема  в колонне 10 при , выходит из нее при и 50 ата.

Подача двум  потоками основной части растворител  (сырого продукционного и смененного с частью циркул ционного аммиака) в низ зоны абсорбции позвол ет поглотить там ocHOBHqe количество примесей газов, поступающих из зоны десорбции дополнительно к растворенным газам, содержащимс  в сыром продукционном аммиаке , и затем в зоне десорбции полностью освободить насыщенный растворитель от плохо растворимого водорода, увеличив выход его по отношению к продувочному газу за счет танковых газов, например, на 15%. Подача в верх зоны абсорбции насыщенного прпрймес ми конденсата очищенного газа вместе с циркул ционным аммиаком при соотношении потоков в верх и низ зоны абсорбции 1:4 позвол ет почти полностью удалить остатки примесей из очищаемого газа, достига  высокой стстепени его очистки. При этом в зоне абсорбции конденсат очищенного газа дополн ют конденсатом рецикла, образующимс  за счет отвода теплот абсорбции компонентов газа. Высока  степень очистки позвол ет снизить долю отдуваемого циркул ционного синтез/газа по отношению к прототипу в четыре раза с соответствующим уменьшением расходных коэффициентов и объемов аппаратов данной абсорбционной установки. Подогрев всего подаваемого в колонну растворител  до 125 С с поддержанием в зоне аб- сорбции температуры 125-120°С при помощи дополнительного охлаждени  или при необходимости подогрева, компенсирующих приход теплот -абсорбции компонентов газа и конденсации насыщенных паров аммиака, уменьшает

расход лимитирующего циркул ционного аммиака по сравнению с известным способом.

Пример . Продувочный газ агрегата синтеза aNBinaKa в количестве 150,4 нм тл«;,содержащий ,694 им, Лг- 26,550 нм, АЧ7 ,136 нм, CHv- 18,450 НМ ИА/МЛ18 ,57 нм, подают в насытительно-охладительную ступень зоны десорбции колонны. Растворитель в количестве 2250 ЛЛ1 состо щий из конденсата очищенного газа и рецикла, циркул ционного и сырого продукцион- ного аммиака агрегата синтеза, подаваемый через теплообменник и подогреватель , поступает при температуре трем  потоками в верх и низ зоны абсорбции в примерных мольных дол х от общей подачи - верх, середина, низ:. 0,242, 0,313 и.0,445. При этом из сырого продукционного аммиака, подаваемого в низ абсорбционной зоны, дополнительно выдел ют в зоне десорбции 25, 6955 газа состава 11,861 нм, /Vj - 3,953 нм /5t- 1,4765 нм и СН - 8,405 нм. Суммарное количество поступающего газа (без учета аммиака, возвращаемого в цикл синтеза аммиака), сое тавл ет 157,5255 А,состава Нд- 91,555 нм-, Лг-30,503 нм , т 8 ,0125 нм- и - 26,855 нм.

Выход щую после теплообменни1 а .очищенную азотводородную смесь в количестве 105,541 «j,содер жащую Hj. - 90,8 нмл2-14,2 нм Лт0 ,452 нм и CHv - 0,089 нм возвращают в цикл синтеза аммиака.

Использование способа согласно изобретению позвол ет уменьшить содержание инертов(сравнительные данные представлены в таблице).

Предлагаемый способ позвол ет подн ть степень извлечени  водорода продувочных газов до 99%. Расход продувочного газа по сравнению с известным способом уменьшаетс  в 4 раза, а расход растворител  - аммиака - более чем в 4 раза.

Claims (1)

1. СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНЕРТНЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ПРОДУВОЧНОГО ГАЗА ПРОИЗ

   ВОДСТВА АММИАКА,включающий абсорбцию инертных примесей жидким аммиаком, десорбцию растворенных газов из жидкого амммиак а и возврат очищенной газовой смеси в цикл производства аммиака, отличающийся, тем, что, с целью повышения степени очистки газа, продувочный газ перед абсорбцией насыщают парами аммиака на стадии десорбции растворенных газов из жидкого аммиака.

   11)66941