SU1527155A1 - Method of ammonia synthesis - Google Patents
Method of ammonia synthesis Download PDFInfo
- Publication number
- SU1527155A1 SU1527155A1 SU874300757A SU4300757A SU1527155A1 SU 1527155 A1 SU1527155 A1 SU 1527155A1 SU 874300757 A SU874300757 A SU 874300757A SU 4300757 A SU4300757 A SU 4300757A SU 1527155 A1 SU1527155 A1 SU 1527155A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- ammonia
- intermetallic compound
- hydrogen
- reaction
- nitrogen
- 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
- C01C1/0411—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the 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
-
- 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)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к синтезу аммиака и может быть использовано в химической промышленности. Способ включает синтез аммиака из азота и водорода в присутствии интерметаллического соединени , в котором с целью снижени энергозатрат и повышени выхода аммиака с единицы массы интерметаллического соединени , процесс ведут путем контактировани водорода с интерметаллическим соединением, затем реакционный объем заполн ют азотом под давлением 30 - 200 атм и нагревают реакционную смесь до 150 - 400°С. В качестве интерметаллического соединени (ИМС) используют соединение типа LANI5 или TIFE. Способ позвол ет снизить энергозатраты за счет исключени необходимости сжати водорода и использовани тепла реакции аммиака, а также увеличить съем аммиака с единицы массы интерметаллического соединени с 1,8-2,5 до 30 - 60 г/кг ИМС. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.This invention relates to the synthesis of ammonia and can be used in the chemical industry. The method involves the synthesis of ammonia from nitrogen and hydrogen in the presence of an intermetallic compound, in which the process is conducted by contacting hydrogen with the intermetallic compound in order to reduce the energy consumption and increase the ammonia yield per unit mass of the intermetallic compound, then the reaction volume is filled with nitrogen under a pressure of 30 to 200 atm and heat the reaction mixture to 150-400 ° C. As an intermetallic compound (IC), a compound of type LANI 5 or TIFE is used. The method allows to reduce energy consumption by eliminating the need for hydrogen compression and using the heat of ammonia reaction, as well as increasing the removal of ammonia per unit mass of the intermetallic compound from 1.8-2.5 to 30-60 g / kg IC. 1 hp ff, 1 tab.
Description
Изобретение относитс к области синтеза аммиака и может быть использовано в химической промышленности.This invention relates to the synthesis of ammonia and can be used in the chemical industry.
Цель изобретени - снижение энергозатрат и повьш1ение выхода аммиака с единицы массы интерметаллического соединени .The purpose of the invention is to reduce the energy consumption and increase the ammonia output per unit mass of the intermetallic compound.
Сущность изобретени заключаетс в том, что несжатый водород привод т в контакт с интерметаллическим соединением (ИМС) типа LaNij или типа TiFe при температуре окружающей среды - при этом образуетс гидрид ИМС. Затем азот сжимают до давлени в интервале 30-200 атм и вдувают в реакт ор с гидридом. Затем реактор нагревают до температуры 150- 400°С в зависимости от степени предварительного сжати азота и выбранного ИМС.The essence of the invention is that uncompressed hydrogen is brought into contact with an intermetallic compound (IC) of the type LaNij or type TiFe at ambient temperature - thus forming the hydride IC. The nitrogen is then compressed to a pressure in the range of 30–200 atm and blown into the reactor with the hydride. Then the reactor is heated to a temperature of 150-400 ° C, depending on the degree of precompression of nitrogen and the selected IC.
При этом гидрид разлагаетс с поглощением тепла и выделением водорода . Водород при выделении вступает в реакцию с азотом, образу аммиак. Вьщел ющеес при образовании аммиака тепло поддерживает эндотермическ1то реакцию вьщелени водорода (тепло-- та реакции синтеза аммиака составл ет 7,5-10 ккал/моль Н, на выделение водорода из гидрида требуетс 7- 10 ккал/моль Н), что позвол ет практически полностью использовать теплоту образовани аммиака непосредственно в зоне реакции и покрыть за счет этого значительную часть потребности в тепле дл выделени водорода.Here, the hydride decomposes with heat absorption and hydrogen evolution. Hydrogen, when released, reacts with nitrogen to form ammonia. The heat that is formed during the formation of ammonia supports the endothermic reaction of hydrogen release (the heat of ammonia synthesis reaction is 7.5-10 kcal / mol H, 7-10 kcal / mol H requires about hydrogen evolution), which allows practically make full use of the heat of ammonia formation directly in the reaction zone and thereby cover a significant part of the heat demand for hydrogen evolution.
СП to lJoint venture to l
СПSP
елate
315271315271
По окончании реакции (через 1- 6 мин) продукты удал ютс из реактора и цикл начинают сначала.At the end of the reaction (after 1 to 6 minutes), the products are removed from the reactor and the cycle begins anew.
Минимальное значение предваритель- , ного сжати азота 30 атм определ етс тем, что при более низких величинах потребуетс очень большой реактор и не будет достигатьс практически значимый выход аммиака. Сжатие азота до JQ давлени свыше 200 атм нецелесообразно , так как требует применени специальных сосудов, выдерживающих развивающиес в ходе реакции давлени свыше 300 атм, а выход продукта увеличитс несущественно.The minimum value of preliminary nitrogen compression of 30 atm is determined by the fact that at lower values a very large reactor will be required and a practically significant yield of ammonia will not be achieved. Compressing nitrogen to a JQ pressure above 200 atm is impractical because it requires the use of special vessels that withstand the pressures that develop during the reaction above 300 atm, and the yield of the product will increase insignificantly.
Экспериментально определенное минимальное значение температуры реакции 150 С определ етс тем, что приThe experimentally determined minimum reaction temperature of 150 ° C is determined by the fact that at
более низких температурах слишком мала скорость реакции. При температурах Bbmie верхнего предела () примен емые ИМС подвергаютс необратимому распаду на смесь металлов и бинарных гидридов и тер ют, таким об- разом, свои свойства.lower temperatures, the reaction rate is too low. At Bbmie temperatures of the upper limit (), used ICs undergo irreversible decomposition into a mixture of metals and binary hydrides and thus lose their properties.
Пример 1. В стальной реактор объемом 20 см, содержащий 10 г порошка ИМС-LaNij- впускают при комнатной температуре водород под давлением 2 атм. При этом проходит реакци образовани гидрида, котора заканчиваетс через 0,5-1 мин. Затем реактор заполн ют азотом под давлением 30 атм и нагревают до в течение А мин. В образовавшейс газовой смеси 33% аммиака, давление 90 атм. Выход аммиака составл ет 42 г на 1 кг ИМС.Example 1. In a steel reactor with a volume of 20 cm, containing 10 g of IMC-LaNij-powder, hydrogen is injected at room temperature under a pressure of 2 atm. In this case, a hydride formation reaction takes place, which ends in 0.5-1 minutes. The reactor is then filled with nitrogen at a pressure of 30 atm and heated to A for a minute. In the resulting gas mixture 33% ammonia, pressure 90 atm. The ammonia yield is 42 g per 1 kg IC.
, Q Q
5five
00
5 five
Q Q
5five
554554
Примеры 2-8. Все операции аналогичны примеру 1, параметры процесса даны в таблице.,Examples 2-8. All operations are similar to example 1, the process parameters are given in the table.,
Во всех примерах внешний нагрев необходим практически только дл доведени температуры до заданного значени . Далее реакци проходит почти полностью автотермически, т.е. теплообразование аммиака используютс полиостью внутри реактора.In all examples, external heating is required practically only to bring the temperature to a predetermined value. Further, the reaction is almost completely autothermal, i.e. ammonia heat transfer is used by the inside of the reactor.
Преимущество предлагаемого способа заключаетс в снижении энергозатрат , так как отпадает необходимость в предварительном сжатии водорода, а также в использовании тепла реакции синтеза аммиака. Кроме того, предлагаемый способ позвол ет увеличить съем аммиака с единицы массы интерметаллического соединени с 1,8- 2,5 до 30-60 г/кг ИМС.The advantage of the proposed method is to reduce energy consumption, since there is no need for pre-compression of hydrogen, as well as the use of heat of ammonia synthesis reaction. In addition, the proposed method allows an increase in the removal of ammonia per unit mass of the intermetallic compound from 1.8-2.5 to 30-60 g / kg of IC.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874300757A SU1527155A1 (en) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | Method of ammonia synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874300757A SU1527155A1 (en) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | Method of ammonia synthesis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1527155A1 true SU1527155A1 (en) | 1989-12-07 |
Family
ID=21325719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874300757A SU1527155A1 (en) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | Method of ammonia synthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1527155A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991006504A1 (en) * | 1989-10-30 | 1991-05-16 | Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Azotnoi Promyshlennosti I Produktov Organicheskogo Sinteza | Method for obtaining nitrogen-hydrogen gas mixture for production of ammonia |
-
1987
- 1987-08-24 SU SU874300757A patent/SU1527155A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4623532, кл. 423-363, 1986. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991006504A1 (en) * | 1989-10-30 | 1991-05-16 | Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Azotnoi Promyshlennosti I Produktov Organicheskogo Sinteza | Method for obtaining nitrogen-hydrogen gas mixture for production of ammonia |
GB2244484A (en) * | 1989-10-30 | 1991-12-04 | Gnii Pi Azotnoj | Method for obtaining nitrogen-hydrogen gas mixture for production of ammonia |
GB2244484B (en) * | 1989-10-30 | 1993-09-08 | Gni I Pi Azotnoi Promy | Process for production of nitrogen-hydrogen gaseous mixture for ammonia manufacture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2218271A1 (en) | Method of fabrication of complex alkali mental hydrides | |
US4391794A (en) | Process and apparatus for hydrogen production | |
US4356163A (en) | Process for the production of hydrogen | |
US2427338A (en) | Production of titanium hydride | |
SU1527155A1 (en) | Method of ammonia synthesis | |
CA1050052A (en) | Method of transporting heat energy | |
US2461396A (en) | Method of producing finely divided metals | |
WO1989011447A1 (en) | METHOD OF OBTAINING SILICON NITRIDE WITH HIGH alpha-PHASE CONTENT | |
JPS6173793A (en) | High-efficiency liquefaction of cellulosic biomass | |
JPH0336870B2 (en) | ||
WO2002040395A1 (en) | Method of manufacturing hydrogen | |
JPS611654A (en) | Manufacture of hydroazodicarbon amide | |
US2490851A (en) | Production of lithium amide and other metal compounds | |
US2373800A (en) | Preparation of alkali metal azides | |
US2926071A (en) | Preparation of titanium nitride of high purity | |
US2425711A (en) | Production of metal hydrides | |
US4237318A (en) | Manufacture of aqueous methanolic solution of sodium formate | |
US3140150A (en) | Process for the production of boranates | |
RU1794887C (en) | Method and composition for hydrogen production | |
Oesterreicher et al. | Water formation on oxygen exposure of some hydrides of intermetallic compounds | |
JPH02267116A (en) | Synthesis of ammonia | |
US3600316A (en) | Method of producing a descaling composition from sodium hydroxide,sodium and hydrogen under pressure | |
US4368169A (en) | Pyrochemical processes for the decomposition of water | |
US3488163A (en) | Preparation of chlorodifluoramine | |
US2572587A (en) | Process fob production of ammelide |