SU330728A1 - Способ получени аммиака - Google Patents

Description

Изобретеике относитс  к процессу получени  аммиака.

Известен способ получени  аммиака путем высокотемпературной кислородной конверсии углеводородов, конверсии окиси угл рода на жидкофазном катализаторе, очистки газа от двуокиси углерода, сернистых соединений и остатков окиси углерода с использованием теплореакции под давлением до 220 атм.

Недостатками известного способа  вл ютс  большие затраты энергии на компрессию газа от давлени  конверсии до давлени  синтеза, что значительно удорожает производство.

С целью снижени  энергетических затрат , повышени  выхода аммиака по предложенному способу высокотемпературную (некаталитическую) конверсию углеводородов и последующие стадии переработки газа осутдествл ют под давлением до 400 атм. Причем, дл  конверсии углеводородов используют обогащенный кислородом воздух или техническую фракцию кислорода с содержанием до 4,5% аргона, а дл  удалени 

из газа остатков окиси углерода и метана путем их каталитического окислени  использукуг тот же обогащенный кислородом воздух или дозируемую в синтез-газ техническую фракцию азота с необходимым дл  окислени  содержанием кислорода.

Способ реализуетс  следующим образом.

Природный газ, поступающий из газопровода обычно под давлением s25 атм, дожимают компрессором до давлени  примерно 35О атм. Затем его подогревают вод ным паром в теплообменнике до температуры 350 С и подают в конвертор.

Технический кислород с концентрацией 95% Од, и 4% аргона, получаемый на установке разделени  воздуха, сжимают до давлени  35О атм, подогревают до температуры ЗОО С в теплообменнике и подают в конвертор. Вместо технического кислорода в конвертор также может быть подан обогащенный воздух с концентрацией 48-50% О, При этом концентрацию кислорода в нем выбирают таким образом, чтобы обеспечить

в синтез-газе требуемое соотношение

N 3.

Н,

Конверсию природного газа с кислородом или обогащенным воздухом, осуществл ют

При конверсии с кислородом (95% О 2 )

1,7 31,1 53,0

0,6

0,3

1,0 12,3

Затем газ охлаждают в котле-утилизаторе до температуры 350-45О С, насыщают вод ным паром в сатураторе и производ т промывку в аппарате.

При температуре 250-270 С производ т каталитическую очистку газа от сернистых соединений и подают его на конверсию окиси углерода. Конверсию окиси углерода осуществл ют на катализаторе в жидкой фазе при температурах 230-270 С и под давлением- 320 атм. Далее при температурах 250-ЗОО С производ т каталитическое окисление кислородом остаточных окиси углероаа 0 ,3% и метанаvO,5% до СО и . При этом дозировку требуемого количества кислорода сочетают с подачей в газовую смесь азота в количестве, необходимом дл  получени  в синтез - газе соотношени  Н : ЫрЛЗ. Дл  этого от компрессора подают азот с соответствующим содержанием кислорода. В случае применени  дл  конверсии обогащенного воздуха окисление остаточ ных окиси углерода и метана производ т тем же обогащенным воздухом.

Затем газ охлаждают в теплообменниках до температуры 1ОО С, отдел ют конденсат в сепараторе, производ т дальнейщее охлаждение газа промыщленной водой, хладагентом и вновь отдел ют конденсат в сепараторе .

Очистку от двуокиси углерода производ т в две ступени: основное количество двуокиси углерода удал ют из газа физической сорбцией органическим растворителем типа пропилен-карбонат, тонкую очистку производ т моноэтаноламиновым раствором.

под давлением 320-33О атм при температуре 1550-1бОО°С.

Конвертированный газ имеет примерно следующий состав, об.%:

При конверсии ным воздухом (О 2 48-50

2,0 24,0 40,0

0,6 20,1

0,8 12,5

газовой смеси выдел ют полученный аммиак с применением дл  его конденсации хладагента с аммиачно-холодильной установки.

Разделение продувочных газов осуществл ют известными методами диффузии или криогенной технологии. Водород и азот компримируют и возвращают вместе с газами в цикл синтеза, а аргон получают как ценный побочный товарный продукт.

Энергетический цикл осуществл ют с применением двух теплоиспользующих контуров

1. Контур использовани  высокопотенциального тепла.

Конденсат из системы конденсации и регенеративного подогрева турбины под давлением атм и с температурой 23О С пропускают дл  подогрева последовательно через теплообменник колонны синтеза, затем подают в котел-утилизатор, где за счет тепла высокотемпературной конверсии получают вод ной пар с температурой 430470 С и давлением до 350 атм.

Дл  повышени  температуры пара до требуемого уровн  560- 570 С осуществл ют его перегрев в пароперегревателе с топкой , в которой сжигают небольшое дополнительное количество топлива, составл ющее -41 0-13% от общего количества, расходуемого в процессе.

Claims (3)

1. Полученный вод ной пар сверхкритических параметров направл ют в турбину конденсационного типа и вырабатывают таким образом 1000 квтч электроэнергии на 1 т аммиака. Этой электроэнергии достаточно дл  покрыти  всех потребностей производства аммиака по данной схеме, включа  затраты энергии на получение кислорода . 2. Контур использовани  низкопотенциального тепла. Технологический конденсат, возвращаемый на конверсию окиси углерода и в сатуратор , нагревают до 230-250 С в тепл обменнике за счет использовани  тепла па рогазовой смеси после конверсии СО и оки лени  остаточных СО и СН« Остальное тепло парогазовой смеси используют дл  подогрева до 200 С конденсата-теплоноси тел  адсорбционно-холодильной установки. Дл  этой же цели используют тепло дымовых газов на выходе из пароперегревател  с температурой до 450-5ОО С. Формула изобретени  1. Способ получени  аммиака путем вы сокотемпературной кислородной конверсии углеводородов, конверсии окиси углерода на жидкофазном катализаторе, очистки газа от двуокиси углерода, сернистых соединений и остатко , окиси углеролп с использованием тепла реакции, о т л и ч а ю щ i: йс   тем, что, с целью повышени  выхода продукта и снижени  энергетических затрат, высокотемпературную конверсию углеводородов и последующие стадии переработки газа осуществл ют под давлением до 400 атм.
2. 2. Способ по и. 1, отличают и йс   тем, что, дл  конверсии углеводородов используют обогащенный кислородом воздух или техническую фракцию кислорода с содержанием до 4,5% аргона.
3. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что дл  удалени  из газа остатков окиси углерода и метана используют обогащенный кислородом воздух или дозируел ую в синтез-газ техническую фг-екцию азота с необходимым ос держанием кислорода.