SU364563A1 - Способ получения водорода для синтеза аммиака - Google Patents

Description

1

Известен способ получени  водороДа дл  Синтеза аммиака электролизом вод ного пара при Температуре 1000°С с депол ризацией анода окислением газа-восстановител  с получением конвертированного газа.

К недостаткам известного способа можно отнести необходимость создани  сложного цеха газификации твердого топлива; значительные расходы, св занные с транспортом твердого топлива, а также применение парового цикла дл  производства электроэнергии, что св зано со значительными потер ми тепла на стадии конденсации отработанного пара.

С целью упрощени  способа и повышени  его эффективности предлагаетс  способ, по которому в качестве газа-восстановител  используют природный газ, а полученный после депол ризации анода конвертированный газ охлаждают, расшир ют в газовой турбине первой и второй ступени с промежуточным подогревом его.

На чертеже дана принципиальна  схема реализации предлагаемого способа.

Вод ной пар при температуре 1000°С и давлении 30 атм подают в батарею / электролизеров , где происходит его разложение: водород выдел етс  на катоде, а кислород - на аноде.

Полученный водород охлаждают в теплообменнике 2, смешивают со стехиометрическим

количеством азота в аппарате 3 и полученную смесь подвергают синтезу аммиака в колонне- синтеза. Природный газ сжимают компрессором 5,

нагревают в теплообменнике 6 до температуры 600°С и подают в анодное пространство электролизера /, где происходит его частичное окисление кислородом с получением конвертированного газа. Последний охлаждают

в теплообменнике 7 до температуры 850°С, расшир ют в первой ступени газовой турбины 8, подогревают в теплообменнике 7 до 800°С, затем охлаждают в теплообменнике 6 и подают в топку под давлением 10 атм, где

дожигают воздухом, подаваемым компрессором 9.

Газы из топкп под давлением 10 атм направл ют в газовую турбину //, (давление от 30 до 1 атм). Турбина расположена на одном валу с генератором тока. Сработавшие

на турбине газы направл ют в теплообменник

12, где они отдают оставшеес  тепло воде и

затем сбрасываютс  в атмосферу.

Вода из вод ного насоса 13 под давлением

35 атм поступает в теплообменник 12, охлаждает колонну 4 синтеза и, охладив выход ш;ий из электролизера водород, направл етс  с температурой около 1000°С в электролизер 1. Па основе термодинамических расчетов

установлено, что дл  получени  132000

водорода, которое соответствует суточной мощности по аммиаку 1500 rjcyTKU, при давлении 30 атм и температуре 1000°С дл  депол ризации анода потребуетс  60000 природного газа при напр жении на зажимах 0,010 в.

Предмет и з о б р е т е н и  

Способ получени  водорода дл  синтеза аммиака электролизом вод ного пара с деиол ризацп-еи анода окислением газа-восстановител  с получеиием конвертированного газа , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа и повышепи  его эффективности, в качестве газа-восстановител  используют природный газ, а конвертированный газ охлаждают , расшир ют в газовой турбине первой и второй ступени с промежуточным его подогревом.