Способ очистки циркуляционного газа синтеза аммиака от инертных примесей

 

Изобретение относится к производству аммиака и может быть использовано в химической промышленности для очистки синтез-газа от инертных примесей. Целью изобретения является снижение энергозатрат и упрощение процесса. Способ включает отбор циркуляционного газа из узла синтеза аммиака, подачу его на абсорбцию инертных примесей жидким аммиаком при 55-70 С, охлаждение очищенного циркуляционного газа с вьщелением из него аммиака и возвратом в узел синтеза, охлаждение насьщенного примесями-аммиака, отделение , десорбированного газа от жидкого аммиака и подачу части газа на вытеснение на стадию абсорбции и вывод другой части - в качестве отходящих газов, подачу регенерированного аммиака на охлаждение насыщенного примесями аммиака и возврат его на стадию абсорбции инертных примесей , в котором отбор циркуляционного газа из узла синтеза осуществляют после колонны синтеза и перед стадией отделения десорбированного газа жидкий аммиак дополнительно охлаждают до (-29) - (-25)°С. .1 табл., 1 ил. с S (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„.ЯО 34600 (51)4 С 01 С 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3942769/31-26 (22) 14.08.85 (46) 23.02.89. Бюл. Ф 7 (71) Институт газа АН УССР (72) А.И.Пятничко, В.Л,Сапрыкин и В.С.Шевчук (53) 661.51 (088.8) (56) Патент США Р 3805536, кл. С 01 С 1/04, 1974. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО

ГАЗА СИНТЕЗА АММИАКА ОТ ИНЕРТНЫХ

ПРИМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к производству аммиака и может быть ис- . пользовано в химической промьппленности для очистки синтез-газа от инертных примесей. Целью изобретения является снижение энергозатрат и упрощение процесса. Способ включает отбор циркуляционного газа из

Изобретение относится к производству аммиака и может быть использовано в химической промышленности для очистки синтез-газа от инертных примесей.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и упрощение процесса.

Способ очистки включает отбор цирО куляционного газа синтеза аммиака, отбор жидкого аммиака, сконденсированного в агрегате синтеза, абсорбцию из циркуляционного газа метана и аргона жидким аммиаком при давлении синтеза и температуре 55-70 С в абсорбере с вытеснительной секцией, охлаждение очищенного циркуляционного узла синтеза аммиака, подачу его на абсорбцию инертных примесей жидким о аммиаком при 55-70 С, охлаждение очищенного циркуляционного газа с выделением из него аммиака и возвратом в узел синтеза, охлажпение насьпценного примесями аммиака, отделение десорбированного газа от жидкого аммиака и подачу части газа на вытеснение на стадию абсорбции и вывод другой части — в качестве отходящих газов, подачу регенернрованного аммиака на охлаждение насыщенного примесями аммиака и возврат его на стадию абсорбции инертных примесей, в котором отбор циркуляционного газа из узла синтеза осуществляют после колонны синтеза и перед стадией отделения десорбированного газа жидкий аммиак дополнительно охлаждают до (-29) — (-25) С. 1 табл., 1 ил. газа с -выделением из него аммиака и возвратом в узел синтеза, охлаждение насыщенного примесями аммиака, отделение десорбированного газа от жидкого аммиака и подачу части газа на вытеснение на стадию абсорбции и вывод другой части — в качестве отходящих газов, подачу регенерированного аммиака на охлаждение насыщен ного примесями аммиака и возврат его на стадию абсорбции инертных примесей, отбор циркуляционного газа после колонны синтеза и охлаждение насьпценного абсорбента до температуры (-29) — (-25) С.

4 ак из десорбера — поток 13 нагревают B теплообменнике 6 и делят на два потока: поток 14 идет на получение конечного продукта синтеза, а поток

15 поступает на абсорбцию, замыкая циркуляционный контур абсорбента.

Возврат очищенного циркуляционного газа на синтез аммиака осуществляют, например, после подогревателя воды схемы синтеза (не показан).

Пример. Ыз агрегата синтеза после синтеза аммиака в колонне отбирают циркуляционные газы и подают в среднюю часть абсорбционной колонны, в верхнюю часть которой подают жидкий аммиак. При 65 С и давлении.

260 атм в абсорбционной колонне жидкий аммиак собирует в основном метан и аргон, насыщенный абсорбент охлаждают обратным потоком тощего або сорбента, доохлаждают до -20 С, десорбируют растворенные газы, возвращают часть газов десорбции на вытеснение в абсорбционную колонну, а оставшуюся часть газов десорбции выводят из схемы очистки, непоглотившиеся газы из верхней части колонны возвращают в схему синтеза, регенерированный аммиак после нагрева делят на два потока: один поток, равный производительности агрегата синтеза, отбирают для получения конечного продукта, а оставшийся поток подают на абсорбцию в колонну.

В таблице в сравнении представлены данные по энергозатратам на процесс.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным состоят в снижении энергозатрат более, чем в 10 раз, в значительном упрощении способа за счет отсутствия теплообменника после колонны синтеза и теплообменника для подогрева жидкого абсорбента.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Способ очистки циркуляционного газа синтеза аммиака от инертных примесей, включающий отбор циркуляционного газа из узла синтеза аммиака, подачу его на абсорбцию инертных примесей жидким аммиаком при

55-70 С, охлаждение очищенного циркуляционного газа с выделением из него аммиака и возвратом в узел синтеза, охлаждение насыщенного приэ

146003

Проведение регенерации насыщенного абсорбента снижением температуры до (-29) — (-25) С при помощи внешнего холодильного цикла позволяет снизить энергозатраты на компримирование регенерированного сорбента и газов десорбции (подаваемых на вытеснение) с давления хранилища до давления синтеза при регенерации абсорбента снижением давления, а также отказаться от использования сложного многоступенчатого компрессионного оборудования, что упрощает схему очистки. Достижение необходимого темпе- 15 ратурного баланса в абсорбционной колонне использованием имеющегося температурного потенциала циркуляционного газа также снижает энергозатраты и исключает необходимость применения стадии подогрева абсорбента.

Использование предлагаемого способа в промьппленности позволяет значительно снизить энергозатраты при производстве синтетического аммиака. 25

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа очистки циркуляционного газа от инертных примесей.

Часть циркуляционного газа (около 37) — поток 1 отбирают после колонны синтеза аммиака и подают в среднюю часть абсорбционной колонны

2, где он охлаждается, в верхнюю часть абсорбера подают жидкий амми35 ак — поток 3, который конденсируют в агрегате синтеза аммиака. Жидкий аммиак проходит всю колонну и при

55-70 С сорбирует,в основном, метан о и аргон. Насыщенньй абсорбент — поток 4 насосом 5 подают в теплообменник 6, где охлаждают обратным потоком тощего абсорбента, доохлаждают до температуры (-29) — (-25) С в испарителе 7 жидкого аммиака и подают в десорбер 8, где выделяют растворенные. газы — поток 9 ° Газовый поток 9 делят на две части: поток 10 выводят из схемы, его можно использовать как топливо или в качестве сырья для получения аргона, поток

11 подают в нижнюю часть абсорбционной колонны для вытеснения растворенных в жидком аммиаке водорода и азота. 55

Газы верхней части абсорбционной колонны, состоящие в основном из водорода. и азота, возвращают на синтез аммиака — поток 12, Жидкий амми5, 1460035 6 месями аммиака, отделение десорбиро- ч а ю шийся тем, что, с целью ванного газа от жидкого аммиака и снижения энергозатрат и упрощения подачу части газа на вытеснение на процесса, отбор циркуляционного газа стадию абсорбции и вывод другой час- иэ узла синтеза осуществляют после

5 ти — в качестве отходящих газов, колонны синтеза и перед стадией отподачу регенерированного аммиака деления десорбированного газа жидкий на охлаждение насыщенного примесями аммиак дополнительно охлаждают до о аммиака и возврат его на стадию аб- (-29) — (-25) С. сорбции инертных примесей, о т л и - 1О е

ФР1

Ю

ЪЮ о

I»d л

© л ° »

0%»О

° » Ф

Ю Ф о е» л

С0 о а

1 ф

»»

d0

О

01

1О

Ю о и Ж

Ю В о О ф

Ф о

I a0 л

О\ О О о л

° \ о

4Ч ф р о л л

О1 сСс с0 О л /

»

D! ч о -Э о, ° ф ! ч о

»

Ф Ф М о м о о

0с

1 ф

cv ф л е со

»р о о

Cfl

Ф

СЧ о

ФЧ о о ! с0

° в о л

Фс

Ф )

Ю

<Ч

» о о ф М } л

Ф Э о ф

»О

» о

Ю

D » О (О

»

О

О

E»f

I о

° »р сс ° Ь о ч, IA

Ю 1

D ръ

34

ffl о °

Р х

9 д х

fd cd

am

clf cd Ы о

Се о х х

cd . ! х

df

Ю а о

Ф ф х

f ф а, I ф о и р х .c»c w

I Х ф

ffI ф

dl Х а

1» о л о

И

»с

1з

1 и арф р М

М »

Е. . а I cd

I u

A 1 ID о о

5! ф cd ь о с3 а

Ц

О 1

ñ1 3r, и 1

1» lO

РО cd ф Ц а

s. ь

cIа к

0 о х

3 оц" lg

iâ Ф".1 H

:5 1

О --*. Icf

° Х.А Р1 ф 0» Ц М фоох о

33о cf (г 1 1

1460035

»

3 ео

Ц 4Ч

Fi

t» IO0

1 х аЭ х w

Э й»

Э а cR

И

td

М х ф

cd !» ф х о е ь

1 c»I 1 о

I N !

Ю

1 сч I! c»f 1 о о

Ch о Ф

D ф 1 ф

СЧ (Ч О со с.»

1О О л

Й л

° c

D о

3 .2

Я Ф о

fcVX

О 1 Я 0» ,а Cfl

* ио

4 фр ц х.Ф

9 аM

1» cd 1 х х

x f» fc. о х э о х й-(х е

1460035

Ф

Составитель Е.Наумова

Редактор M.Áëàíàð Техред М.Дидик

Корректор С. 111екмар

Производственно-полиграфическое предприятие, r.,Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 407/22 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5