Способ получения водорода для синтеза аммиака
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
364563
Союз Советскил
Социалистическм
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.!1l.1971 (№ 1630209/23-26) с присоединением заявки №
М. Кл. С 01Ь 13/04
С Olb 2/30
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 28.XII 1972. Бюллетень ¹ 5 за 1973
Дата опубликования описания 27.П.1973
УДК 661.931:531 (088.8) Авторы изобретения
И. Н. Куриго, Э. К. Назаров, С. М. Солей, А. М. Алексеев, В. II. Семенов, Н. В. Залыбина и Л. И. Черномордик
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКА
Известен способ получения водорода для синтеза аммиака электролизом водяного пара при температуре 1000 С с деполяризацией анода окислением газа-восстановителя с получением конвертированного газа.
К недостаткам известного способа можно отнести необходимость создания сложного цеха газификации твердого топлива; значительные расходы, связанные с транспортом твердого топлива, а также применение парового цикла для производства электроэнергии, что связано со значительными потерями тепла на стадии конденсации отработанного пара.
С целью упрощения способа и повышения
его эффективности предлагается способ, по которому в качестве газа-восстановителя используют природный газ, а полученный после деполяризации анода конвертированный газ охлаждают, расширяют в газовой турбине первой и второй ступени спро,межуточны,м подогревом его.
На чертеже дана принципиальная схема реализации предлагаемого способа.
Водяной пар при температуре 1000 С и давлении 30 атм подают в батарею 1 электролизеров, где происходит его разложение: водород выделяется на катоде, а кислород — на аноде.
Полученный водород охлаждают в теплообменнике 2, смешивают со стехиометрическим коЛичеством азота в аппарате 8 и полученную смесь подвергают синтезу аммиака в колонне 4 синтеза.
Природный газ сжимают компрессором 5, 5 нагревают в теплообменнике б до температуры 600 С и подают в анодное пространство электролизера 1, где происходит его частичное окисление кислородом с получением конвертированного газа. Последний охлаждают
10 в теплообменнике 7 до температуры 850 С, расширяют в первой ступени газовой турбины 8, подогревают в теплообменнике 7 до
800 С, затем охлаждают в теплообменнике б и подают в топку под давлением 10 атм, где
15 дожигают воздухом, подаваемым компрессором 9.
Газы из топки под давлением 10 атм направляют в газовую турбину 11, (давление от 30 до 1 атм). Турбина расположена на од20 ном валу с генератором тока. Сработавшие на турбине газы направляют в теплообменник
12, где они отдают оставшееся тепло воде и затем сбрасываются в атмосферу.
Вода из водяного насоса 18 под давлением
25 35 атм поступает в теплообменник 12, охлаждает колонну 4 синтеза и, охладив выходящий из электролизера водород, направляется с температурой около 1000 С в электролизер 1.
На основе термодинамических расчетов
З0 установлено, что для получения 132000 нм !час
364563
Составитель Г. Леонтьева
Техред 3. Тараненко
Корректоры: Е. Миронова и Е. Михеева
Редактор E. Левина
Заказ 381 12 Изд. № 95 Тираж 523 Подписное
Ц11ИИПИ Компте.а по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская H Типография, пр. Сапунова, 2 водорода, которое соответствует суточной мощности по аммиаку 1500 т(сутки, при даьлении 30 атл и температуре 1000 С для деполяризации анода потребуется 60000 н&час природного газа прп напряжении па зажимах 0,010 в. Предмет изобретения Способ получения водорода для синтеза аммиака электролизом водяного пара с деполяризацией анода окислением газа-восстановителя с получением конвертированного газа, отличиюи1ийс» тем, что, с целью упрощения способа и повышения его эффективности, 5 в качестве газа-восстановителя используют природный газ, а конвертированный газ охлаждают, распшряют в газовой турбине первой и второй cT .3.å4è с промежуточным его годогревом. 
