Способ получения аммиака

 

О П И С А Н И Е нн 486667

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ с (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07,96.73 (21) 1929072/23-26 ° (51) М. Кл,о

С 01 С 1/04 с присоединением заявки №

Государственный ноыитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05.06.775юллетеиь № 21 (53) УДК 661 534 (088.8) (46) Дата опубликования описания 08.08.77

Ю. К. Байчток, M. Х.-Б. Айэенбуд, В. А. Курковский и А. С. Фурманов (72) Авторы изобретения (71) Заявитедь (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА

Изобретение относится к области получения аммиака из углеводородного сырья, Известен способ получения аммиака из углеводородов путем сжатия до давления

40 ат и сероочистки. Затем газ подвергают паровоздушной конверсии метана и конверсии окиси углерода.- Полученную азотоводородную смесь подвергают очистке от двуокиси и окиси углерода и подают на синтез аммиака с концентрацией инертных га- те зов (аргон, метан и гелий) 1,5%, Синтез аммиака осуществляют по циркуляционной схеме под давлением 156 ат с выводом инертных газов из цикла .синтеза путем отдувки части циркуляционного газа, 11

Продувочный газ синтеза аммиака разделяют для получения водорода, аргона и метана следующим образом. Вначале иэ продувочных газов выделяют водород путем диффузии через полупроницаемые мембраны из палладиевых сппавов. давление газовой смеси над мембраной 150 ат, продиффундировавшего водорода 3-2 ат,—;Оставшуюся после выделения водорода газовую смесь после сепарации направляют в 5лок глубо- 26 кого охлаждения для получения аргона и метана. Подученные из продувочных газов водород и метан направляют на всас ком прессора природного газа, иран используют как товарный продукт, Однако иэвест:тый способ обеспечивает низкую степень извлечения водорода иэ продувочных газов (8С 90%) вследствие их низкого давления и выделения в одну ступень, что затрудняет последующее выделение аргона и гелия, а также требует повышенного расхода энергии на сжтие выделенного водорода компрессором природного газа.

С целью увеличения степени выделения водорода, аргона, гелия и снижении энергозатрат согласно изобретению выделение водорода иэ продувочных газов при давлении

20О-450 ат осуществляют в две ступени, сначала выделяют 70-90% водорода и с давлением 30-70 ат направляют его на сероочистку, затем выделают остальное количество водорода при атмосферном да . ленни, смешивают его с паром и подают нь стадию конверсии углеводородов деление, Увеличение степени извГ(ечення водорода из продувочных газов позволяет бог(ее полно использовать его дг)я технологических ну}жд, а наличие водорода под давлением 3О=70ат позволяет избежать его дог(оинительного сжатия перед подачей в сероочистку„

Низкое содержание водорода и аммиака

В НЕПРОРЕаГИРОВаВШИХ ГаЗаХ IroaBOJI f0ò»-1<(Учить до 50.-70% чистого арго»а в жидком виде H до 80.4 лсс«(д(сого амм)«ак(z, H t Iip() (y-.-

ВОЧНЫХ Гc)GDB„.

Схема осушествиения способа дана иа с с чертеже.

ПрИродный газ с давление(;. - 7 1»Г с>«))мают в компрессоре 3 f(D давления 4 -.) ат и направляют в Отделение cepoo»Hcтки ), ГДЕ IIPÎÈÇÂÎÄ ÈÒÑ«lz 1 И ЦР«1() ОBci l(ИЕ I)!,", . II I!:< > кой серы и погло!Дание сероводорода> 3(1тем из природного газа по)(уча(с)(: О -<)()с. дородную смесь В Отде)(енис? 8 !! !1! }Ос}c ...Игу ной конверсии метана и Отде.(еии» 4 <:»( версии окиси углерода,, 8 Отделение ) дают B качесгве 101(((ива .ость природ»01 О

I аза C ДаВ((ЕИ((Е«-1 7 !T!!., (?eп»с>С()ЕДС с Be»i f0 перед горелкам}; его ца)и(ешж с»(I.:t<«1(,.>:(дс

1,5 ати. Азотof)o((opo»tlfit)l; с,.есь ирс)ходи( атде((еиие 5 О ?ис (к(? ОГ СО,) с(o(!((>..!(e(;»е 6

Очистки От СО- Зс(тс . t e(c,(I!z! it(<)у t oм»<) сором 7 до 400 ат и»а.-(пав,с. (. От в О(деление синтеза ам.(и(?к !.

Синтез Осуществляют B реактор(. 8, ().О(?-. центрация аммиака в газе »осле реактора 16-,) 0%. „Аммиак f(o((JJe!(CHpyrttт B хо(!с-. дильнике 9 и отдел)(ют в сепараторе 1 О, Непрореагировавшук) смесь рецирку. ((.()у(от компрессором 11, Сюда же подают све(кую азотоводородную смесь из ко! шрес.;ира

Во избежание накоплен и в ((((с»:.- с::!:теза большого коиf(HecTва и»ерт п.(x: (}.. часть циркуляциоииого - аза Отводя" tt Г},i( продувки. KOJIH«ecтво иpo(rzJaf;» равно 5 .. ": от количества свежего газа, чтo и )и агрегата мощностью 1 500 т/сутки составит 10000 ми /час„((ро(;увочи(.(Й r u; ф имеет давление 400 ат, темиературус----".::.";-«С и содержит,%: ll 60, 1 (. 20. Сll,. 7, ())-5, ИН 8 Не 0,13.

«О

Предлагаемое изобретение и o"-воляет ув:».=. личить степень извлечения до 1).= „5% при

ОСтаточном содержании водорода «" 11-2% в оставшемся газе с получением 70-90% водорода при давлении 40-60 ат„

Низкое содержание водорода в непрсдиффундировавших газах позволяет повысить концентрацию гелия в гелиевой фракции.,- 07 ходжцей из блока глубокого охлаждения,, до

36-40%,что облегчает его дальHB(i(;(ee вы=:

) )род(воz(;t (H (аз подо(ревают в теГ(л(Обменнике 12 до 4000I t в Отделении 3 конверсии мсг(а.на до 5000С и направляют в первую ступень диффузионного аппарата 1ф.

Здесь из продувочнОго газа удаляют 80% водорода путем диффузии через мембраны

ИЭ frH(IJI«1EJHBBOI 0 СПЛана (!РОДИффУ(?ДИРОВаВ. (ций вод()0()д cд, авление«<(««45 а i добавля ют к природ((О((у газу на входе в отделение

CQPO09HCTKH„

l locJfe 1lepB0ii ступени диффузионного ан, . ара (а .«, Пр OCtyf10«IEIBIE .с. ИЗ СодЕржа(((нй

:(..5% Н,под давиением 400 ат, направляют

4 во вторук. ступен(-. диффузионного аппарата 14, Продиффундир:.;ва:;,IH«HEI водород B зтolti аппа= рате сive(UHB"=tют с наро;, Г(ос(упа(ои(им РОд д«>виан((с. (с« -.;. 4 3 B t . в coot tlo!!!e»HE? IIBp; BO д(грод .. 40 -. с, . 1(с-им Обр)?зо-,(»оддер)?() ва(ОГ парциа((ьное давпеиие иродиффу) дировавшего

ВОО Орала, раа)С«-.izi с. ДТ, а ОбШЕЕ Д«ГВЛЕНИЕ

«(Я .} Г Нароz) OJJH((z«fo t:rzfe(. ;3 (с (coif TB 1 4

6С«. } «(>--) z«fe )(<уY Oct Ef Oe «O ". )(1>ТИЯ ссаи (Папд ЧЮТ В

<) 1 "eiсеll: е 3 к с((ВО<с.)сии к!От«(ис)« ,-(() (1 () (1(11) ф((> ) I f (1!APO«zc(B(r(E(e Га(ЗЬ(ИСК ИДИЮТ диффузиоч(}ый алпrpBT ..(.4 с даьлс((ием

400 1T«Te!«!iei)ату})ой "- 500! z и сОД(ржа

НИЕМ Водород(1 «-с«!, <:% (! с;: с(> Ох.:():i,",1:. »И,) «. Т() «0(OC)6 zle»i;Hr с

К. с} ОДИЛЬНИКО 5 И Ol д()((О((И;i СКОИДЕ!?СИрО=

" с?)>1. с! ..Р « " 10 Ка (} ei . !P ((0>ЗС л с) ПРО

И)«Р )"!!!1!:.: (»)I.i И«И(()с() (()ДОТ В ОЛОК 1 Jr it«OOH(zi с«» . ;:(7(! z It (i °: t » (, - (tciP, TO" ; 1 с ДС)(<Г(ОТ

;с.) (. Л.(С»И;; СЯ В 1«(). )(: а(,tj„ . (;;Ка.

"t: )l c(l(!!.tpBTe 17

° ) („. . (с()(с (>ТОМ ИЗ f ".()а КОИДЕИСИруЕТ ! с . < ) t; i! . (; . : } .t-. Д(, ct 4i!К. !

i l! Jl)-. i!. t в с (:1«:.I,)it! «)pe 1 ; lf (дс Орос рах 1 9» ((!. (i -)Г!)ГО с .,((с И «Yizt — .- ) =(«" !) i ВС(. .ГО

))))с«Е(, Н«- ; . . ° сс (с}(((1(пс .Г(>Си () ИООИУВОЧНОМ Га - .

ti! iti()(}»К;Т .". (И t< Ot -.сt ИС(rtl .1(1 ХО. ОДОПОТЕРЬ

} !)!, ;: !! ЛС(r,:O Ои(„жд«ИОТ В «ИиаРатЕ

I () tz!ilt)(:il "vpf>(--.8«) )с И !tpoCCPJIHpyIQT в (с 0«(с)«it tt « 1 дсс Я 1ьс»()1 -l(i!ß се (аиа Я ней

»одде.)ж)1(ак;т д; f),«(ek()re «t> .(5 ат. В дефлег

МОТОР (<0((01!ИЫ ДРОССЕ((ИРУЮ1 МС.ТДН Н«В ЕЕ

Куос(с (а .}Ооб()с!O(u;()i (;;OT(?(f Отбираю (С Дан

J,() ti "i(н«(О, З itт .(И(1((" сме(?ь !(ОДВО(«)1 ают () !,i!lt ((, :-li "(к) tt .K(i. l !!j!e двойной рс-.ктифика (и(н 2 « В иижией КОИО)!(e поддерживают

Hc в((оi! Hс- «() ) В вс pXI(0é О, 7 а Г В OgopO " с )ОBÓ)(t фРакцию с)тб}((«1аю.(из-иод кРыш:z! !it.! (>РИ Гz.. )1Ы КОИД(i!C(1 (О()(1 S К Ol?ДЕ!!Ñc ÒD ;:.) н з !tee $ J(ÛJ, HJDT азОт. (энцентрацин с С. (и)»:} В(Дof)O)10 i!!OСЛ Ol ()t I) ()!I!I H)ата . ««1 .,i ««„,с)с?1(Е(= ЗТ ) C ((С>С((«с}(! Рсс?В«(««((<> (ДЛЯ

;<)I,":и«<с:с,< ) fl Очистки гсr(tfft. Аги-э(? отбивают

ИЗ :. !ЖТ (> "Оl>O! > IlpOCТ()с) (?С" Ва К Oil! (с:-НСатора)(сиа()и-} ели B жидком вид:-, (реохлежпают B

Te(iJ1ODOiHPIff?HKe ="- (. И .?Е;(Иl !)а »Вас ИС)ТОК

45668

Ц11ИИПИ Заказ 1744/164 Тнраж "- 0 1Ьцши:,iэе

Филиал ППП "Г1а"- нт" г. Уж"-з г ."- нт", г. ж"-зрод, ул, Прзентная, 4

Примерно 60% аргона выдают в жидком виде, остальной сжимают насосом 25 до

150 ат и тесле испарения и рекуперации хапода направляют для заполнения баллонов;, Метан из блока глубокого охлаждения с давлением 0,5 ат направляют на всас инжектора 26, где инжектирующим газом является природный газ с давлением 7 ат, подаваемый в отделение конверсии метана вкачестве топлива,,- -После инжектора под- 1î держивают давление 3 ат.

Формула изобретены

35 Способ получения аммиака путем снатия углеводородов до давления 30-60 ат, очистки от серы, конверсии углеводородов и окиси углерода, очистки полученной азотоводо20 родной смеси от двуокиси углерода, слития газа и синтеза аммиака с циркуляцией непрореагировавшей азотоводородной смеси и продувкой части этих газов с последующим а Ъ выделением из них водородапри повышенном давлении путем диффузии через водопроницаемые мембраны и аммиака, углеводорода, гелия и аргона охлаждением, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения степ ени выд еленич в од ор ода, арг она, гелия и снии.ния энергозатрат, выделение водорода из продувочных газов при давлении

2GG-450 ат осуществляют в две ступени, сначала выделяют 70-90;о; водорода и с давлением 30=70 ат направляют на сероочистку, а затем выделяют остальное коли-, чество водорода при атмосферном давлении .

Э . смешивают его с паром и подают на стадию конверсии углеводородов.