Способ получения амиака

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (i >) 594048

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнн1ельное к авт. свид-ву2 (51) М. Кл.

С 01 С 1/04 (22) Заявлена10.06.76;(21) 2370940/23-26 с присоединением заявки №вЂ”

Госудорстоенный комитет

Совета Министров СССР оо делом изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.02,78. Бюллетень № 7 (53) УДК 661.53 (088.8) (45) Дата опубликования описания 02.02.78 (72) Автор изобретения

М. Я. Притула (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА

Изобретение относится к способу производства аммиака из газообразных углеводородов и может быть использовано в химической; промышленности.

Известен способ получения аммиака путем 5 конверсии углеводородов и окиси углерода, очистки газа с последуюшим синтезом аммиака, с отводом тепла реакции образования аммиака путем испарения аммиака под давлением с многоступенчатым расширением 10 теерегретых паров аммиака (1)

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату является способ получе-. етия аммиака из углеводородов, включаюший 15

Рчистку природного газа от сернистых соединений, паровую каталитическую и паровоэдущ» дую конверсию углеводородов, двухступенчатую конверсию окиси углерода, очистку синтез-газа от двуокиси углерода и синтез 20 аммиака при 320 ат с рекуперацией тепла на указанных стадиях для получения пара и подогрева питательной воды с сжиганием технологических выбросов в пусковой период на факельной установке (2) .

Однако по указанному способу или подогрева природного газа в стадии сероочистки и при паровом риформинге в качестве топлива используют дополнительно природный газ, в то время как технологические газы сжигают на факельной установке, загрязняя атмосферу не сгоревшими вредными примесями. При этом с технологическим газом выбрасывается до 52 т/час пара, что приводит к увеличению расхода деминерализованной воды при пусках агрегата.

Целью изобретения является уменьшение расходаприродного газа, деминерализованной воды, а также уменьшение выбросов вредных примесей в атмосферу при пусковом режиме агрегата.

Это достигается описываемым способом получения аммиака, включаюшим очистку природного газа от серы, паровую каталитическую и паровоздушную: конверсию углеводородов, двухступенчатую конверсию окиси углерода, очистку синтез-газа от двуокиси углерода, синтез аммиака при повышенном давлений с рекуперацией тепла на указанных стадиях для получения пара и подогрева пи594048 артельной воды. При этом часть технологических выб) осов после каждой стадии подготовки синтез-газа при пусковом режиме агрегата направляют через рекуператоры тепла и отделители конденсата на сжигание у в стадию паровой конверсии при соотношении в топливе природный газ: технологический газ 1: (0,30-0,3 3 ) .

Предпочтительно паровоздушную конверсию углеводородов проводить при соотношении гаэ: воздух 1: (2,0-2, 2) .

Отличительными признаками способа является использование технологических выбросов стадий подготовки синтез-газа в качест- l5 ве топлива при кятаЛитической конверсии углеводородов, а также соотношение газа и Воздуха, подаваемых на стадию паровоздушной конве рс ии.

На чертеже изображена схема получения аммиака по описываемому способу, Природный газ поступает в сепаратор 1, и сепаратор топливного газа 2 и после компрессора 3 поступает в стадию сероочнстки

4, а зятем в смеси с технологическим паром в паровой реформинг 5 (трубчатую печь).

После парового реформингя технологический гяэ с добавлением пяровоэдушной смеси поступает в паровозлушный реформинг 6 с рокуператорями тепла. для производства пара, Подачу воздуха осуществляют в смеси с защитным паром в количестве 28000 нм /час через подогреватель. Нагрузка по природному газу . Я

14000 нм/час соотношение гяз:воздух=1;2 парогазовую смесь направляют и далее в среднетемпературный конвертор 7 окиси углерода первой ступени. Отсюда конвертированный газ поступает.в рекуператоры телла 8 (котел-утилизатор и подогреватель), а затем в низкотемпературный конвертор 9 оки40 си углерода.

Далее газ поступает в блок 10 охлаждения газа и отделения влаги, включающий узел впрыска конденсата, подот реватели раствора

b стадии очистки газа от двуокиси углерода, 45 подогреватель воды и сепаратор влаги. Охлажденный конвертированный газ, отделившийся от избыточного конденсата, ттайравляют в абсорберы 11 очистки от.двуокиси углерода с

50 сепаратором влаги на выходе и далее в блок очистки метанированием с рекуператорами тепла и холодильником 12. Подготовленная и очищенная азотоводородная смесь -поступает в сепаратор 13 на всос компрессора

14 синтез-газ и далее компремируется в стадию синтеза аммиака с аммиачно-холодильной установкой и рекуперяторями. тепла 15.

Кроме основного хода технологического газа, при этом способе дополнительно через запорно-регулирующую арматуру связи тех4 нологические газы после сероочистки подают .в коллектор топливного газа горелок парового реформинга 5, а также по байпасу через рекуператор тепла В, по байпасу мимо конвертора 9 и через блок охлаждения 10 в то1 же коллектор на входе топливного газа в печь. Парогазовая смесь после парового 5 ипаровоздушного 6 реформингов подается также мимо конверторов 7, 9 через рекуператор тепла 8 и блок охлаждения 10.

Конденсат, образовавшийся из технологического пара парогазовой смеси в блоке охлаждения, подают для использования его в качестве питательной воды. Технологические газы после отделения конденсата в блоке

10 подают часть (10000-12000 нм ) в коллектор на входе теплового газа в трубчатую печь 5, а остальную часть — на факельную установку 16.

Конвертированный газ после среднетемпературного конвертора 7 окиси углерода

Жрез рекуператор тепла 8 мимо низкотемпературного конвертора 9 окиси углерода через блок охлаждения 1 0 подают в коллектор

l топливного газа в трубчатую лечь 5 и на факельную установку 16. Конвертированный газ .после низкотемпературного конвертора

9 окиси углерода подают также через блок охлаждения 10 и после отделения конденсата распределяют часть (1000-12000 нм /час)

9 в коллектор ня входе топливного газа в труб» чатую печь 5, а остальное — на факельную установку 16.

Конвертированный гяз после стадии очистки от двуокиси углерода в ядсорбере 11. также подают в коллектор на входе топливного газа в трубчатую печь 5 и на факельную установку 16.

Аэотоводородную смесь после очистки из сепаратора 13 на всосе компрессора синтезгаза подают: часть ня всос компрессора 3 призодного газа (10000-10000 нм /чяс), часть (10000-12000 нм /час), — в коллектор на входе топливного газа в трубчатую печь 5, а остальное — на факельную ус тановку 16.

На чертеже дополнительные введенные связи показаны пунктирной линией. Соотношение в топливе на входе в коллектор труб. чатой печи составляет природный газ:технологический газ 1: (0,30-0,33).Сжигание водорода при пяровоэдушном реформинге вследствие соотношения газ:воздух 1: (2,02,2) увеличивает количество парогазовой . смеси на выходе из паровоэдушного реформинга, а также изменяет состав газа в сторону увеличения теплоемкости смеси, что увеличивает парообразование в рекуператорах тепла и возврат конденсата.

594048

Использование предложенного способа получения аммиака l обеспечит на один полный пуск при восстановленных катализаторах следуюши преимушества (длительность пуска

4862 часа), уменьшение расхода природного газа на 644,5 тыс.мм; возврат конденсата ,дополнительно (уменьшение расхода деминера-, лизованной воды} 1000 м, а также уменьшение выбросов вредных примесей в атмосферу, двуокиси серы на 54,5 кг, двуокиси уг- щ лерода на 229,5 тыс.нм, что в итоге приЬ ведет к экономии тепловой энергия на

393,7 мк.кал.

Формула язoáретения

1. Способ получения аммяака из природ@ого газа, включаюший сероочистку, паровую 20 каталитическую и паровоздушную конверсию природного газа, двухступенчатую конверсию окиси углерода, очистку синтез-газа от двуокиси углерода, синтез аммиака при высоком давлении с рекуперапией тепла на указан-25

4 ных стадиях для получения паре я йодогрева питательной воды и сжигание техяологичеь ских выбросов на факельной установке при пусковом режиме агрегата, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения расхода природного газа и воды, а также снижения вредных выбросов в атмосферу, технологяческие газы после каждой ) стадия

В подготовки синтез-газ направляют через рекунераторы тепла и отделятели конденсата на стадию каталятической конверсяи при соотношении в топливе природный газ:технологический газ=l: (0,300,33 ) ..

2.Способпоп, l, отлячаю цяйс я тем, что паровоздушную конверсию природного газа проводят пря соотношении газ: воздух = 1;(2,0-2,2).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 2B0460, кл. С 01 .С 1/04, 1969.

2. Тех. проект N 25226-0, Агрегат синтеза аммиака для Березниковского АТЗ

ГИАП М., 1974.

11НИИПИ Заказ 755/24

Тираж 654 Подписное

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4