Способ получения аммиака

 

Союз Советских

О П И С А Н И E < >75О930

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.10.76 (21) 2405508/23-26 (51) М.Кл.з С 01 С 1 02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— гасударственный комитет ио делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.01.82. Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 661.53 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.01.82 (72) Авторы изоб р етечси я

С. П. Челобова, А. М. Соколов, В. В. Харламов, В. М. Семенкин, А. А. Орлов и А. Л. Нудлер (71) Заявитель (54) СПОСОЬ ПОЛУЧБ11ИЯ АММ14АКА

Изобретение относится к способам получения аммиака из газообразных и жидких углеводородов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения аммиака, включающий конверсию углеводородов, конверсию окиси углерода, абсорбиционную очистку с регенерацией абсорбента, сжатие синтез-газа, синтез аммиака с использованием холода для выделения аммиака из газовых смесей.

Конвертированный газ после конверсии окиси углерода направляют на теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки.

Тепло технологических процессов используют для получения пара высоких параметров, применяемого для процесса парового и паровоздушного реформинга, для привода турбин и компрессоров (1).

Использование тепла конвертированного газа после конверсии СО, имеющего температуру 230 — 260 С в теплоиспользующих абсорбционно-холодильных установках, где достаточен потенциал теплоносителя 105—

140 С, приводит к нерациональному использованию тепла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения аммиака, включающий конверсию углеводородов, конверсию окиси углерода, абсорбционную очистку с регенерацией абсорбента, сжатие синтез-газа, синтез аммиака с использованием холода для выделения аммиака из газовой смеси и для его хранения. Конвертированный газ после регенерации абсорбента и парогазовую смесь госле

10 разгонкп технологического газового конденсата направляют в теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки. Тепло технологических процессов используют для получения пара давлением 30 †1 ата.

15 Полученный пар используют для процессов реформинга, в конденсационных турбинах и в турбпнах с противодавлением пара 4—

9 ата (2).

Использование тепла конвертированного газа после регенерации абсорбента и тепла парогазовой смеси после разгонки технологического конденсата в теплоиспользующих абсорбционно - холодильных установках позволяет более рационально использовать тепло процесса и получить

139000 ккал холода на 1 т аммиака.

Недостаток указанного способа заключается в том, что количество тепла, исчользуемое на теплоиспользующих абсорбционно-холодильных установках, не обеспечивает

750930

65 потребность в холоде всего производства аммиака и его хранения, что вызывает высокие расходы электроэнергии (120 квтч на 1 т аммиака) для получения дополнительного холода, Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и увеличение выработки холода.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения аммиака, включающим конверсию углеводородов, конверсию окиси углерода, абсорбционную очистку с регенерацией абсорбента, синтез аммиака с использованием холода для выделения аммиака из газовой смеси и хранения его, получения водяного пара давлением 30 — 140 ата, использование полученного пара для процессов реформинга в конденсационных турбинах и в турбинах с противодавлением пара 4 — 9 ата, подачу на теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки, на которые направляют конвертированный газ после регенерации абсорбента и парогазовую смесь после разгонки технологического газового конденсата, состоящий в том, что на теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки направляют водяной пар давлением 4 — 9 ата, отбираемый от турбин, работающих с противодавлением.

Причем весовое соотношение между потоками конвертированного газа, парогазовой смеси и водяного пара составляет (0,68 —:—

0,77): (0,05 —: 0,08): (0,15 —: 0,27) . Соответственно пар, отбираемый от турбин, работающих с противодавлением, составляет

25 — 100 отработанного на турбинах пара.

Блатодаря использованию тепла водяного пара под давлением 4 — 9 ата, отбираемого от турбин, работающих с противодавлением, появляется возможность проводить процесс в оптимальных условиях, повысить выработку холода до 315000 ккал на 1 т аммиака и снизить расход электроэнергии на 120 квтч на 1 т аммиака.

Технология предложенного способа состоит в следующем.

Углеводородный газ при помощи компрессора подают на стадию конверсии углеводородов, где осуществляется сначала паровая конверсия в трубчатых печах, затем паровоздушная при 800 — 1200 С. Затем конвертированный газ подают на котел-утилизатор, далее с температурой 350—

400 С вЂ” на стадию конверсии окиси углерода и при 230 †: 260 С направляют на использование тепла сначала на стадию очистки газа от СО для регенерации абсорбента, затем в количестве 138000 кг/ч на теплоиспользующие абсорбционно-холсдильные установки и ряд теплообменников и холодильников и при 20 — 70 С подают на стадию очистки газа от СО2 циркулирующим абсорбентом, на тонкую

l0

40 очистку газа от СО и СО путем метанирования.

Очищенный газ, содержащий азотоводородную смесь, сжимают в компрессоре до давления 320 атм и направляют на стадию синтеза аммиака, где на катализаторе при 440 — 520 С образуется аммиак, который выделяют в жидком виде из газовой смеси с использованием холода, получаемого в абсорбционно-холодильной установке. Жидкий аммиак проходит установку переохлаждения аммиака и при — 34 С выдается потребителю и на установку хранения жидкого аммиака. Технологический газовый конденсат, полученный на различных стадиях в результате охлаждения конвертированной парогазовой смеси, направляют на установку разгонки. Отгонный газовый конденсат направляют на использование, а парогазовую смесь после разгонки технологического газового конденсата в количестве 15000 кг/ч направляют на абсорбционно-холодильную установку и далее направляют на утилизацию.

Водяной пар, полученный за счет использования тепла технологических процессов, тепла дымовых газов стадии паровой конверсии и сжигания углеводородного газа, направляют на турбину дожимающего компрессора азотоводородной смеси, работающую с противодавлением. Затем часть пара используют для процессов парового и паровоздушного реформинга, а оставшийся пар — на конденсационных турбинах и турбинах, работающих с противодавлением 4 — 9 ата.

Пар после турбин, работающих с противодавлением, подают в абсорбционнохолодильные установки в количестве

42000 кг/ч, на стадию очистки газа от СО в количестве 12000 кг/ч, на установку разгонки газового конденсата в количестве

15000 кг/ч и т. д. Соотношение между потоками, направляемыми на теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки, составляет 0,707: 0,077: 0,216.

Полученный холод на разных температурных уровнях от +5 С до — 40 С используют: 1) для выделения аммиака из газовой смеси на стадии синтеза, 2) для выдачи продукционного аммиака в жидком переохлажденном виде, 3) для сжижения газообразного аммиака из хранилищ жидкого аммиака, 4) для межступенчатого охлаждения азотоводорсдной смеси.

Формула изобретения

1. Способ получения аммиака, включающий конверсию углеводородов, конверсию окиси углерода, абсорбционную очистку с регенерацией абсорбента, сжатие синтез-газа, синтез аммиака с использованием холода для выделения аммиака и его хранения, получение водяного пара под

750930

Составитель P. Герасимов

Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиновскаи

Редактоп Л. Утехина

Заказ 28/38 Изд. М 108 Тираж 513 Подписное

НПО сПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> давлением 30 †1 ата, использование полученного пара для процессов реформинга в конденсационных турбинах и в турбинах с противодавлением пара 4 — 9 ата, подачу на теплоиспользующие абсорбционнохолодильные установки конвертированного газа после регенерации абсорбента и парогазовой смеси после разгонки технологического газового конденсата, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и увеличения выработки холода, на теплоиспользующие абсорбционно-холодильные установки направляют водяной пар давлением 4 — 9 ата, отбираемый от турбин, работающих с противодавлением, причем весовое соотношение между потоками конвертированного газа, парогазовой смеси и водяного пара составляет (0,68 —:0,77): (0,05 —: 0,08): (0,15 —:0,27) соответственно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пар, отбираемый от турбин, работающих с противодавлением, составляет

25 —:100 /О отработанного на турбинах пара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3743699, кл. 423-359.

2. Вагина Э. Н. Современное состояние производства аммиака за рубежом. М., изд. НИИТЭХИМ, 1966, с. 40 (прототип).