Способ получения азотоводородной смеси

аатен.н :,. оная бттблиоте;.ь 1 л Ь, ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 239278 Союз Советскид Социалистически РеопуОдиЗависимое от авт, свидетельстваКл. 12 К 1/06 Заявлено 14.1 Ч,1965 (М 1003884/23-26)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21,7111,1970, Бюллетень26Дата опубликования описания 8,Х 11,1970 Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете ФЮинистрое СССРМПК С 01 с 1/04УДК 661 531(088 8) Авторыизобретения В. П, Семенов и И, Л, Лейтес Заявитель Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтезаСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЗОТОВОДОРОДНОй СМЕСИ 1Известен способ получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака путем паровоз- душной или высокотемпературной конверсии углеводородов при давлении от 1 до 30 атя на катализаторе в шахтном конверторе, окисления окиси углерода на катализаторе водяным паром, отмывки от двуокиси углерода и сернистых соединений и промывки конвертированного газа для удаления остатков окиси углерода жидким азотом.Одной из самых дорогостоящих стадий производства азотоводородной смеси для синтеза аммиака является стадия разделения воздуха,Предлагаемый способ производства азотоводородной смеси исключает из технологической схемы стадию разделения воздуха и осуществляется следующим образом.Предварительно нагретый природный газ (или другие газообразные или жидкие углеводороды), водяной пар и воздух подают в шахтный конвертор, где на катализаторе прн давлении от 1 до 30 атм и температуре 800 - 1100 С происходит паровоздушная конверсия. Кроме паровоздушной конверсии, возможна высокотем пер атурна я воздушная конверсия газообразных и жидких углеводородов.Полученный технологический газ содержит сумму восстановителей и азот в соотношении (Н+СО): И менее 1: 1. После отмывки конвертированного газа от двуокиси углерода и сернистых соединений одним из вариантов метода ректизол. газ с соотношением Нв: К=1:1 поступает в блок глубокого охлаждения, где конденсируется избыточный 5 азот непосредственно из конвертированногогаза, и этот азот используется для очистки газа от окиси углерода, метана и аргона.Конденсацию избыточного азота осуществляют прн давлении от 8 до 50 атм и темпера туре от в 1 до - 160 С.Кроме того, процесс конденсации жидкогоазота и адсорбцню окиси углерода осуществляют в одном аппарате, что позволяет получить более чистый синтез-газ с содержанием 15 окиси углерода 3 - 5 слтз/н,я вместо20 - 30 сяв/н.яз. Данный процесс осуществляется при движении газа снизу вверх, а конденснрующийся жидкий азот стекает сверху вниз т,ротпвопотоком, вымывая окись углерода. Из 20 верхней части адсорбера-конденсатора выходит очищенный газ с соотношением Нв; М= =3: 1.П р и м е р. Паровоздушную конверсию метана осуществляют в шахтном конверторе на 25 никелевом катализаторе при давлении 30 атц,соотношении пара к газу, равном 2: 1, н предварительном нагреве исходной реакционной смеси до 427 С. На 1000 н,чз метана подают 3330 н,цв воздуха. Реакция конверсии протезо кает при температуре 920 С, В результате паполучают следующий ровоздушпой конверсиисостав:Газ яяаСО 9СОНз1 Х 2+Аг)НзО 3257 Составитель АеонтьевйТехред А. А; Камыи 1 никова Корректор Т. А. УманеЦ РеДактор А. Лейсоченко Заказ 3515/1 Тираж 450 Подписное ЦНИИПИ 1(омитета по делая изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Я(-35, Раушская нао., д. 4(5Типография, пр. Сапунова, 2 После охлаждения конвертированного газа впрыском конденсата с 920 до 450 С отношение пара к газу перед конверсией окиси углерода составляет 0,7. В результате конверсии углеводорода (д 1 зе ступени) степень конверсии составляет 88, равновесия. Состав конвертированного газа:Газ низ %СОз 910 14,9СО 65 1,1112 2478 40,5СН 23 0,4(Хз+Аг) 2630 43,1 После охлаждения конвертированного газа в теплообменнике и скрубберах он направляется в блок промывки охлажденным метанолом, откуда выводится очищенный от двуокиси углерода и сернистых соединений конвертированный газ состава:Газ низСО 65Н 2 2478СН 23Хг+ Аг 2630 Н 20 5196910 нмз экспанзерного газа с содержанием 99% двуокиси углерода может быть использовано для синтеза карбамида или других целей,В блоке глубокого охлаждения газ под давлением 27 атм охлаждается в теплообменнике отходящим погоном азотоводородной смеси и азотной фра.кции до температуры около в 1 С и направляется в адсорбер-конденсатор. Температура верхней части адсорбераконденсатора равна в 1 - 175 С.Из блока глубокого охлаждения синтез-газ, содержащий:ГазНзХЗАг и не более 20 смЧнлз СО, с давлением около 26 атм направляется на синтез аммиака.Азотная фракция из адсорбера-конденсатора состава: дросселируется до 7 атм, испаряется во встро енном теплообменнике адсорбера-конденсатора, затем направляется в турбоденандер, где ее давление снижается до 1,4 атм, и после использования холода выводится из системы.Таким образом, из 1000 нлз метана получа ется 3257 нмз синтез-газа, т, е. на 1 т аммиакарасходу ется 850 нла метана. 25 1, Способ получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака путем паровоздушной или высокотемпературной конверсии углеводородов при давлении от 1 до 30 атм на катализаторе в шахтном конверторе, окисле ния окиси углерода на катализаторе водянымпаром, отмывки от двуокиси углерода и сернистых соединений, промывки конвертированного газа для удаления остатков окиси углерода жидким азотом, отличающийся тем, что, З 5 с целью упрощения способа, из конвертированного газа конденсируют избыточный азот до соотношения Н 2, 1 з = 3: 1. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 40 конденсацию избыточного азота из конвертированного газа осуществляют при температуре от в 1 до в 1 С и давлении от 8 до 50 атм,45 3, Способ по и. 2, отличсиощийся тем, что конвертированный газ промывают от окиси углерода жидким газом, сконденсировавшимся непосредственно из конвертированного газа.50 4. Способ по и, 3, отличающийся тем, что, с целью получения более чистого синтез-газа с содержанием окиси углерода 3 - 5 смЦнмз, процесс конденсации жидкого азота и адсорбции окиси углерода осуществляют совместно55 в одном аппарате, пропуская конвертированный газ снизу вверх, а жидкий азот сверху вниз,