Способ получения аммиака

, 1625826 1/04, Р 25 В 19/О ГОСУДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П 1 НТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3й АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ продукционног о на компреми экого аммиака охлаждение га ния, нагре хл аждммиа а и подачу е тока газообр ом аппарате, отока с конд ние по струйн ного и оЦукей нсациеи аммиак дроссе ка и е с использование испарении холода я продукционного эка газообразног испарениегося при ыдел внии1968,АММ 11 А 1итси кет быт ш выдепени ,возврат по на компрем а стад ммиака ование в струииос целью снижения аммиака аппарат энергоз дительн еорискотором роизванении еред н при со пособа поль зовано при п 1 луче Способ получения амми ии аммиака ат ос греномируютществлябмена седшейабл.,рос амми оннь прдук до 8,0 приготовление азот н 1 д си, компремиронание ее ко ступеней до длнлени ведение синтеза на Кат деление продукционного реакционной гаэовой см 1 родноп смен несколь-12,0 410-4 р.в ос те пло МПа и на 0 К путе ной с.е с ремирона я синтеза, проапизаторе, выю проя,ц 1 ро ком азотоно ступени аммиака изес 4 путем е рокомпрессоре 30 МПа и на где на катал образования ционную сме(57) Изобретение отноганической химии и мож Изобретение относится к неоргаеской химии и может быть использ но при получении аммиака.Целью изобретения является сниже энергозатрат при сохранении иводительности способа,На фиг.1 и 2 представлена схемаализующая предлагаемый спо об,.П р и м е р 1, Азотоводороднуюесь сжимают в несколько ступеней до давления синтеза раяляют в колонну синтеза, изаторе протекает реакция аммиака. Полученную реакь охлаждают с конденсаванне потока жидкого аммиацией продукционного аммиака. Далеепродукционный жидкий аммиа давлением 30 МПа из сепаратора 1 и конденсационной колонны 2 дросселируют додавления 10,0 МПа и направляют нтеплообменник 3, обогреваемы 1 гепломазстоводородной смеси, выделяющимсямежду ступенями компрессора 4, и нагревают до 423 К, Поток перегретогопродукционного аммиака делят надве части в соотношении 29:71 и направляют в качестве рабочего потокав два параллельно работающих струйных аппарата (СА) 5 и 6, Инжектируемым потоком в аппарате 5 служит га625826зообразцый аммиак, выходящий из испя.рителя 7, прц получении холода давлением 0,5 МПа и температурой 278 К,юВ струйном аппарате 5 газообразныйаммиак сжимается до 0,9 МПя ц в качестве инжектируемого потока подаетсяв СА б, где сжимается до 1,б МПа инаправляется в водяной хслодильник 8для конденсации, Сконденсировавшийсяедкий аммиак давлением 1,6 11 Па идетв хранилище 9 часть его (примерно16,2 т/ч) цз хранилища возвращается в цикл для получения холода,П р и м е р 2. Получение аммиака 15осуществляют аналогичным обрязом попримеру 1. На фиг.2 представлена схе.ма реализации способа с использованием одного струйного насоса,Жидкий продукционный аммиак давлецием 30 МПа из коцдеисациоццой колонны 10 и сепаратора 11 дросселцруютдо 10 ИПа и направляют в теплообменццк 12, обогреваемый теплом язотоводородной смеси, получающимся между 25ступенями компрессора 13, до 423 Ки затем в качестве компремцрующегопотока направляют в струйный аппарат14, где он сжимает испарцвшцйся иотдавший свой холод в цспярцтеле 15 30газообразный аммиак от 0,7 до 1,6 МПя,Смешянчый поток, выходящий из струйного аппарата, направляют в водянойилц в воздушный холодильник-конденсатор 16, где яммцяк полностью конденсируется. Далее жидкий аммиак постусцает в хранилище 17, откуда частьего после дросселированця возвращается в цикл для получения холода,В известных агрегатах синтезааммиака готовый продукт - аммиак получают в жидком виде под давлением30 МПя, прц 300 К и дросселцруютвпоследствии до давления 1,6 МПя,При этом бесполезно теряется энергиядавления, которая может быть использована в струйных аппаратах длясжатия аммиака более низких параметров, например газообразного аммиакаиз цспярцтелей,50Эксперименты показали, что потокжидкого аммиака, имеющий определенную температуру, имеет максимальнуюработоспособность при конкретном давлении, более низком, чем давлениесинтеза аммиака, таким образом, необходимо поток жидкого аммиака дросселировать до соответствующего температуре давленияКрупные агре г аты сццте з я аммиакамощностью 450 тыс,т/год работают поэнерготехнологическому принципу,т,е, всю энергию, необходимую впроцессе производства, генерируютвнутри технологической схемы. Однаков этих агрегатах существуют потери низкопотенцияльного тепла, например частичные потери тепла с дымовыми газами (примерно 1 О Гкал/ч), а также тепла, теряемого между ступенями компрессоров азотоводородной смеси и воздушного (соответственно примерно 16 ц 7 Гкал/ч). Этим теплом продукционный аммиак с целью повь:шенин его работоспособности можцо перегреть лцш до 410-л 30 К, В гяб; цце г:редставлены зависимости работоспособности яммияка (кДж/кг),т дявлецця ц тем;ературы в области цявлеццй 6-12 МПя и температур 410-л 30 К.Из тяб;шцы видно, что при 10 ц л 20 К максимальная работа рясширегшя соответствует 9 МПя, я при 430 Е 10 МПа,ЭЦективность предлагаемого способа по сравнению с известным сушествсццо возвястяет эя счет обеспечецця воз ожцостц псцогьзовацця эциоргцц повышенного дя.ленця потока жидкого аммиака прц его дросселцровянцц перед струйным аппаратом Способ также позволяет использовать низкопотенцияльное тепло, образующееся между ступенямц компрессора в агрегате синтеза аммиака ня подогрев потока жидкого аммиака. Способ дает экономию пара 20,3 т/ч, электроэнергии 464 кВтч для агрегата синтеза аммиака производительностью 450 тыс, т/год, Поддержание заявленных интервалов температуры и давления позволяет осуществлять способ без потери процзводительности.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яСпособ получения аммиака, включающий приготовление азотоводородной смеси, компремирование ее в несколько ступеней до давления синтеза, проведение синтеза на катализаторе, выделение продукционного амииака из реакционной газовой смеси путем ее охлаждения, нагрев продукционного аммиака и подачу его на компремирование потока газообразного аммиака в струйном аппарате, охлаждение газового потока5 16258266 с конденсацией аммиака, дросселирова- что, с целью снижения энергозатрат ние потока жидкого аммиака и его испа- при сохранении производительности рение с использованием выделившегося способа, перед нагревом продукционпри испарении холода на стадии выде- ный аммиак цросселируют д 8,0- ления продукционного аммиака, воз,0 МТа и нагрев осуществляют до5врат потока газообразного аммиака 410-430 К путем теплообмена с азотона компремирование в струйном аппа- водородной смесью, прошедшей ступерате, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ни компремированияР ИПа1 ) Т, К Г95,8 184,7 149,0 21 29 209 14 199 вО 227 ь 5 226 в 9 224 фО 410 82 в 9 1925 1980 420 91 э 8 202 з 6 2097 430 200,9 212,7 220,7 199,1 23,1 225,5