Способ получения аммиака

т 4 БА Союз Советскии Социалистических Республик(51) М, К В 1/04 соединением зая Госудврственныи номитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 16.06,77 53) К 661 588,8) Н. В. Кархов, А, И. Егоров и Я. С. Казарноьски 72) Авторы изобретен 71) Заявител 54) С ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА бретение откос ерода и метанасисления исполь я к процессу получения амми Известе тем высокопособ и лучения аммиака пуой кислородной конзу мпературт дородов, кофазном уокиси у остатков м теплор дух и5 кую ления ерсии углев конверсии окискатализаторе,глерода, сернисокиси углеродегкции под дав гл род ид истых ожанием кислород ки газа о Способ реПриродныйО вода обычно соединений и использовани до 220 атм,ние компресс Затетепло подают паром350 С Техн5% 0 ический кислород с конце и 4% аргона, получае азделения воздуха, сжи 350 атм, подогревают о С в теплообменнике и цие мый на усмают додо темпер ановк давления туры 30 конверто в конвер шенный в При этом выбирают т одаю место техническ также может бы кислородаодан обога 48 - 50% 0нем трацией кислоро , чтобь здух с конце концентрацитаким образ а в об печи Недостатками известного способа являются большие затраты энергии на компрессию газа от давления конверсии до давления синтеза, что значительно удорожаетпроизводство,С целью снижения энергетических затрат, повышения выхода аммиака по предложенному способу высокотемпературную(некаталитическую конверсию углеводородов и последующие стадии переработки газаосушествляют под давлением до 400 атм,Причем, для конверсии углеводородов используют обогашенный кислородом воздухили техническую фракцию кислорода с содержанием до 4,5% аргона, а для удаления за остатков окиси углч их каталитического отот же обогашенный кислородом возли дозируемую в синтез-газ техничесфракцию азота с необходимым для окисизуется следующим образом. газ, поступаюший из газопрод давлением 25 атм, дожи- ором до давления примерно лл его подогревают водяным бменнике до температурыв конвертор.330728 под давлением 320-330 атм при температуре 1550-1600 С.Конвертированный газ имеет примерноследующий состав, об.%:5При конверсии с кислородом (95% 0 ) При конверсии с обогащенным воздухом(пар) 12,5 в синтез-газе требуемое соотношение2Конверсию природного газа с кислородомили обогащенным воздухом, осуществляют Затем газ охлаждают в котле-утилизатооре до температуры 350-450 С, насыщают водяным паром в сатураторе и производят промывку в аппарате,оПри температуре 250-270 С производят каталитическую очистку газа от сернистых соединений и подают его на конверсию окиси углерода. Конверсию окиси углерода осу- З 1 шествляют на катализаторе в жидкой фазеопри температурах 230 - 270 С и под давлением"320 атм. Далее при температурахо250-300 С производят каталитическое окис. ление кислородом остаточных окиси углерода 0,3% и метана 0,5% до СО и Н я О. При этом дозировку требуемого количества кислорода сочетают с подачей в газовую смесь азота в количестве, необходимом для получения в синтез - газе соотношения Н : М ж 3. Для этого от компоессора подают азот с соответствующим содержанием кислорода. В случае применения для конверсии обогащенного воздуха окисление остаточ ных окиси углерода и метана производят тем же обогащенным воздухом.Затем газ охлаждают в теплообменникаходо температуры 100 С, отделяют конденсат в сепараторе, производят дальнейшее охлаждение газа промышленной водой, хладаген том и вновь отделяют конденсат в сепараторе.Очистку от двуокиси углерода производят в две ступени: основное количество двуокиси углерода удаляют из газа физической 56 сорбцией органическим растворителем типа пропилея-карбонат, тонкую очистку производят моноэтаноламиновым раствором.Свежую азотноводородную смесь подают на синтез аммиака, где из циркулирующей 60 газовой смеси выделяют полученный аммиак с применением для его конденсации хлад- агента с аммиачно-холодильной установки,Разделение продувочных газов осуществляют известными методами диффузии или криогенной технологии, Водород и азот компримируют и возвращают вместе с газами в цикл синтеза, а аргон получают как ценный побочный товарный продукт.Энергетический цикл осуществляют с применением двух теплоиспользующих контуров.1, Контур использования высокопотенциального тепла.Конденсат из системы конденсации и регенеративного подогрева турбины под давлео нием 350 атм и с температурой 230 С пропускают для подогрева последовательно через теплообменник колонны синтеза, затем подают в котел - утилизатор, где за счет тепла высокотемпературной конверсии получают водяной пар с температурой 430 о470 С и давлением до 350 атм.Для повышения температуры пара до треобуемого уровня 560-570 С осуществляют его перегрев в пароперегревателе с топкой, в которой сжигают небольшое дополнительное количество топлива, составляющее 10-13% от общего количества, расходуемого в процессе.Полученный водяной пар сверхкритических параметров направляют в турбину конденсационного типа и вырабатывают таким образом 1000 квтч электроэнергии на 1 т аммиака. Этой электроэнергии достаточно для покрытия всех потребностей производства аммиака по данной схеме, включая затраты энергии на получение кислорода.Заказ 506/32 Тираж 657 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 2, Контур использования низкопотенциального тепла.Технологический конденсат, возвращаемый на конверсию окиси углерода и в сао туратор, нагревают до 230-250 С в теплообменнике за счет использования тепла парогазовой смеси после конверсии СО и окисления остаточных СО и СН, Остальное тепло парогазовой смеси используют дляоподогрева до 200 С конденсата-теплоноси- р теля адсорбционно-холодильной установки, Для этой же цели используют тепло дымовых газов на выходе из пароперегревателяос температурой до 450-500 С. 1 бФормула изобретения 1. Способ получения аммиака путем вы -сокотемпературной кислородной конверсииуглеводородов, конверсии окиси углерода 20 на жидкофазном катализаторе, очистки газа от двуокиси углеоода, сернистых соединений и остатке Окиси уг. в .ера,:а с использованием тепла реакции, о т л и ч а ю шйс я тем, что, с целью повышения выхода продукта и снижения энергетических затрат, высокотемпературную конверсию углеводородов и последующие стадии перераоотки газа осуществляют под давлением до 400 атм.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, для конверсии углеводородов используют обогащенный кислородом воздух или техническую фракцшо кислорода с содержанием до 4,5 о аргона.3. Способ по и. 1, о т л и ч а и ш и йс я тем, что для удаления из газа остатков окиси углерода и метана использу.ют обогащенный кислородом возду.х или дозируемую в синтез-газ техническуо Гакцию азоА,-.та с необходимым сс;ержаннем кислорода,