Способ получения аммиака

/О соединением заявкиасударственныи иоыитеСовета Министров СССРоо делам изаоретенийи открытий(46) Дата опубликования описания 08.08.77(5 ММИАКА ПОСОБ ПОЛУЧЕ Изобретение относится к области получения аммиака из углеводородного сырья,Известен способ получения аммиака изуглеводородов путем сжатия до давления40 ат и сероочистки. Затем газ подвергают паровоздушной конверсии метана иконверсии окиси углерода. Полученную азотоводородную смесь подвергают очистке отдвуокиси и окиси углерода и подают на синтез аммиака с концентрацией инертных газов (аргон, метан и гелий) "1,5%,Синтез аммиака осуществляют по циркуляционной схеме под давлением 156 атс выводом инертных газов из цикла .синтезапутем отдувки части циркуляционного газа, 11Продувочный газ синтеза аммиака разделяют для получения водорода, аргона и метана следующим образом, Вначале иэ продувочных газов выделяют водород путем диффузии через полупроницаемые мембраны из рОпалладиевых стотавов. Давление газовой смеси над мембраной ф 150 ат, продиффундировавшего водорода 3-2 ат, - ;Оставшуюсяпосле выделения водорода газовую смесьпосле сепаоации направляют в блок глубо- И кого охлаждения для получения аргона иметана, Полученные из продувочных газовводород и метан направляют на всас компрессора природного газа, аргон используют как товарный продукт,Однако иэвест:тый способ обеспечиваетнизкую степень извлечения водорода иэ продувочных газов (8 С 90%) вследствие ихнизкого давления и выделения в одну ступень, что затрудняет последующее выделение аргона и гелия, а также требует повышенного расхода энергии на сжтие выделенного водорода компрессором природногогаза,С целью увеличения степени выделенияводорода, аргона, гелия и снижении энергозатрат согласно изобретению выделение водорода иэ продувочных газов при давлении20 Оат осуществляют в две ступени,сначала выделяют 70-90% водорода и сдавлением 30-70 ат направляют его насероочистку, затем выделяют остальноеколичество водорода при атмосферном даленни, смешивают его с паром и подают ньстадию конверсии углеводородов.Предлагаемое изобретение и Озволяет ув:.- личить степень извлечения до 8)5% при остаточном содержании Водороде " ),э% в оставшемся газе с получением 7 О-ОО% водорода при давлении 46-6 О атНизкое содержание водорода В непрсдиффундировавших газах позволяет повысить концентрацию гелия в,гелиевой фрйкц,"Хи, л ходящей из блока глубокого охлаждения до ЗО%,что облегчает его дальнейиее выделение,Увеличение степени изьг 1 ечення Водородаиз продувочных газов позволяет бапее полноиспользовать его для технологических нужд.а наличие водорода под давлением ЗО.-.7 О йтпозволяет избежать его досолнительногосжатия перед подачей В сероочисткуНизкое содержание водорода и аммиакав непрореагировавших газах позволяет ц)у.чить до 5 ОО% чистого арго)а В )нихкэ);виде и до 80% жидкого ам) ион 1 и(1 ироду"ВОЧНЫХ Гс)ЗОВрСхема осушествления способа дане начертеже.Прнродный гйз с Давление)1 -7 ат сэ)Имают в компрессоре 3 до давления 45 оти направляют В отделение сероочистки ),где производится гидр)равенне э. ИЧОкой серы и поглощение с 01 эовох)орОР) .11тем из природного газа г 0)у)а)о .0(1 эрдородную смесь В (этдеени 1,3 гш )1)г)(1)1.ной конве 1)сии 2,1)тана и этэ.;01 р 4 к )нверсии окиси углерода 8 01 де 1011110 .дйхот в качестве О)11 Ва .ость Природно) 0газа с дйвлеО)ем 7 ати, непсредстве)1 эперед горехКх)1 Ого давнени с 1)ер 1 д(э1,5 ати, АзотоО 101 эО(ХИ )1, О,.есь п 1)ох)11)г)х)тде)ение 5 (э 1 Стки от Сби э),)е;11;О 6Очистки От СОр 3те) ее сжк)К)У 1 г)м 1.0 э"сором 7 до м 400 т и (1)равр 1)От в,)деление синтеза ом. )ИХ)к).С интез Осу ществля 10 т В 1 эеКторе 8 р )1. 01 центрация аммиака В газе после реакторе16-20%, Аммиак конденсиру)от В х 0)10 дильнике 9 и Отдел)ют в сепаратореО, Непрореагировевшук) смесь рециркуи) рукэт компрессором ). Сюда же иодйк)т снекую азотоводородную .смесь из компрес.;ороВО избежйнис накоплен"и В )НК 110 си.- теза большого ко,)ичества ине 1)т)ыэ 1: е - ЧйСТЬ ЦИ 1 ЭКУЛЯЦИОННОГО 1 ДЗО ОТВО)Х)Э 1 г).:)ЦО продувки. Колир)ество продувки рейно 5 "7% от количества свежего газе, ЧТО ни агрегата мощностью 1.)00 т/сутки составит 1 ОООО мн /часИроду)эочыйо(1фимеет давление 4 ОО ат, темеретуру.-".,;", и содержит)%ф 11 6 Ор, Ор С 1р5 рИН 8 Не О)ХЗ.). 1 ри етом из г(за конденсирует;1) 1,) Г(. 1(; 1111 О( .1 В ИЭ 11, ВОБОМ Х С)1,1:)111 " 1 И 80;1"С 11.1) ХОЛОДОПОТЕРЬ 1 блр О 1)1( ) 1 з э)1)(даэ 1 В нпйрйте1,111 О):)тр)э),1:-85 " и Д)Оссели 1 эуют В 1(Р)1111 дЯ В) ц 1)РЯ 10 она Я ней )ОддеожВоют дВ)О)и.5 о.т, В дефлег- )11011 КОХси 1 И д 1)эссеируют мртн из ее куба, Гс)ообр,з).ь) 11(тн отбирают с дав- 11 р О;) от Х 110) скОг ОДВ(.,э 1 йют Р 11 :1 ш) В КО 10111( даОННОН 11 кифика 11) . В иииней колонне поддерживаютосВ.1 Р:,1 -. й)р в В.Рхнс:Й. Ор 7 е 1, ВОДОРОД. 11:,.В/ М;окц 11)О этби)эаю НзОд крыш И И 11,рИТО)1 КСИ 1 Д,11 С ЕОрар В КОДЕ)СЕТО рЛ из )ее уда) )От азот, Концентрация ГО)И) , )ОДОРОДО )1 СЛ( З 01 0 11 НЕТЕ Р Р 1.,Э,О)100 ЗТ) 01 ВЕС) 1РОЯО 1 ДЛЯ х)1,":и(осиэй Очистки гс 1), А 1 эгэн Отбирают иззжтр Оноэ 11 ост 1 энс. Ве коненсетора)серитехи в жидком Вид ., 1 реохлежпеют веяооо)иеннике ="4 ) (;)1 не чво потока,11 эодувоч)хый аз подогревают в теплвОбменнике .2 до 4 ООЬ).,р В стделении 3 конверсии метана до 5 ОООС и направляют В первую стэнень диффузионного аппаратаХф, Здесь из продуВочнОГО Газа удаляют 80% Водорода путем диффузии через мембраны из непладиеього сплава Продиффундировавший Водород с дйВлением 45 йт добйвчяют к природному Газу нй входе в отделение сероочистки110 сле первой ступени диффузионного ап;. Рета 3,2 пРодУВОчный газ) содеРжац;ий :5% Н,под дйвиением 4 ОО ат, направляют4Во ВтОРУ)с гт)пень диффУзишнОГО йппйРйтй 14 р Продиффундир:.;Вйвший Водород В зтом йппй= роте смешивй)От с перо);, Доступа)оним поц цйВЛ)ЕМ .р 4 Я йт, В С)г 0 101101 ИИ Пйр ВО дс 1 эод4 О 1. . аким Обре)0;.1 10 дд 01 эжиВйют пйрциаХ)ьное. Давление продиффундировавшего ВОП ОрОДар 1)йвеь,1 етр е ОбцО(Давление1 э 11)йро:,дяпую г 1 ОС, З О 1)й",Эа)й 1 4 О(., )1 ээ;е)")Оч)ого (.)Котия 1 оправляют В )Т,.)Э Г1,:; 3 и О 1 ВОГ)СИИ МОТО НО,466687 ЮИИПИ Заказ 1744/164 Тн раж " 8 1 Ьцшн:нее Филиал ПГ 1 Г 1 "Г 1 а"-нт" г. Уж"- г , П. ."-нт, г. ж"-род, ул, Прзектная, 4 5Примерно 60% аргона выдают в жидком виде, остальной сжимают насосом 25 до 150 ат и после испарения и рекуперации хапода направляют для заполнения баллонов;, Метан из блока глубокого охлажде ния с давлением 0,5 ат направляют на всас инжектора 26, где инжектирующим газом является природный газ с давлением 7 ат, подаваемый в отделение конверсии метана в качестве топлива,- После инжектора под держивают давление фс 3 ат. Формула изобретени15Способ получения аммиака путем сжатия углеводородов до давления ЗОат, очистки от серы, конверсии углеводородов и окиси углерода, очистки полученной азотоводо 20 родной смеси от двуокиси углерода, слетая газа и синтеза аммиака с циркуляцией ньпрореагировавшей азотоводородной смеси и продувкой части этих газов с последующима Ъ выделением из них водородапри повышенном давлении путем диффузии через водопроницаемые мембраны и аммиака, углеводорода, гелия и аргона охлаждением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени выделения водорода, аргона, гелия и снии.ния энергозатрат, выделение водорода из продувочных газов при давлении 200-450 ат осуществляют в две ступени, сначала выделяют 70-90%; водорода и с давлением 30-(О ат направляют на серо- очистку, а затем выделяют остальное коли-, чество водорода при атмосферном давленииЭсмешивают его с паром и подают на стадию конверсии углеводородов.