Способ выделения аммиака из азотоводородной смеси

СССР Х 57430 Класс 12 К., 3 ТЕЛ ЬСТВ регистрировако в Бюро изобретекий Госплак к ссср К. И, Лопатин. Спосо я аммиака из азото еле ор 7 января 1937 года в НКХП за М 378публиковано 31 июля 1940 года. АНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ С В существующих установках синтеза аммиака не достигается полная конденсация аммиака с выделением его из охлаждаемого газа, вследствие чего около 25 - ЗОЯ ИНв даже при нормальных условиях работы циркулируют в процессе, как балласт, понижая производительность всей уста. нонки синтеза и повышая расход энергии или пара высокого давления на работу циркуляционных насосов, особенно при большом числе оборо. тов, Положение еще более ухудшается, если катализатор рабояает продолжительное время и потерял активность, В этом случае содержание аммиака при выходе из колонны синтеза ниже нормального, а содержание его при входе в колонну остается, примерно, тем же, причем содержание не сконденсировавшегося аммиака составляет уже около 40 - 50 о/о. Поэтому стараются различными способами повысить конденсацию аммиака в цикле синтеза. Например, ставятся специальные вакуумная и компрессорная станции, т. е. требуется специальное дорогостоящее оборудование, Повышаются и расходы на электроэнергию. Или же не сконденсировавшийся аммиак абсорОБРЕТЕНИЯ бируется нодон в специальных трубчатых аппаратах под давлением около 200 атм. Получающаяся в результате такой операции аммиачная вода усложняет процесс абсорбции аммиака, причем часть последнего выводится с водой из цикла синтеза, а газ насыщается водяными парами и требуется очистка его до поступления в колонну, Кроме того, для подачи воды под нужным давлением (200 атм.) требуется установка насосов высокого давления и затрата энергии.Для устранения указанных недостатков автор изобретения предлагает способ удаления аммиака из цикла синтеза посредством твердых адсорбентов. Известно, что силикагель, алюмогель, некоторые сорта активированного угля и другие сорбенты хорошо гоглощают аммиак. Азот и водород поглощаются этими сорбентами относительно слабо,Насыщенный аммиаком сорбент можно регенерировать с достаточной полнотой, если пропуска 1 ь через него смесь газов, не содержащую аммиака.Практическое осуществление способа представлено на прилагаемойсхеме синтеза аммиака с включением в систему синтеза трех адсорберов, Эти адсорберы предназначены для удаления остатков аммиака из азотоводородной смеси, поступающей в колонну синтеза, На чертеже тон. кими пунктирными линиями показан ход газа в существующих установ. ках. Жирными сплошными линиями показан путь газа по предлагаемому способу с включением в цикл адсорберов 1, 2 и 3.Газ после колонны синтеза 4 на. правляется, как обычно, на охлаждение в водяной холодильник о. Сконденсировавшийся в этом холодильнике аммиак отделяется в соответствующем сепараторе 6 и выводится из цикла, направляясь на склад жидкого аммиака. Освобожденная от части аммиака азотоводородная смесь компримируется циркуляционным насосом 7 до нужного давления и идет в фильтр 8. Свежий газ после шестой ступени компрессора (не представленного на схеме) поступает в один из адсорберов, который стоял до этого первым по ходу газа из аммиачного холодильника и сорбент которого, следовательно, с достаточной полнотой уже насыщен аммиаком. Свежий газ, свободный от аммиака, извлекает его из сорбента и уносит в фильтр,Из фильтра смесь свежего газа с циркуляционным направляется в аммиачный холодильник 9,Так как содержание аммиака в газе при выходе из аммиачного холодильника при одной и той же темпера. туре постоянно, то в аммиачном холодильнике сконденсируется не только тот аммиак, который содержался в циркуляционном газе, но также и тот, который был извлечен свежим газом из адсорбера, стоящего на продувке, Жидкий аммиак, как обычно, отсепарируется в сепараторе 10 вторичного кон. денсатора и выведется из цикла.Азотоводородная смесь после вторичного сепаратора направляется в два последовательно соединенных адсорбера 2, 3, В этих адсорберах создаются весьма благоприятные условия для адсорбции, так как содержание аммиака около 4,0%, температура газа после аммиачного холодильника - около 0 - 5. Давление около 300 атм. Следовательно, парциальное давление аммиака будет около 12,0 атм. При этих условиях методом сорбции легко достигнуть почти полного удаления аммиака из азотоводородной смеси, поступающей в колонну синтеза,Десорбция также будет происходить при благоприятных условиях, так как можно для интенсификации процесса десорбции аммиака перенести холодильник шестой ступени компрессора и поставить его на пути газа после десорбции, перед смешением с циркуляционным газом. В этом случае десорбция будет происходить при температуре около 50. Если же такого мероприятия не проводить, то десорбция будет происходить при 15 - 25.Адсорберы поочередно ставятся на продувку и адсорбцию,Поскольку процессы адсорбции и десорбции проходят почти под одним и тем же давлением, под которым работает вся система синтеза, значительно упрощается переключение адсорберов и его можно автоматизировать.Способ может быть применен с достаточной эффективностью на всех установках синтеза аммиака и особенно для низких и средних давлений.Кроме того силикагель и ряд других сорбентов, как известно, очень хорошо поглощают пары органических веществ. Установка адсорберов на пути газа в колонну синтеза может с достаточной полнотой разрешить и проблему очистки газа от масла, чем удлинится срок службы катализатора и его активность сохранится на более продолжительный срок,Предмет изобретения,Способ выделения аммиака из азотоводородной смеси после конденсации аммиачного газа в холодильнике, отличающийся тем, что дополни тельное выделение аммиака из азото- при помощи твердых адсорбентов водородной смеси после холодиль- с применением давления системы ников методом сорбции выполняют синтеза.