Способ получения амиака

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(22) Заявлена 10.06.76,(21) 2370940/23-26 с присоединением заявки-Госудврстоеиный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 02.02.78(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА Изобретение относится к способу производства аммиака из газообразных углеводородов и может быть использовано в химической; промышленности,Известен способ получения аммиака путем 5 конверсии углеводородов и окиси углерода, очистки газа с последующим синтезом аммиака, с отводом тепла реакции образомния аммиака путем испарения аммиака под давлением с многоступенчатым расширением 10 теерегретых паров аммиака )11Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получе-. етия аммиака из углеводородов, включающий 15 очистку природного газа от сернистых соединений, паровую каталитическую и паровоэдуш ную конверсию углеводородов, двухступенчатую конверсию окиси углерода, очистку синтез-газа от двуокиси углерода и синтез 20 аммиака при 320 ат с рекуперацией тепла на указанных стадиях для получения пара и подогрева питательной воды с сжиганием технологических выбросов в пусковой период на факельной установке 21 .25 Однако по указанному способудля подогрева природного газа в стадии сероочистки ипри паровом риформинге в качестве топливаиспользуют дополнительно природный газ, вто время как технологические газы сжигаютна факельной установке, загрязняя атмосферу не сгоревшими вредными примесями, Приэтом с технологическим газом выбрасывается до 52 т/час пара, что приводит к увеличению расхода деминерализованной воды припусках агрегата,Целью изобретения является уменьшениерасходаприродного газа, деминерализованной воды, а также уменьшение выбросов вредных примесей в атмосферу при пусковом режиме агрегата,Это достигается описываемым способомполучения аммиака, включающим очисткуприродного газа от серы, паровую каталитическую ипаровоздушную: конверсию углеводородов, двухступенчатую конверсию окисиуглерода, очистку синтез-газа от двуокисиуглерода, синтез аммиака при повышенномдавлений с рекуперацией тепла на указанныхстадиях для получения пара н подогрева пи%тельной воды. При этом часть технологических выб)осов после каждой стадии подготовки синтез-газа при пусковом режиме агрегата направляют через рекуператоры тепла и отделители конденсата на сжигание 5 в стадию паровой конверсии при соотношении в топливе природный газ: технологический газ 2: (0,30-0,33).Предпочтительно паровоздушную конверсию углеводородов проводить при соотношении 10 гаэ: воздух - 1: ( 2,0-2, 2) . Отличительными признаками способа является использование технологических выбросов стадий подготовки синтез-газа в качестве топлива при каталитической конверсии углеводородов, а также соотношение газа и Воздуха, подаваемых на сталию паровоздушнойконверсии,На чертеже изображена схема получения Юаммиака по описываемому способу,Природный газ поступает в сепаратор 1,в сепаратор топливного газа 2 и после компрессора 3 поступает в стадию сероочнстки4, а зятем в смеси с технологическим паром в паровой реформинг 5 (трубчатую печь),После парового реформинга технологическийгаэ с добавлением паровоэдушной смесипоступает в паровозлушный реформинг 6 срекуператорами тепла. для производства пара, З 0, Подачу воздуха осуществляют в смеси с защитным паром в количестве 28000 нм/час черезподогреватель, Нагрузка по природному газу. Я14000 нм/час соотношение газ:воздух=1;2парогазовую смесь направляют и далее всреднетемпературный конвертор 7 окиси углерода первой ступени, Отсюда конвертированный газ поступает.в рекуператоры телла 8(котел-утилизатор и подогреватель), а затем в низкотемпературный конвертор 9 оки 40си углерода,Далее газ поступает в блок 10 охлаждения газа и отделения влаги, включающий узелвпрыска конденсата, подогреватели раствораЬ стадии очистки газа от двуокиси углерода,45подогреватель воды и сепаратор влаги, Охлажденный конвертированный газ, отделившийсяот избыточного конденсата, найравляют в абсорберы 11 очистки от,двуокиси углерода с50сепаратором влаги на выходе и далее в блокочистки метанированием с рекуператорамитепла и холодильником 12. Подготовленнаяи очищенная азотоводородная смесь поступает в сепаратор 13 на всос компрессора5514 синтез-газ и далее компремируется встадию синтеза аммиака с аммиачно-холодильной установкой и рекуператорами, тепла 15.Кроме основного хода технологическогогаза, при этом способе дополнительно череззапорно-регулируюшую арматуру связи тех 4нологические газы носле сероочистки подают.в коллектор топливного газа горелок парового реформингв 5, а также по байпасу через рекуператор тепла 8, по байпасу мимоконвертора 9 и через блок охлаждения 10в то 1 же коллектор на входе топливногогаза в печь. Парогазовая смесь после парового 5 ипаровоздушного 6 реформингов подается также мимо конверторов 7, 9 черезрекуператор тепла 8 и блок охлаждения 10.Конденсат, образовавшийся из технологического пара парогазовой смеси в блоке охлаждения, подают для использования его вкачестве питательной воды. Технологическиегазы после отделения конденсата в блоке10 подают часть (10000-12000 нм ) вколлектор на входе теплового газа в трубчатую печь 5, а остальную часть - на факельную установку 16.Конвертированный газ после среднетемпературного конвертора 7 окиси углеродаФрез рекуператор тепла 8 мимо низкотемпературного конвертора 9 окиси углерода черезблок охлаждения 1 0 подают в коллектортопливного газа в трубчатую печь 5 и нафакельную установку 16. Конвертированныйгаз после низкотемпературного конвертора9 окиси углерода подают также через блокохлаждения 10 и после отделения конденсатараспределяют часть (1000-12000 нм /час)9в коллектор на входе топливного газа в трубчатую печь 5, а остальное - на факельнуюустановку 16,Конвертированный газ после стадии очистки от двуокиси углерода в адсорбере 11.также подают в коллектор на входе топливного газа в трубчатую печь 5 и на факельную установку 16,Аэотоводородную смесь после очистки изсепаратора 13 на всосе компрессора синтезгаза подают: часть на всос компрессора 3при;1 одного газа (10000-10000 нм/час),часть (10000-12000 нм/час), - в коллектор на входе топливного газа в трубчатую печь 5, а остальное - на факельную установку 16. На чертеже дополнительные введенные связи показаны пунктирной линией. Соотношение в топливе на входе в коллектор труб чатой печи составляет природный газ:технологический газ 1: (0,30-0,33),Сжигание водорода при паровоэдушном реформинге вследствие соотношения газ:воздух 1: (2,0.2,2) увеличивает количество парогазовой смеси на выходе из паровоэдушного реформинга, а также изменяет состав газа в сторону увеличения теплоемкости смеси, что увеличивает парообраэование в рекуператорах тепла и возврат конденсата.594048 1 ИИПИ раж 65 вз 755/24Подписное ППП фПатент,РоЦ Ул, Проектная, 4 Фили , Уж 5Использование предложенного способаполучения аммиакаобеспечит на один полныйпуск при восстановленных катализаторах следуюшие преимушества (длительность пуска48 62 часа), уменьшерие расхода природногогаза на 644,5 тыс.ммф; возврат конденсата,дополнительно (уменьшение расхода деминера-,лизованной воды) 1000 м, а также уменьшение выбросов вредных примесей в атмосферу, двуокиси серы на 54,5 кг, двуокиси углерода на 229,5 тыс.нм, что в итоге приЬведет к экономии тепловой энергии на393,7 мк.кал,Формула изобретения 1, Способ получении аммиака из природного газа, включаюший сероочистку, паровую 20 каталитическую и паровоздушную конверсию природного газа, двухступенчатую конверсию окиси углерода, очистку синтез-газа от двуокиси углерода, синтез аммиака при высоком давлении с рекуперапией тепла на указанФных стадиях для получения паре и йодогрева питательйой воды и сжигание технологичеь ских выбросов на факельной установке при пусковом режиме агрегата, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода природного газа и воды, а также снижения вредных выбросов в атмосферу, технологические газы после каждойстадиий подготовки синтез-газ направляют через рекунераторы тепла и отделители конденсата на стадию каталнтической конверсяи при соотношении в топливе природный газ :технологический газ=.1:(0,30 0,33).2.Способпоп, 1, отлнчаюцийс я тем, что паровоздушную конверсию природного газа проводят при соотношении газ; воздух = 1;(2,0-2,2). Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР % 280460, кле С 01 .С 1104 ф 19692. Тех, проект М 25226-0, Агрегат синтеза аммиака для Березниковского АТЗф ГИАП М., 1974.