Способ получения аммиака

(511 М. Кп.з С 01 С 1/02 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15. 12.82(72) Авторы изобретения) Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут химического машиностроения и Ордеа .Ленина институт общей и неорганической химииим. Н.С.Курнакова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА Изобретение. относится к получению аммиака и может быть использовано в химической промышленности.Известен способ получения аммиака из углеводородного сырья (природного газа), включающий каталитическую конверсию углеводородных газов и.газов, содержащих окись углерода, очистку газов от кислородсодержащкх ;соединений, компремирование и синтез аммиака. По этому способу продулочные газы, выводимые из цикла синтеза, после частичного выделения аммиака сжигаются в межтрубном пространстве печей первой ступени конверсии углеводородного сырья (:13.Недостатком этого способа являются большие потери-азотоводородной смеси с продувочными газами, приводящими к повышенным расходным коэффициентам углеводородного сырьяна единицу производимого аммиака.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому .результату к описываемомуизобретению является способ получения аммиака кз углеводородного сырья, водяных паров, воздуха, включающий очистку сырья от соединений серы, конверсию метана и окиси углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений, сжатие смеси,последний синтез аммиака в замкнутомцикле, вывод продукционного аммиакаи продувочного газа. Далее продувочный гаэ подвергают разделениюна отдельные компоненты методомглубокого охлаждения и полученнуюв результате разделения аэотовбдородную смесь направляют в агрегатсинтеза аммиака 23.Недостатком известного способаявляется значительный расход углеводородного сырья и азотоводородной 15 смеси на единицу получаемого аммиака.Целью изобретения является снижение расхода углеводородного сырья,.Поставленная цель достигается тем,что.согласно способу получения аммиака, включающему.образдвание аэотоводородной смеси, содержащей аргон,из углеводородного сырья и воздуха,проведение синтеза целевого продук та в замкнутом цикле с выводом продукционного аммиаКа ипродувочногогаза, синтез ведут при,объемном соотношений между аргоном и азотом вазотоводородной смеси, равном 0,017.-, 30 0,073.981219 ьКоличество, продувочного газа Отношение аргон/азо в азотово дородной смеси ижение расхода, Ъ,единицу получаемо аммиакаНеобходимое для . вывода из агрегата и утили- зации Присоединяемое к природном газу Выводимо из цикла азотоводороднойсмеси природног газа,6457 2,87 2840,0 12,5 1,363 2,013 0,04 227 2559,67 6433,74 755,56 1,459 070,0 1,377 5315,2 762 0,07 8503,7 3,232 8753,64 27653,6 1100 Объемное соотношение между аргоном и азотом в азотоводородной смеси рав-, ное 0,017-0,073, поддерживают путем возврата части продувочного газа в исходное углеводородное сырье.Изобретение отличается от иэвест. нОго технического решения более высоким объемным отношением между аргоном и азотом (его интервал лежит в пределах 0,017-0,073, вместо имею-: щегося интервала 0,0004-0,012 в су ществующей схеме), которое осущест-, вляется присоединением части продувочного газа к углеводородномусырью, что обеспечивает достижение поставленной цели. 15В изобретении объемное отношение между аргоном и азотом более.0,017 и ограничивается значением 0,073, выше которого, как выяснено в результате Расчетов, снижение расхода углеводородного сырья на единицу получаемого аммиака не наблюдается,Повышение в азотоводородной смеси объемного соотношения между аргоном и азотом в сторону увеличения содержания аргона позволяет увеличить парциальное давление аргона в циркуляционном газе.цикла синтеза Это, в свою очередь, приводит к увеличению количества аргона, растворяющегося в выводимом из замкнутого цикла синтеза жидком продукционном аммиаке. При увеличении количества аргона., растворяющегося в жидком аммиаке, и неизменном количестве аргона, посту= лающего в цикл синтеза с атмосферным воздухом, уменьшается количество аргона, которое надо возводить иэ агрегата синтеза аммиака с продувочным газом. При этом количест- во продувочного газа, выводимого из, -агрегата синтеза уменйаается, в результате чего сокращаются потери азотводородной смеси с продувочным газом.П р и м е р, При мощности установ ки синтеза аммиака 57,95 т/ч общее количество углеводородного сырья (природного газа), потребляемого агрегатом на топливо и для приготовления азотоводородной смеси, равно 5974 нм /ч. Количество азотоводо 3родной смеси, поступающей в цикл синтеза,равно 159850 нм 3/ч, Объемное отношение между аргоном и азотом в аэотоводородной смеси 0,01, Количество продувочного газа, выводимого из цикла синтеза, 7764 нм /ч. Затем повышают в аэотоводородной смеси, поступающей в цикл синтеза, объемное отношение между аргоном и азотом в сторону увеличения содержания аргона, присоединяя часть продувочного газа потребляемому агрегатом для приготовления аэотоводородной смеси.Результаты влияния отношения аргона к азоту в аэотоводородной смеси на снижение расхода углеводородного сырья приведены в таблице.981219 Формула изобретения Составитель Р,ГерасимовРедактор О,Персиянцева Техред И Гайду Корректор В.Бутяга Заказ 9597/30 . Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентфф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Представленные данные показывают,что при использовании предложенногоспособа снижается расход углеводородЫого сырья и азотоводородной смеси на единицу получаемого аммиакасоответственно на 1,4 б и на 3,23.Снижение расхода природного газа (натопливо и для приготовления азотоводородной смеси),на единицу получаемого аммиака наблюдается толькотогда, когда объемное отношениемежду аргоном и азотом в азотоводородной смеси, поступающей в циклсинтеза, находится в интервале,0,017-0,073. При значении объемногоотношения между аргоном и азотом,равном 0,073,расход азотоводородной смеси на единицу получаемогоаммиака уменьшается на 3,2327, нопри этом вследствие увеличения расхбда природного газа на топливо снижение общего расхода природногогаза (на топливо и для приготовления азотоводородной смеси) не наблюдается, Поэтому нет необходимости повышать объемное отношение междуаргоном и азотом выше значения0,073,Таким образом, экономическая эФФективность изобретения состоит врациональном использовании сырья. 1. Способ получения аммиака,включающий образование азотоводородной смеси, содержащей аргон, изуглеводородного сырья и воздуха,проведение синтеза целевого продукта в замкнутом цикле с выводом продукционного аммиака и продувочного.газа, о т л и,ч а ю ш и й с в тем,что,с целью снижения расхода углеводородного сырья, синтез ведут приобъемном соотношении между аргономи азотом в азотоводородной смеси,равном 0,017"0,073,15 .2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что объемное соотношение между аргоном и азотом в азо"товодородной смеси, равное 0,0170,073, поддерживают путем возврата20 части продувочного газа в исходноеуглеводородное сырье.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Андреев Ф.А., Каргин С.И.,25 Козлов Л.И., Приставко В.Ф. Технология связанного аэбта. М., 1974,с. 19-275.2. Головко Г.А. Установки дляпроизводства инертных газов. Л.,30 1974, с. 345-354 прототип).