SU1668297A1 - Ammonia synthesis - Google Patents
Ammonia synthesis Download PDFInfo
- Publication number
- SU1668297A1 SU1668297A1 SU874213832A SU4213832A SU1668297A1 SU 1668297 A1 SU1668297 A1 SU 1668297A1 SU 874213832 A SU874213832 A SU 874213832A SU 4213832 A SU4213832 A SU 4213832A SU 1668297 A1 SU1668297 A1 SU 1668297A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- catalyst
- mixture
- nitric
- layers
- ammonia
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к химической технике и может быть использовано в производстве аммиака. Способ включает предварительный нагрев азотоводородной смеси путем теплообмена с газовой смесью, прошедшей слои катализатора, пропускание ее через последовательно расположенные слои катализатора, поддержание оптимальных температур в сло х катализатора путем холодного байпасировани слоев азотоводородной смесью, отобранной перед стадией предварительного нагрева, охлаждение газовой смеси, прошедшей слои катализатора путем теплообмена с азотоводородной смесью, поступающей на первый слой катализатора, выделение продукционного аммиака и возврат непрореагировавшей азотоводородной смеси на предварительный нагрев, в котором дл повышени производительности процесса дополнительно осуществл ют гор чее байпасирование слоев катализатора азотоводородной смесью, прошедшей предварительный нагрев. 3 табл., 1 ил.The invention relates to chemical engineering and can be used in the production of ammonia. The method involves preheating the nitric mixture by heat exchange with the gas mixture passing through the catalyst layers, passing it through successive layers of the catalyst, maintaining optimum temperatures in the catalyst layers by cold bypassing the layers with the nitric hydrogen mixture selected before the preheating stage, cooling the gas mixture passing through the layers catalyst by heat exchange with the nitric mixture entering the first layer of the catalyst, the allocation of production ammonia aka and the return of unreacted nitric mixture to preheating, in which in order to increase the productivity of the process, hot bypassing of the catalyst layers by the nitric mixture that has been preheated is additionally carried out. 3 tab., 1 Il.
Description
Изобретение относитс к химической технологии и может быть использовано в производстве аммиака.This invention relates to chemical technology and can be used in the production of ammonia.
Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса.The aim of the invention is to increase the productivity of the process.
На чертеже представлена схема колонны синтеза аммиака.The drawing shows the diagram of the column for the synthesis of ammonia.
Колонна синтеза состоит из обечайки 1, внутри которой размещена насадка 2, состо ща из четырех полок, заполненных катализатором . Обечайки 1 и насадка 2 образуют между собой цилиндрический зазор 3, соедин ющий.вход в колонну 4 с входом 5 в межтрубное пространство теплообменника 6. Выход 7 из межтрубного пространства теплообменника одновременно вл етс входом газа на полку I насадки колонны. Выход из полки IV насадки по центральной трубе 8 соединен с входом 9 в трубную часть теплообменника 6, а выход 10 из трубной части этого теплообменника вл етс выходом из колонны синтеза.The synthesis column consists of a shell 1, inside which is placed a nozzle 2 consisting of four shelves filled with a catalyst. The shells 1 and nozzle 2 form between themselves a cylindrical gap 3 connecting the entrance to the column 4 with the inlet 5 into the annular space of the heat exchanger 6. The exit 7 from the annular space of the heat exchanger is simultaneously the gas inlet on the shelf I of the column nozzle. The outlet from the shelf IV of the nozzle through the central tube 8 is connected to the inlet 9 in the pipe part of the heat exchanger 6, and the outlet 10 from the pipe part of this heat exchanger is the outlet from the synthesis column.
На каждую из полок катализатора по линии 11, соединенной с линией входа газа в колонну 4, подаютс газы холодного байпаса .,Cold bypass gases are supplied to each of the catalyst shelves through line 11, which is connected to the gas inlet line to column 4.
Часть газа после межтрубного пространства теплообменника 6 поступает в патрубки 12, которые образуют гор чий байпас на полки II, III, и IV катализатора .Part of the gas after the annulus of the heat exchanger 6 enters the nozzles 12, which form a hot bypass on the shelves II, III, and IV of the catalyst.
Повышение производительности колонны синтеза аммиака обусловлено возможностью подачи дополнительного количества циркул ционного газа при удовлетворении значени верхней границы по перепаду давОThe increase in the productivity of the ammonia synthesis column is due to the possibility of supplying an additional quantity of circulating gas while satisfying the upper limit value by the pressure differential.
оabout
0000
ю о yoo o
ленич на колонне синтеза за счет отвода части гор чего (после предварительного теплообменника) газа на последующие полки , что приводит к снижению перепада давлений на колонне синтеза,Lenich on the synthesis column due to removal of a part of the hot (after the preliminary heat exchanger) gas to the next shelves, which leads to a decrease in the pressure drop on the synthesis column,
Эффект равномерной потери актиано- оги катализатора достигаетс благодар oi- в;оду части циркул ционного газа, Обогащенного содержанием исходных ком- г|онентов, дл реакции синтеза аммиака, с г|ервсй ПОЛКУ, колонны синтеза на последу- фщие полки по гор чим байпасам, В изве- LJTHOM способе подач голодных байпасов решает задачу охлаждени реакционное газа между полками катализатора, В предлагаемом способе гор чее байпасирование Приводит к существенному распараллеливанию основного потока газа, что позвол ет Достичь эффекта равномерной потери активности катализатора по полкам колонны с|интеза на интервале кампании пробега катализатора .The effect of uniform loss of catalyst actives is achieved by oi; one of a part of the circulating gas, Enriched with the content of initial components, for the ammonia synthesis reaction, from the gas line to the subsequent shelves of the hot bypasses In the well known LJTHOM method of supplying hungry bypasses solves the problem of cooling the reaction gas between the catalyst shelves. In the proposed method, a hot bypass leads to a substantial paralleling of the main gas flow, which allows to achieve the effect of uniform sweat When the activity of the column flanges catalyst | Inteza the interval campaign catalyst mileage.
Возрастание производительности ко- синтеза аммиака достигаетс благо- 4ар увеличению подачи свежей азотоводородной смеси в циркул ционный Цикл отделений синтеза. Это уаеличение нагрузки на колонну становитс возможным из-за снижени гидравлического сопротивлени колонны синтеза аммиака, в са зи с распараллеливанием потока газа после не троенного теплообменника колонны син- геза на все полки колонны. При этом снижение концентрации аммиака на выходе полки IV по отношению к известному способу тем Не менее приводит к повышению производительности колонны синтеза за счет увеличени общего объема циркул ционного газа,The increase in ammonia co-synthesis productivity is achieved due to an increase in the supply of fresh nitric mixture to the circulation cycle of the synthesis sections. This enhancement of the load on the column is made possible by reducing the hydraulic resistance of the ammonia synthesis column, in parallel with the parallelization of the gas flow after a single heat exchanger of the synthesis column to all the shelves of the column. At the same time, a decrease in the ammonia concentration at the outlet of shelf IV with respect to the known method nevertheless leads to an increase in the productivity of the synthesis column due to an increase in the total volume of the circulating gas,
Колони синтеза аммиака, реализующа предлагаемый способ синтеза, работали следующим образом,The ammonium synthesis colony, which implements the proposed synthesis method, worked as follows,
Циркул ционный газ в объеме не более 900000 им ч с температурой 195°С поступает на вход колонны 4 и далее в цилиндри- 1еский зазор 3, где газ нагреваетс до 50°С, 8 свою очередь отбира частично тепло реакции и охлажда нагруженную оболочку колонны, Далее газ поступает через вход 5 ч межтрубчое пространство теплообменника 6. где нагреваетс до 400°С прореагировавшими газами. Нагретый цир- нул ционнчй газ последовательно проходит четыре полки с катализатором, в присутствии которого исходные компонеч- i и - водооод/азот, взаимодейству между собой, образуют аммиак, Прореагировавший газ по центральной трубе 8 поступает в теплообменник 6 и далее на выход.The circulating gas in a volume of not more than 900,000 H with a temperature of 195 ° C enters the inlet of the column 4 and further into the cylindrical gap 3, where the gas heats up to 50 ° C, 8 turn to take part of the heat of reaction and cool the loaded shell of the column Next, the gas enters through the inlet for 5 hours the intertubular space of the heat exchanger 6. where it is heated to 400 ° C by the reacted gases. The heated circulating gas successively passes through four shelves with a catalyst, in the presence of which the initial components i and - water / nitrogen interact with each other to form ammonia. The reacted gas enters the heat exchanger 6 through the central tube 8 and further to the exit.
По известному способу в начале кампании , когда катализатор имеет высокую активность , избыток тепла, образующийс в оде реакции, компенсируетс подачей поIn a known manner, at the beginning of the campaign, when the catalyst has high activity, the excess heat generated in the reaction bed is compensated for by
байпасам холодного циркул ционного газа , В конце кампании, когда активность ка- лализаюра падает, холодные байпасы 11 закрываютс и тем не менее температура неуклонно снижаетс , уменьша выход ам () низка. Дл поддержани стабильности выхода аммиака приходитс уменьшать количество газа на переработку, вплоть до отключени колонны на перегрузку катализатора .Bypassing cold circulating gas. At the end of the campaign, when the activity of the kalizayayura falls, cold bypassing 11 closes and nevertheless the temperature decreases steadily, reducing the yields () is low. In order to maintain the stability of the ammonia yield, it is necessary to reduce the amount of gas for processing, up to and including the disconnection of the column for catalyst overload.
5five
По предлагаемому способу в течение всего периода работы катализатора на по- jto/i II, HI ш IV посто нно подают нагретый теплообмена циркул ционный газ.According to the proposed method, throughout the entire period of operation of the catalyst, jto / i II, HI and IV continuously supply heated heat exchange circulating gas.
0 В начале кампании подача дополни- -ельно1О гор чего газа приводит к необходимости дополнительного отвода тепла, что . вызывает необходимость увеличени расхода подачи холодного байпаса по полкам на0 At the beginning of the campaign, the supply of additional hot gas leads to the need for additional heat removal, which. necessitates an increase in the flow rate of the cold bypass supply on the shelves to
5 5-10%, в зависимости от выбранного технологического режима.5 5-10%, depending on the selected technological mode.
В конце кампании, когда холодные Ьаипасы закрываютс , эффект нововведени особенно велик. Поступление гор чегоAt the end of the campaign, when the cold laips are closed, the effect of innovation is especially great. Arrival of what
0 циркул ционного газа по байпасам на полки приводит к относительному повышению температуры по полкам и снижению гидравлического сопротивлени колонны.0 bypass gas to the shelves leads to a relative increase in temperature along the shelves and a decrease in the hydraulic resistance of the column.
Кроме того, а течение всей кампании этоIn addition, during the whole campaign is
5 приводит к смещению равновеси реакции синтеза в сторону образовани аммиака, так как в исходном газе содержание аммиака уменьшаетс .5 leads to a shift in the equilibrium of the synthesis reaction towards the formation of ammonia, since the ammonia content in the feed gas decreases.
Следовательно, создаютс услови дл Consequently, conditions are created for
0 относительного продлени срока работы катализатора и колонны в целом и увеличению объема аммиака с одной весовой единицы катализатора в течение всей кампании. Работоспособность и эффективность0 relative extension of the life of the catalyst and the column as a whole and an increase in the volume of ammonia from one weight unit of catalyst during the entire campaign. Performance and Efficiency
5 предлагаемого способа синтеза аммиака подтверждаетс расчетом материального баланса колонны при работе в новых услови х , данные которого приведены в табл. 1. Таким образом, при введении гор чих5 of the proposed method for the synthesis of ammonia is confirmed by calculating the material balance of the column when operating under new conditions, the data of which are given in Table. 1. Thus, with the introduction of hot
0 байпасов объем циркул ционных газов уве- пичиваетс ча 9,9%, а производительность колонны синтеза аммиака возрастает на 605%.0 bypasses, the volume of circulating gases increases by 9.9%, and the productivity of the ammonia synthesis column increases by 605%.
5 В табл. 2 и 3 представлены примеры, в которых указаны количества холодного ( 5х 6.) и гор чего (Gr.6.) байпасов и темпера- - р (Тех) и выхода (Твых) на первой - зетвертой полках колонны при нагрузке на колонну V0.5 In table. Figures 2 and 3 show examples in which the quantities of cold (5x 6.) and hot (Gr.6.) Bypasses and temperature - p (Tech) and output (Yours) on the first - fourth shelf of the column with the load on the V0 column are indicated. .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874213832A SU1668297A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Ammonia synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874213832A SU1668297A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Ammonia synthesis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1668297A1 true SU1668297A1 (en) | 1991-08-07 |
Family
ID=21292275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874213832A SU1668297A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Ammonia synthesis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1668297A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192388C2 (en) * | 1998-03-05 | 2002-11-10 | Хальдор Топсеэ А/С | Method of production of ammonia and converter used for realization of this method |
| RU2241667C1 (en) * | 2001-03-31 | 2004-12-10 | Герт УНГАР | Catalytic method for production of ammonia from synthesis gas |
-
1987
- 1987-01-04 SU SU874213832A patent/SU1668297A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кузнецов Л.Д. Синтез аммиака. - М.: Хими , 1982, с. 182-188. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192388C2 (en) * | 1998-03-05 | 2002-11-10 | Хальдор Топсеэ А/С | Method of production of ammonia and converter used for realization of this method |
| RU2241667C1 (en) * | 2001-03-31 | 2004-12-10 | Герт УНГАР | Catalytic method for production of ammonia from synthesis gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3597895B2 (en) | A continuous process for the exothermic reaction of propylene with hydrogen peroxide and the catalytic converter used therefor. | |
| US4396789A (en) | Process for dehydration of a low molecular weight alcohol | |
| US4181701A (en) | Apparatus and process for the synthesis of ammonia | |
| US2512586A (en) | Process and apparatus for carrying out exothermic chemical reactions | |
| US5225575A (en) | Oxidation process and apparatus | |
| US4963338A (en) | Process for heterogeneous synthesis and related reactors | |
| JP2002515467A5 (en) | ||
| EP0268469B1 (en) | Improved process for synthesizing ammonia | |
| WO2013097958A1 (en) | Adiabatic multi-bed catalytic converter with inter-bed cooling and a related process | |
| KR100529856B1 (en) | Process for melamine manufacture | |
| RU2150995C1 (en) | Process and reactor for heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde | |
| US5352428A (en) | High conversion ammonia synthesis | |
| JP5046437B2 (en) | Method and apparatus for producing ammonia | |
| SU1668297A1 (en) | Ammonia synthesis | |
| CA1276774C (en) | Process for synthesizing ammonia | |
| US7375223B2 (en) | High pressure method for producing pure melamine in a vertical synthesis reactor | |
| US3372988A (en) | Process and apparatus for performing reactions in the gaseous phase | |
| US4510123A (en) | Temperature controlled ammonia synthesis process | |
| US5152977A (en) | Process for exothermic heterogeneous synthesis with external recovery of heat | |
| RU2156160C2 (en) | Method and reactor for heterogeneous exothermic synthesis of formaldehyde | |
| UA45422C2 (en) | METHOD AND DEVICES FOR CATALYTIC AMMONIA | |
| JPH1029809A (en) | Production method of nitric acid and plant therefor | |
| US4230680A (en) | Low energy process for synthesis of ammonia | |
| US3897545A (en) | Process for catalytically reacting gases having a high SO{HD 2 {B content using different catalysts | |
| EP4277888B1 (en) | Process for decomposing nitrous oxide from a gas stream |