Спосіб окислення амміаку

Изобретение относится к области производства азотной кислоты и касается стадии окисления аммиака. Известны различные способы окисления аммиака, в которых для повышения конверсии используют различные добавки к аммиачно-кислородо-инертной смеси. Наиболее близким является способ окисления аммиака, заключающийся в том, что в аммиачнокислородо-инертную смесь добавляют 10% водорода и процесс ведут при повышенной температуре. При этом указывается [Атрощенко В.И. Те хнология азотной -кислоты. Μ , Госхимиздат, 1962,. с.82 (прототип)] на то, что наличие в смеси водорода в пределах, находящи хся вне области взрывоопасных концентраций, не отражается на выходе окиси азота. Добавление 10% водорода к аммиачно-кислородо-инертной смеси, содержащей 10% аммиака и 28% кислорода, приводило к повышению температуры контактирования; выход окиси азота достигал 94% (без добавки водорода 91,0). Этим, по видимому, объясняется и активирующее действие водородного пламени при прокаливании сеток. Повышение конверсии осуществляется простой добавкой газа, что является преимуществом этого способа. Однако такой способ окисления аммиака имеет следующие недостатки: подача водорода осуществляется во взрывоопасных концентрациях, что приводит к необходимости увеличивать линейную скорость газа или использовать другие средства для обеспечения процесса; проведение процесса с повышением температуры приводит к увеличению потерь катализатора, через который проходит смесь газов. Желательно иметь такой способ окисления аммиака, который бы обеспечивал увеличение выхода окиси азота и в то же время был более безопасным, чем подача водорода во взрывоопасных концентрациях, и не проходящим при повышенных температурах. Поставленная задача - повышение степени конверсии без ухудшения безопасности процесса и повышения температуры реакции - осуществляется за счет того, что в способе окисления аммиака путем пропускания через катализатор аммиачно-кислородо-инертной смеси в исходную смесь добавляют водород в количестве до 1,5%. Сохранение или снижение температуры реакции достигается путем уменьшения концентрации аммиака на величину не меньшую концентрации добавленного водорода или соответствующим уменьшением температуры исходных реагентов. Добавка водорода в таких концентрациях находится в безопасном пределе и существенно ниже 10% описанных в прототипе. Уменьшая концентрацию аммиака на величину добавленного водорода или уменьшая температуру исходных реагентов добиваются проведения процесса без увеличения температуры реакции. Авторами проведены дополнительные исследования на опытных и промышленных аппаратах. При этом выявлено, что с течением времени выход окиси азота начинает возрастать и при меньших чем 10% концентрации водорода и наибольшая его эффективность наблюдается через определенное время именно при безопасных его концентрациях, и температурах реакции не выше принятой для оптимальных режимов без подачи водорода. Ниже приводятся примеры осуществления данного способа, которые сведены в таблице.