Спосіб отримання аміаку

Спосіб одержання аміаку, який включає стиснення азотно-водневої суміші і змішування з циркуляційним газом, синтез аміаку і його виділення, який відрізняється тим, що процес синтезу проводять зі збільшеною продувкою циркуляційного газу (15-30%) відносно азотноводневої суміші, а гази продувки стискають у компресорі до 37-42 МПа та надсилають на додатковий синтез в один чи два ступені, який забезпечує втрати водню 1-1,5%. (19) (21) 2003098606 (22) 22.09.2003 (24) 10.10.2007 (72) СТЕПАНОВ АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, КОВТУН ГРИГОРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, МАТУСЕВИЧ ГАЛИНА ГЕОРГІЇВНА, UA (73) ІНСТИТУТ БІООРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ ТА НАФТОХІМІЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA (56) SU, 784154, A, 15.05.1985 SU, 1490079, A1, 30.06.1989 3 рециркуляції газу. тому його навантаження досягає 2.5-5% від навантаження основного реактора синтезу свіжою АВС. Отримання аміаку способом, що пропонується, надає змогу більш повного використання сировини та зниження енерговитрат. За схемою, що пропонується, агрегат синтезу аміаку працює таким чином. Азотно - воднева суміш (АВС) після попереднього стиснення, очищення та осушення стискується у компресорі 1 до 9-11МПа і змішується з циркуляційним газом. Суміш газів надходить до реактору синтезу аміаку 2 і частково конвертується в аміак (NH3). Після охолоджування суміш газів і аміаку подається до конденсатора аміаку 4. де він конденсується і потім виділяється у сепараторі 5. Газ з сепаратору надходить до циркуляційного компресору 3, який забезпечує тиск у циркуляційної системі на рівні 7-9МПа. При ступені циркуляції 4-5 витрати (расход) циркуляційного газу становлять 12000-14000м3/т NH3 і він має приблизно такий склад: NH3 - 10, Н2 60, N2 - 20, Аr - 3, СH4 - 7%об. В процесі синтезу NH3 споживаються Н2 та N2, і отже накопичуються інертні гази (Аr, СН4). Щоб піддержувати їх кількість на зазначеному рівні, необхідно здійснювати безперервну продувку циркуляційної системи. Для наведеного режиму роботи продувка повинна складати 18% від початкової водневої суміші, або 3,6-4,5% від циркуляційного газу. Продувальні гази, які мають наведений вище склад, відводяться після циркуляційного компресора у кількості біля 350-700м3/т NH3. Кількість газу, що залишилася, змішується з початковою ABC і подається до колони синтезу аміаку 2. Збільшення кількості продувальних газів з 3-8% до 15-30% від початкової ABC дає змогу знизити кількість інертних газів з 14-16% до 8-10% та підвищити парціальний тиск реагентів. Згідно способу, який пропонується, продувальні гази не можливо вважати втратами, оскільки вони використовуються для додаткового синтезу аміаку. Продувальні гази після стиснення до 37-42МПа у кількості 350-700м3/т NH3 подаються до реактору 7 синтезу аміаку. Аміак конденсується в конденсаторі 9, а потім відводиться із сепаратора 11. У разі необхідності більш повного використання компонентів сировини, газ із сепаратора 11 подають до реактору 8. Реакційний газ охолоджується, конденсується у конденсаторі 10 та відділяється у сепараторі 12. Наприклад, при відборі продувального газу, наведеного вище складу, у кількості 18% від початкової ABC, тобто 500м3/т NH3, в реакторах 7 і 8 додатково синтезується від 0,2т аміаку, а в газах, що відходять, залишається тільки 25м3/т NH3. Отже втрати Н2 становлять всього 1,2%, а витрати (расход) ABC дорівнює 2710м3/т NH3. На агрегатах синтезу аміаку, що працюють в Росії та в Україні, витрати (расход) ABC становить у середньому 2800м3/т NH3, отже економія сировини у наведеному прикладі становить 90м3/т NH3 або 3,2%. 68058 4 При двоступеневій конверсії продувального газу втрачається лише 1,0-1,5% водню, який надходить до агрегату синтезу аміаку. Внаслідок відносно незначної витрати (расхода) продувальних газів (2,5-5% від циркуляційного газу) апарати додаткового блоку синтезу мають невеликі розміри, їх вартість становить 4-6% від вартості основного устаткування. Спосіб отримання аміаку, що пропонується, дозволяє знизити питомі витрати сировини та енергоресурсів на 3-6% і, відповідно, знизити собівартість аміаку. Список посилань 1. Степанов А.В. Получение водорода и водородосодержащих газов. - Киев: Наукова думка, 1982. - 312с. 2. Производство аммиака (под редакцией ВП. Семенова). - М.: Химия, 1985. - 368с. 3. Спрпавочник азотчика. - М: Химия, 1986. 512с. 4. Сульжик Н.И., Степанов А.В. Ресурсосбережение в нефтехимических производствах. Киев: Нора-принт, 2000. - 340с.