Спосіб і конвертер для одержання аміаку

1 Спосіб одержання аміаку, в якому три окремі потоки свіжого синтез-газу для одержання аміаку вводяться в конвертер для одержання аміаку, який містить не менше двох шарів каталізатора, розташованих послідовно, перший потік свіжого синтез-газу подається на перший ступінь змішування газу, другий потік свіжого синтез-газу подається на перший ступінь посереднього теплообміну першим потоком, що виходить з першого шару каталізатора, і третій потік свіжого синтез-газу подається на другий ступінь посереднього теплообміну другим потоком, що виходить з першого шару каталізатора, перший і другий ВИХІДНІ потоки формуються шляхом розділення потоку частково конвертованого синтез-газу, що виходить з першого шару каталізатора, перший вихідний потік, подається на перший ступінь посереднього теплообміну, а другий вихідний потік подається на другий ступінь посереднього теплообміну і, таким чином, другий і третій потоки свіжого синтез-газу посередньо підігріваються теплом, що надходить від першого і другого вихідних способу одержання аміаку підігріті потоки свіжого синтез-газу змішуються і об'єднуються з першим потоком свіжого синтез-газу, технологічний газ подається на перший шар каталізатора і потік частково конвертованого синтезгазу виводиться, перший і другий ВИХІДНІ потоки об'єднуються з частково конвертованим технологічним газом, і для одержання потоку продукту, збагаченого аміаком, частково конвертований технологічний газ подається, принаймні, на другий шар каталізатора 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що в конкретному варіанті здійснення даного винаходу перший шар розділяється на першу частину і другу частину, причому між першою і другою частиною вихідний газ різко охолоджується 3 Конвертер для одержання аміаку, що містить в корпусі високого тиску.принаймні, перший і другий шари каталізатора, розташовані послідовно, перший і другий теплообмінники, розташовані нижче за потоком від першого шару каталізатора, причому перший і другий теплообмінники з'єднані паралельно і пристосовані для посереднього нагріву другого і третього потоків свіжого синтез-газу для одержання аміаку, причому частково конвертований синтез-газ для одержання аміаку виводиться з першого шару каталізатора і розділяється на першу частину потоку і другу частину потоку за допомогою відокремлюючого пристрою і подається на перший і другий теплообмінники, підігріті другий і третій потоки подаються на ступінь змішування, для одержання газового потоку перший змішувач для змішування першого і другого підігрітих потоків свіжого газу для одержання аміаку з третім потоком свіжого синтез-газу для одержання аміаку, другий змішувач для змішування і об'єднання першої і другої частин потоку частково конвертованого синтез-газу для одержання аміаку, засоби для подачі об'єднаного частково конвертованого синтез-газу, принаймні, на другий шар каталізатора Даний винахід стосується способу і конвертеру для одержання аміаку з синтез-газу для одержання аміаку Зокрема, даний винахід забезпечує покращення способу синтезу аміаку, при якому реагуючий синтез-газ в конвертері для одержання аміаку, що містить не менше двох шарів каталізатора синтезу аміаку, охолоджується через стінку свіжим синтез-газом ПОТОКІВ, О со 00 ю 57831 У способі згідно з даним винаходом, три окремих потоки свіжого синтез-газу для одержання аміаку вводяться в конвертер для одержання аміаку, який містить не менше двох шарів каталізатора, розташованих послідовно, перший потік свіжого синтез-газу подається на перший ступінь змішування газу, другий потік свіжого синтез-газу подається на перший ступінь теплообміну через стінку з першим потоком, що виходить з першого шару каталізатора, і третій потік свіжого синтез-газу подається на другий ступінь теплообміну через стінку з другим потоком, що виходить з першого шару каталізатора, перший і другий вихидні потоки формуються шляхом розділення потоку частково конвертованого синтез-газу, що виходить з першого шару каталізатора, перший вихідний потік подається на перший ступінь теплообміну, а другий вихідний потік подається на другий ступінь теплообміну і таким чином перший і другий потоки свіжого синтез-газу підігріваються через стінку теплом, що надходить від першого і другого вихідних потоків, підігріті другий і третій потоки подаються на ступінь змішування, для одержання газового потоку способу одержання аміаку підігріті потоки свіжого синтез-газу змішуються і об'єднуються з першим потокомсвіжого синтез-газу, технологічний газ подається на перший шар каталізатора і потік частково конвертованого синтез-газу виводиться, перший і другий ВИХІДНІ потоки об'єднуються з частково конвертованим технологічним газом, і для одержання потоку продукту, збагаченого аміаком, частково конвертований технологічний газ подається, принаймні, на другий шар каталізатора, В конкретному варіанті здійснення даного винаходу перший шар розділяється на першу частину і другу частину, причому між першою і другою частиною вихідний газ різко охолоджується Конвертер аміаку, призначений для використання у вищеописаному способі, що містить в корпусі високого тиску хоча б перший і другий шари каталізатора, які розташовані послідовно, перший і другий теплообмінники, розташовані нижче за потоком від першого шару каталізатора, причому перший і другий теплообмінники з'єднані паралельно і пристосовані для нагріву через стінку другого і третього потоків свіжого синтез-газу для одержання аміаку, причому частково конвертований синтез-газ для одержання аміаку виводиться з першого шару каталізатора і розділяється на першу частину потоку і другу частину потоку і подається на перший і другий теплообмінники, перший змішувач для змішування першого і другого підігрітих потоків свіжого газу для одержання аміаку з третім потоком свіжого синтез-газу для одержання аміаку, другий змішувач для змішування і об'єднання першої і другої частин потоку частково конвертованого синтез-газу для одержання аміаку, засоби для подачі об'єднаного частково конвертованого синтез-газу принаймні на другий шар каталізатора Вищезгаданий спосіб синтезу аміаку і конвертер аміаку згідно з основною задачею даного винаходу, зокрема, можуть бути застосовані для модернізації існуючих способів одержання аміаку і конвертерів При паралельному розташуванні ступенів теплообміну і паралельному розташуванні теплообмінників можна вводити свіжий синтез-газ і виводити з процесу газ-продукт при високій температурі Важливою перевагою високої температури вихідного газ-продукту, ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу, є те, що для одержання необхідної пари в якості теплоносія можна використати газ-продукт, а не котлову воду, як при звичайному способі синтезу аміаку У наведеному нижче докладному описі даний винахід більш детально проілюстрований за допомогою малюнків, на яких зображено На Фіг 1 подана спрощена схема процесу, що відповідає конкретному варіанту здійснення даного винаходу, а на Фіг 2 представлений конвертер аміаку, що відповідає конкретному варіанту здійснення даного винаходу Якщо звернутися до Фіг 1, то видно, що основний потік свіжого синтез-газу для одержання аміаку розділяється на перший, другий і третій потоки 2, 4, 6 Потік 2 подається на ділянку змішування, де потік 2 змішується і об'єднується з потоками 4 і 6 До об'єднання з потоком 2 потік 4 підігрівається шляхом теплообміну через стінку в теплообміннику 18 з частиною 12 потоку частково конвертованого синтез-газу для одержання аміаку, що виводиться в потік 10 з першого шару каталізатора для одержання аміаку 16, потік 6 підігрівається шляхом теплообміну через стінку в теплообміннику 20 з частиною 14 потоку частково конвертованого синтез-газу для одержання аміаку Після передачі тепла потокам 4 і 6 частини потоків 12 і 14 повторно об'єднуються і змішуються на ДІЛЯНЦІ змішування 22, і потім об'єднаний потік подається на другий шар каталізатора одержання аміаку для подальшої конверсії потоку 24 Потік продукту 28, збагачений отриманим аміаком, видаляється з шару 26 Конвертер для одержання аміаку, що використовується у вищезгаданому способі, представлений на Фіг 2 На Фіг 2 конвертер містить в циліндричному корпусі високого тиску 20 зі звуженою верхньою частиною 40 перший і другий кільцевий шари каталізатора для одержання аміаку 60 і 80, розташовані послідовно, перший теплообмінник 100, розташований в центрі кільцевого простору шару 60, і другий теплообмінник 120, розташований в верхній частині 40 корпусу 20 Теплообмінники 100 і 120 розташовані паралельно до пристрою розділення потоку газу 140 Свіжий синтез-газ для одержання аміаку надходить в конвертер трьома окремими потоками Перший потік надходить через канал 160 на дільницю змішування 180, розташовану у верхній частині корпусу 20 Другий потік надходить через канал 200, розташований у верхній частині, на 57831 дільницю теплообмінника 100, звернену до труб, а третій потік надходить у верхню частину 40 корпусу 20 і проходить через канал 220 до сторони теплообмінника 120, зверненої до корпусу При проходженні через теплообмінники 100 і 120 другий і третій потоки підігріваються через стінку за допомогою гарячого газу 240, що виходить з шару каталізатора 60 і розділеного на дві частини за допомогою розділяючого пристрою 120, і одна частина потоку проходить через теплообмінник 100, а друга частина потоку проходить через теплообмінник 120 Потім підігріті другий і третій потоки синтез-газу для одержання аміаку на ДІЛЬНИЦІ змішування 180 об'єднуються з першим потоком, і утвориться газ для способу одержання аміаку Технологічний газ проходить через шар 60 в раді альному напрямі і контактує з каталізатором синтезу аміаку, внаслідок чого він перетворюється у вихідний потік 240 Передавши, як це описано вище, тепло другому і третьому потокам синтез-газу для одержання аміаку, розділені потоки вихідного газу 240 об'єднуються на ДІЛЬНИЦІ змішування 260, розташованій між шарами каталізатора 60 і 80 Об'єднаний вихідний потік 280 потім проходить через шар каталізатора 80 в радіальному напрямі і внаслідок контакту з каталізатором синтезу аміаку, створюючого шар 80, конвертується в газ-продукт 300, збагачений аміаком В КІНЦІ способу газ-продукт виводиться з конвертера через канал 320, розташований в центрі шару каталізатора 80, і через вихідний канал 340, розташований в нижній частині корпусу 2 220 200 СИНТЕЗ-ГАЗ Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна