Спосіб одержання азотоводневої суміші зі зворотного коксового газу у виробництві аміаку

Реферат: Винахід належить до виробництва азотних добрив, зокрема до виробництва аміаку. Спосіб одержання азотоводневої суміші зі зворотного коксового газу у виробництві аміаку, що послідовно включає компримування і подачу зворотного коксового газу на очищення; очищення зворотного коксового газу від сірчистих домішок; введення водяної пари в зворотний коксовий газ; нагрівання зворотного коксового газу; подачу повітря на нагрівання; нагрівання повітря; пароповітряну конверсію зворотного коксового газу; очищення одержаної азотоводневої суміші від оксиду вуглецю методом парової конверсії; очищення азотоводневої суміші від діоксиду вуглецю промиванням водяними лужними розчинами та кінцеве очищення азотоводневої суміші від оксиду вуглецю шляхом його метанування. Спосіб характеризується тим, що здійснюють регулювання складу зворотного коксового газу при здійсненні його пароповітряної конверсії шляхом використання частини одержуваної азотоводневої суміші, яку подають у зворотний коксовий газ після його очищення від сірчистих домішок, а компримування й підігрівання зворотного коксового газу перед його пароповітряною конверсією здійснюють відповідно до 3,0-3,5 МПа і 400 °C. Винахід забезпечує зниження енергетичних і капітальних затрат на реалізацію способу та дає можливість раціонального використання зворотного коксового газу. UA 111896 C2 (12) UA 111896 C2 UA 111896 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до виробництва азотних добрив, зокрема до виробництва аміаку. Відомий спосіб одержання азотоводневої суміші зі зворотного коксового газу у виробництві аміаку, що послідовно включає компримування зворотного коксового газу мокре і сухе сіркоочищення коксового газу, очищення від оксиду азоту, очищення від смоли з наступним низькотемпературним фракціонуванням з метою виділення азотоводневої суміші [Атрощенко В.И., Алексеев A.M., Засорин А.П. и др. Курс технологи связанного азота. - М.: Химия, 1969. - с. 92-116] Недоліком відомого способу є високі енергетичні і капітальні затрати на здійснення способу, ускладнена технологія і обладнання, не використовується повністю ресурс зворотного коксового газу як сировини для одержання азотоводневої суміші, зокрема фракція вуглеводнів (переважно метан) як "багатий газ" використовується як паливо. Найбільш близьким за технологічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб одержання азотоводневої суміші з природного газу (метану) у виробництві аміаку, що послідовно включає компримування природного газу до 4,1-4,5 МПа, нагрівання до 400-420 °C, очищення від сірчистих домішок, змішування з водяною парою (зволоження), нагрівання до 510540 °C, здійснення парової конверсії за температури 830 °C. І далі конвертований газ піддається послідовно пароповітряній конверсії, очищується від оксиду вуглецю, діоксиду вуглецю і доочищується від оксиду вуглецю. У результаті одержується азотоводнева суміш для синтезу аміаку. [Атрощенко В.И., Алексеев A.M., Засорин А.П. и др. Курс технологи связанного азота. Киев: Вища школа, 1985. - с. 129-135] (прототип). Недоліком відомого способу є високі енергетичні і капітальні затрати на здійснення способу, ускладнена технологія і обладнання, має місце дефіцит природного газу як сировини для одержання азотоводневої суміші. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання азотоводневої суміші зі зворотного коксового газу у виробництві аміаку шляхом створення умов зниження енергетичних і капітальних затрат на реалізацію способу. Окрім того, це дає можливість раціонального використання зворотного коксового газу, чого поки що бракує, і зменшення використання дефіцитного природного газу у виробництві аміаку. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в способі одержання азотоводневої суміші у виробництві аміаку, що послідовно включає компримування і подачу зворотного коксового газу на очищення, очищення зворотного коксового газу від сірчистих домішок, введення водяної пари в зворотний коксовий газ, нагрівання зворотного коксового газу; подачу повітря на нагрівання; нагрівання повітря, пароповітряну конверсію зворотного коксового газу; очищення одержаної азотоводневої суміші від оксиду вуглецю методом парової конверсії; очищення азотоводневої суміші від діоксину вуглецю промиванням водяними лужними розчинами та кінцеве очищення азотоводневої суміші від оксиду вуглецю шляхом його метанування, для регулювання складу зворотного коксового газу при здійсненні його пароповітряної конверсії використовують частину одержуваної азотоводневої суміші, яку подають у зворотний коксовий газ після очищення його від сірчистих домішок, а компримування і підігрівання зворотного коксового газу перед подачею його на пароповітряну конверсію здійснюють відповідно до 3,03,5 МПа і 400 °C. Приклад реалізації запропонованого способу одержання азотоводневої суміші зі зворотного кокосового газу наведений на кресленні. Відповідно зі схемою зворотний коксовий газ під тиском 1,6 МПа подається в блок 1 на очищення від сірководню та сіркоорганічних домішок. У блоку 1 пропонується використовувати для промивання газу 18-20 %- ний водяний розчин моноетаноламіну. Далі зворотний коксовий газ спрямовується в блок 2. Сюди ж самопливом на вхід у блок 2 подається азотоводнева суміш, що відбирається із блока 8 після її кінцевого очищення від оксиду вуглецю. У блоку 2 здійснюється компримування одержаної суміші газів до 3,5 МПа і подача його під цим тиском у блок 3. На вхід у блок 3 подається водяна пара. У блоку 3 суміш газів нагрівається до 400 °C, після чого підготовлена суміш подається у блок 4 на пароповітряну конверсію. Необхідне для пароповітряної конверсії повітря компримується в блок 5 і з тиском 3,5 МПа подається спочатку в блок 3 на нагрівання до 500 °С і далі в блок 4 для здійснення пароповітряної конверсії. У блоку 4 процес конверсії відбувається за температури 900-1000 °C. У результаті вміст метану в азотоводневій суміші на виході з блока пароповітряної конверсії досягає рівня 0,3 %. У подальшому в блоку 6 одержана азотоводнева суміш очищується від оксиду вуглецю методом парової конверсії. І далі відповідно зі схемою азотоводнева суміш очищується від діоксиду вуглецю в блоку 7 промиванням 18-20 %-ним водним розчином моноетаноламіну. Виділений при очищенні діоксид вуглецю використовується у виробництві карбаміду, а азотоводнева суміш спрямовується в блок 8 для завершення очищення від оксиду вуглецю шляхом її метанування. Після блока 8 основна кількість 1 UA 111896 C2 5 10 15 20 азотоводневої суміші подається на синтез аміаку, а її частина подається на вхід у блок 2 для регулювання складу зворотного коксового газу при здійсненні його пароповітряної конверсії. У результаті в заявленому способі спрощена система очищення газу на стадії підготовки його до конверсії; спосіб не передбачає використання енергоємного і складного за конструкційним рішенням процесу парової конверсії газу, а використовує тільки пароповітряну конверсію. Спосіб відкриває перспективи використання зворотного коксового газу для одержання азотоводневої суміші у виробництві аміаку і зменшення використання дефіцитного газу у виробництві аміаку. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб одержання азотоводневої суміші зі зворотного коксового газу у виробництві аміаку, що послідовно включає компримування і подачу зворотного коксового газу на очищення; очищення зворотного коксового газу від сірчистих домішок; введення водяної пари в зворотний коксовий газ; нагрівання зворотного коксового газу; подачу повітря на нагрівання; нагрівання повітря; пароповітряну конверсію зворотного коксового газу; очищення одержаної азотоводневої суміші від оксиду вуглецю методом парової конверсії; очищення азотоводневої суміші від діоксиду вуглецю промиванням водяними лужними розчинами та кінцеве очищення азотоводневої суміші від оксиду вуглецю шляхом його метанування, який відрізняється тим, що здійснюють регулювання складу зворотного коксового газу при здійсненні його пароповітряної конверсії шляхом використання частини одержуваної азотоводневої суміші, яку подають у зворотний коксовий газ після його очищення від сірчистих домішок, а компримування й підігрівання зворотного коксового газу перед його пароповітряною конверсією здійснюють відповідно до 3,03,5 МПа і 400 °C. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2