Конвертер синтезу амміаку

КОНВЕРТЕР СИНТЕЗА АММИАКА, включающий корпус с несколькими вводами синтез-газа, несколько кольцевых слоев катализатора с радиальньім распределением сырья, расположенных вертикально один под другим и симметрично относительно центральной оси и имеющих кольцевые наружные и внутренние газовые каналы, промежуточный трубчатый теплообменник, расположенный вдоль центральной оси, трубное пространство которого соединено с одним из газовых вводов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат за счет увеличения^концентрации аммиака в газах, отходящих иэ конвертера, и уменьшения объема газов, рециркулируемых в конвертер, внутри конвертера выполнен газовый коллектор дпя объединения всех подаваемых в конвертер потоков синтезгаза, соединенный с наружным кольцевым каналом первого по ходу газа слоя катализатора, с трубным пространством промежуточного теплообменника. • СО С со 00 со 1 1037831 за слоя катализатора с трубным про-" Изобретение относится к конверте1 странствоМ промежуточного теплообрам синтеза аммиака и может быть исменника и с предварительным теплопользовано для осуществления спообменником. собов синтеза аммиака при повышенПредпочтительный -вариант исполном давлении и температуре. В технике известны конвертеры 5 нения включает ввод синтез-газа в предварительный теплообменник в синтеза аммиака, содержащие в корпувиде кольцевого канала вдоль внутсе два или более отдельных слоев ренней стенки корпуса. катализатора. Знутри катализатора На фиг. 1 показан вариант выполили между его слоями размещены промежуточные теплообменники, которые 10 нения конвертера со встроенным предварительным теплообменником, служат для поддержания оптимальнона фиг. 2 - 4 - варианты исполнегго режима синтеза за счет охлаждения без встроенного предварительния реакционного газа, содержащеного теплообменника. го аммиак, холодным синтез-газом, Конвертер синтеза аммиака (фиг.1) подаваемым в конв-ертер, или другим ^5 * включает корпус 1 с вводами синохлаждающим агентом [1 ] . тез-газа 2 - 4 , два слоя катализаНедостатком конструкций конвертетора 5 и б с радиальным распредеров такого типа является в основлением сырья, расположенных верном, усложнение оборудования и уветикально один под другим и симметличение его размеров, так как встроенные теплообменники требуют ^ рично относительно центральной оси и имеющих наружные кольцевые значительного дополнительного объеканалы 7 и 8, внутренние газовые ма для их размещения. 'каналы 9 и 10, промежуточный тепДругие известные технические релообменник И , трубное пространство шения , направленные на поддержание оптимального режима синтеза аммиа25 которого соединено с газовым вво'дом 3, и предварительный теплообка заключаются в том, что в конверменник 12. Внутри конвертера вытере, содержащем два или более слоя полнен газовый коллектор 13, соекатализатора, между слоями выполнядиненный с кольцевым каналом 7 ют вводы для подачи холодного синтезгаза. • 30 слоя 5, с трубным пространством промежуточного теплообменника 11 и с Наиболее близким к предлагаемопредварительным теплообменником 12. му является конвертер синтеза амКанал 14 для подачи синтез-газа в миака, включающий корпус с нескольпредварительный теплообменник 12 кими вводами синтез-газа, два кольцевых слоя катализатора с радиаль35 выполнен кольцевым и соединен с вводом синтез-газа 2. Согласно ным распределением сырья, расположенфиг. 2 конвертер выполнен без встроных вертикально один под другим енного предварительного* теплообмени симметрично центральной оси и ника 12, кольцевой канал 14 соединен имеющих кольцевые наружные и внутренс промежуточным теплообменником 11 ние газовые каналы, промежуточный Ап в связи с чем исключает газовый ~" трубчатый теплообменник, располоввод 3. женный вдоль центральной оси, трубное пространство которого соединено с На фиг. 3 изменено расположение с одним из газовых вводов и предвапромежуточного теплообменника 11, рительный теплообменник £2 ]. который размещен на уровне второго Недостатком этого конвертера явля-45 слоя катализатора б, в связи с чем сокращена длина подводящего газоется разбавление реакционного газа вого канала, а кольцевой канал 10 непрореагировавшим синтез-газом, выполнен с помощью перегородки 15 * что приводит к снижению концентраНа фиг. 4 первый по ходу газа ции аммиака в газах, отходящих из конвертера, увеличению объема газов, 50 слой катализатора 5 расположен выше слоя 6 и на одном уровне с промерециркулируемых в конвертер, и к жуточным теплообменников 11,что повышению энергетических затрат в несколько упрощает конструкцию процессе производства аммиака. конвертера за счет исключения переЦель изобретения - снижение энергетических затрат за счет увеличения gj городки 16, показанной на фиг. 2 и 3. концентрации аммиака в газах, отходящих из конвертера, и уменьшения Работа и принцип действия конобъема газов, .рециркулируемых в вертера состоят в следующем. конвертер» Технологический поток синтез-гаЭто достигается тем, что внутри 60 за, который проходит через слои катализатора, образуется в коллекконвертера выполнен газовый коллекторе 13 путем объединения в і;гм тор для объединения всех подаваев сех подаваемых в конвертер потомых в конвертер потоков синтез-гаков синтез-газа. Эти потоки подают за, соединенный с наружным коль- ' через вводы 2 - 3 или 2 и 4 в эавмцевым каналом первого по ходу га 1037831 симостн от используемого варианта исполнения. При этом один из потоков, всегда подают вдоль внутренней стенки корпуса по каналу 14. В данном случае один из потоков всегда подают в коллектор 13 через ввод 2 и кольцевой канал 14, и другой поток через ввод 4 непосредственно в коллектор 13. При'использовании вариантов с • тремя потоками третий поток пода- • 10 ют в трубки промежуточного теплообменника 11 через ввод фиг.1 и 4 . В этом случае газ иэ канала 14 проходит в коллектор 13 или непосредственно, или через предва15 рительный теплообменник 12, где смешивается с потоком синтез-газа, выходящим из трубок теплообменника 11 и газом, подаваемым через ввод 4. Далее, объединенный поток 20 газа проходит кольцевой канал 7, Фиг слой катализатора 5, кольцевой канал 9, попадает в межтрубное пространство теплообменника 11, где охлаждается газом, проходящим внутри трубок, проходит кольцевой канал 10, второй слой катализатора . 6, кольцевой канал 8 и выходит иэ конвертера в частном случае (фиг.1/ по трубкам предварительного теплообменника 12. В случае использования вариантов с двумя потоками, когда из конструкции конвертера исключен предварительный теплообменник, поток газа из канала 14 направляется в трубки промежуточного теплообменника для охлаждения промежуточного потока реакционного газа, выходящего из, первого слоя катализатора 5 через канал 9. При этом дальнейшее движение объединенного потока газов не отличается от описанного выше. - •• . , 1037831 15 Фиг. Z Фиг.З 1037831 Редактор Т. Киселева Составитель Г. Савинов Техред м. Коштура Корректор А. Ильин Заказ 6042/60 Тираж 537 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35» Раушская иаб. ( д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4