Способ очистки азотоводородной смеси

Способ очистки азотоводородной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается очистки азотоводородных смесей с повышенным содержанием оксида углерода, применяемых для синтеза аммиака, и позволяет повысить общую степень очистки газа с повышенным содержанием оксида углерода, снизить энергоматериальные затраты за счет увеличения объемной скорости процесса, уменьшения количества загружаемого адсорбента и продувочных газов. Исходную газовую смесь подают в систему короткоцикловой адсорбции, состоящей из четырех адсорберов, заполненных силикагелем, активированным углем и цеолитом при объемном соотношении компонентов силикагель: активированный уголь: цеолит, равном 0,8 - 1,2

0,8 - 1,2: 1,5 - 2,5. Затем поток направляют на гидрирование при объемной скорости 10000 - 20000 ч<SP POS="POST">-1</SP>. Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для очистки газов. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х °

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 В О1 D 53 04 С 05 О 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362681/23-26 (22) 11.01.88 (46) 23. 12.89 Бюл. № 47 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) Ю.В.Фурмер, В.В.Юдина, Ю.Б.Самарин, Т.А.Семенова, В.И.Кармазин, Б.М.Блох, В.А.Топчий и В.В.11овицкая (53) 66.012-52(088.8) (56) Очистка технологических газов.

М.: Химия, 1977.

Nitrogen, 1979, № 121/2, с.37-43. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АЗОТОВОДОРОД11011

СМЕСИ (57) Изобретение касается очистки азотоводородьнпх смесей ." повышенным содержанием оксида углерода, применяемых для синтеза аммиака, и позноИзобретение относится к способам очистки азотоводородных смесей с повышенным содержанием оксида углерода, применяемых для синтеза аммиака, методом короткоцикловой безнагревной адсорбции и может быть использовано в химической промышленности, Целью изобретения является уменьшение энергоматериальных затрат на очистку газа с повышенньп содержанием оксида углерода.

Согласно предлагаемому способу, процесс очистки на стадии короткоцикловой безнагревной адсорбции ведут с применением адсорбента, представляю2 ляет повысить общую степень очистки газа с повьш)енным содержанием оксида углерода, снизить энергоматериальные затраты за счет увеличения объемной скорости процесса, уменьшения количества загружаемого адсорбента и продувочных газов. Исходную газовую смесь подают в систему короткоцикловой адсорбции, состоящей из четырех адсорберов, заполненных силикагелем, активированным углем и цеолитом при объемном соотношен)п) компонентов силикагель : активированный уголь : цеолит, равном 0,8-1,2; 0,8-1,2; 1,52,5. Затем поток направляют на гидрирование при объемной скорости 1000020000 ч . Изобретение может быть ис1 пользовано в химической, нефтехимической и других. отраслях промьппленности для очистки газов. 2 ил,, l табл. щего собой смесь силикагеля, активированного угля и цеолита при соотношении компонентов силикагель : активированный уголь : цеолит, равном

0,8-1,2 : 0,8-1,2 : 1,5-2,5 после чего поток направляют на гидрирование при объемной скорости 10000

20000 ч 1.

11а фиг.1 приведена схе ln процесса очистки азотоводородной смеси е повышенным содержанием оксида углер,)а, на фиг.2 — циклограмма фаз п р1 кч чения адсорберов системы коротк«ьнкловой безнагревной адсорбции..

1530228

Способ заключается в следующем.

Азотоводородная смесь направляется на очистку в систему короткоцикловой адсорбции, состоящую иэ четырех адсорберов 1-4, каждый из которых работает в одной иэ основных стадий: адсорбция давления, продувки при низком давлении и повьппении давления.

Первая стадия, процесс адсорбции,осу- 1ð ществляется под высоким давлением:более тяжелые примеси (СО и др.) отделяются от более легкого водорода, который проходит через слой неадсорбированным. Вторая стадия является стадией снижения давления, которая обеспечивает максимально возможную регенерацию легких компонентов. В третьей стадии слой очищается при низком давлении с использованием водорода 20 для удаления адсорбированных тяжелых примесей (СО и др.). .Далее в слое повьппается давление вновь. Очищенная от СО и других примесей аэотоводородная смесь поступает в теплообменник 5 25 и затем в метанатор 6, где происходит гидрирование остаточного количества оксида углерода.

Пример 1. Азотоводородная смесь состава, об.X: СО 25, СО„ 3,0, СН4 5,0, Н 46, N 16, влажностью

59 г/нм поступает в короткоцикловую систему очистки. Условия работы: о температура адсорбции 20 С, объемная скорость 250 ч, количество продувоч- 3 — ( ных газов 16Х (от очищенного), адсорбент — силикагель, активированный уголь и цеолит в соотношении 0,8:

:0,8:1,5. Объем адсорбента 70 м . Остаточное. содержание СО после коротко- 40 цикловой адсорбции 0,2Х. Газ с содержанием 00, равным 0,2Х, поступает в метанатор, где на никельсодержащем о катализаторе при 510 С и объемной скорости 10000 ч происходит гидрирование остаточного оксида углерода до метана, Объем катализатора гидрирования 20 м . Состав газа после гидри° ° ° ования: СО 4 ppm; СО 1 ppm; СН

ppm, Н 76,5X; N 23,4Х. Влажность

1 ppm, Общая степень очистки от СО

99,8Х.

Пример 2. Аэотоводородная смесь состава, об.Х: СО 15; СО 12, СН, 6,0; Н 50; И 17,0, влажнбстью э

45 г/нм поступает в короткоцикловую систему очистки. Условия работы: тем о пература адсорбции 15 С, объемная скорость 200 ч, количество продувочных газов 15,0Х (от очищенного), адсорбент — силикагель, активированный уголь и цеолит в объемном соотношении 1,2:1,2:2,5. Объем адсорбента

80 м . Остаточное содержание СО после

3 короткоцикловой адсорбции 0,05Х.Гаэ с содержанием СО, равным 0,05Х, поступает в метанатор, где на никельо содержащем катализаторе при 520 С и объемной скорости 2000 ч происходит гидрирование остаточного оксида углерода до метана. Объем катализатора гидрирования 20 м, Состав газа после гидрирования: СО 3 ррш; СО 1 ppm

СН4 2 рртп, Н 75,1Х; М 24,8Х. Влажность 1 ppm. Общая степень очистки от CO 99,95Х.

В таблице представлены сравнительные показатели известного и предлагаемого способов.

153()228

О ф Ch

В а о о о» о оооо л

В В а а ф 0 (Ь ф ф о\ о о\ о1 ц м

1 mls! оооо (Ч CV N N

»» 1

1-аа еох оо

СЧ CV

В

Э 1 I

ОООО О 1

1 о сч oi oi

1 оо л ф ж

0 о м

N 1 а о о ссс а э

QOvILPI O

CV СЧ ° оо оо оо оо

СЧ оо ео

СЧ СЧ оооо а

Л ОО со

° »» f4 Ч» охи

И (0 0 1

Р о

f»

Ill а . и О o-В В В В оооо

c e сч о а оо

f»

- офл

° c»c»»» Э й$ а л а В (V о с. ь о а 1 В 1 1 о --о

00 CV а В о00 (Ч

В В о—

lO о и о

1 а э

1 L

Р3 о о о

X о

Ы х

Я о о о а к

Э

В

f» и к а

1- O и и

Й М

1» о о а а

1 Э Э оо о оооо оооо о о о л -ф СЧ

О Г О О

В 1 В В о--о

0) 3 I

М и 1

1530228 у3уивй

3нМ) сов

Фиг.!

Врсмя

Фиг. 2

Составитель Г.Кротков

Техред Л.Олийнык . Корректор И.Васильева

Редактор И.Горная

Заказ 7800/7 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4 /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина,101

Предлагаемый способ позволяет уменьшить энергоматериальные затраты за счет повышения объемной скорости процесса снижения количества продуЭ

5 вочных газов, снижения объема загружаемого адсорбента, а также повысить степень очистки газа от оксида углерода.!

Формула изобретения

Способ очистки азотоводородной смеси для синтеза аммиака с повьппенным содержанием оксида углерода мето- !5 дом короткоцикловой безнагревной адсорбции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергоматериальньм затрат на очистку газа и увеличения степени очистки от оксида углерода, процесс очистки на стадии короткоцикловой безнагревной адсорбции ведут с применением адсорбента представляющего собой смесь силикагеля, активированного угля и цеолита при соотношении компонентов: силикагель : активированный уголь : цеолит, равном 0,8-1,2:0,8-1,2:1,5:2,5, после чего поток направляют на гидрирование при объемной скорости 1000020000 ч.