Способ выделения аммиака из продувочных газов синтеза аммиака

Способ выделения аммиака из продувочных газов синтеза аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

е ° .) «« .и т«

« I « н.ъ

ОП ИС KE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик к лвтоискомь саидятильста (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кл.

С 01 С 1/12 (22) Заявлено 010378 (21) 2584063/? 3-26 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и откр ыти й

Опубликовано 150980 Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 150980 (53) УДК 661.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Л.Лейтес, A.N.Алексеев, Г.A.Kîìàpoâà, М.A.Æèäêîâ, В.П.Семенов, С.П.Челобова, B.A.Ïîëîâèíêèí,B.È.Áàíòèêÿí, В.Н.Гаганова и Т.П.Минина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ

ПРОДУВОЧН61Х ГАЗОВ СИНТЕЗА

АММИАКА

1

Изобретение относится к способам 1 ыделения аммиака иэ газовых смесей, в частности иэ продувочных газов синтеза аммиака, и может быть использовано в химической промышленности. 5

Известен способ выделения аммиака из газовой смеси путем абсорбции водными растворами аммиака (1).

Недостатком этого способа является невысокая степень извлечения аммиака. 10

Остаточное содержание аммиака в очищенной газовой смеси составляет 0,61,0 об. %.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения аммиака из продувочных газов синтеза аммиака путем абсорбции его водой с получением аммиачной воды (2).

Продувочные газы поступают на аб- 2р сорбцию при температуре 25-35 C. При этом растворение аммиака в воде сопровождается выделением большого количества тепла, которое необходимо отводить для увеличения движущей силы 21 абсорбции. Процесс абсорбции проводят при 40-60 С. Тепло абсорбции отводят путем охлаждения абсорбента водой через стенку в выносных или встроенных теплообменниках.

Известный способ имеет следующие недостатки.

Невысокая степень извлечения аммиака (остаточное содержание аммиака в очищенном газе 0,5-1,0 об.Ъ) из продувочных газов синтеза аммиака приводит к повышенному содержанию окислов азота в дымовых газах трубчатой печи, которые на действующих производствах аммиака выбрасывают в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

Наличие теплообменников для отвода тепла абсорбции значительно усложняет конструкцию абсорбера. Применение других хладагентов экономически нецелесообразно, так как в этом случае существенно усложняется технологическая схема и увеличиваются капитальные и энерге ические затраты.

Целью изобретения является увеличение степени извлечения аммиака из продувочных газов синтеза аммиака и упрощение способа.

Поставленная цель достигается пред" лагаемым способом извлечения аммиака из продувочных газов путем абсорбции, состоящим в том,что продувочные газы перед абсорбцией предварительно охлаждают до (+5)-(-5) С.

763265

Формула изобретения

Составитель Р.Герасимов

Редактор Е.Харина Техред М.Кузьма Корректор Ю.МакаРенко

Заказ 6219/20 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

При этом предварительное охлаждение продувочных газов синтеза аммиака проводят в вихревой трубе.

Изобретение отличается от известно. го технического решения тем, что тепло абсорбции отводится непосредственно исходным газом, охлажденным на 10-40 С ниже температуры абсорбента. Это позволяет полностью отводить тепло абсорбции в непосредственном контакте газа и жидкости и снизить температуру абсорбента.Охлаждается не сам абсорбент, а гаэ, поступаклций в абсорбер, который в свою очередь, охлаждает абсорбент в непосредственном контакте. В качестве генератора холода используют вихревую трубу, в которой утилизируется энергия давления продувочных газов. В вихревой трубе охлаждение газа происходит эа счет вихревого эффекта (эффекта РанкаХилша), который заключается в разделении закрученного потока газа на, два потока — холодный и горячий.

Установка выделения аммиака состоит иэ вихревой трубы, водяного холодильника и абсорбера.

Пример 1. ПродувочныЕ газы в количестве 23000 нм3 ч, содержащие (4) 3 NH>, 10 СН4, 3 Ar; 21 NZ, 63

Н, под давлением 200 ат, с температурой + 25ОС поступают в вихревую трубу, где расширяются до 11 ат и разделяются на два потока: холодный (с температурой -25 С ) и горячий (с температурой 95-100 С). Горячий поток (30 от общего расхода) охлаждают в водяном холодильнике до + 40 С и далее смешивают с холодным потокам. Газовая смесь с температурой - 5ОС поступает в абсорбер.

В абсорбере происходит поглощение аммиака водой с.получением аммиачной воды, содержащей 19% аммиака. При этом тепло абсорбции отводится охлажденным исходным газом в прямом контакте с аммиачной водой. Продувочные газы пос" ле абсорбера, содержащие 0,009 об.Ъ аммиака, поступают на сжигание в трубчатую печь паровой конверсйи метана.

Пример 2. Продувочные газы в количестве 23000 нм /ч,содержащие (3) 2 йнэ, 11 сн,1., 3 Аг; 21 Nz> 63 Hz,»ua давлением 200 ат с температурой +35 С, поступают в вихревую трубу, где расши- ряются до 11 ат и разделяются на два потока — холодный и горячий. Горячий поток (303 от общего расхода, с температурой 125-135 С) поступает в водяной холодильник, где охлаждается до

+ 40 С. Холодный поток с температурой -10 С смешивают с горячим потоо ком, выходящим из холодильника, и газовая смесь с температурой +5 С поступает в абсорбер. В абсорбере происходит поглощение аммиака водой с получением аммиачной воды, содержащей 15% аммиака. Очищенная газовая смесь с остаточным содержанием аммиака 0,018 об.э поступает на сжигание в трубчатую печь паровой конверсии метана.

Расчеты показали, что применение вихревой трубы в предлагаемом изобреЯ тенин экономически целесообразно.

Внедрение предлагаемого способа в производстве аммиака мощностью 2720 т в сутки позволит снизить содержание окислов азота в дымовых газах трубчатой печи, которые выбрасываются в атмосферу и, следовательно, уменьшить загрязнение окружающей среды.

1. Способ выделения аммиака иэ продувочных газов синтеза аммиака путем абсорбции его водой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения аммиака и упрощения способа, продувочные газы перед абсорбцией предварительно охлаждаются до (+5) - (-5)ОС.

2. Споеоб по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что предварительное охлаждение продувочных газов проводят в вихревой трубе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1244746, кл. С 01 С 1/04, 20.07.68.

2. Атрощенко В.И., Алексеев A.Ì. и др. Курс Технологии связанного азота.

М., "Химия", 1968, с. 247.