Способ разделения продувочных газовсинтеза аммиака

Способ разделения продувочных газовсинтеза аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

1 йи (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 02.02,79 (21) 2721083/ с присоединением заявки М—

Государственный комитет (28) Приоритет—

СССР

Опубликовано 23.05.81. Бвллете

Дата опубликования описания по делам изобретений и открытий

Э. Я. Тарат, А. Ф. Туболкин, А. А. Мо вин„,Я.H. Мусивн

Ь-Ь |) и 10. А. Иванов " "11Н)- ьйег1 я

1а."ьа Д., йе йг0

1д

ТЕ у. Д с1а; Е

Леьгинградский ордена Трудового Краси го Зн1йатбР йГ

Октябрьской Peaomol!HH технологический институт ттй (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУВОЧНЫХ ГАЗОВ

СИНТЕЗА АММИАКА

Изобретение относится к производству аммиака и касается вьщеления азотно-водородной смеси, аргона и аммиака из продувочных газов.

Известен способ получения водорода, азота и. аргона из продувочных газов синтеза амми5 ака, согласно которому из газовой смеси предварительно выделяют водород хемосорбцией бензолом, образующийся при этом циклогексан при 300-350 Ñ разлагается на бен1О эол и водород, бензол повторно поступает .для очистки от водорода, а очищенные от водорода продувочные газы разделяются в низкотемпературном блоке разделения, причем для получения холода используется давление

15 смеси этих газов (1).

Недостаток этого способа — необходимость глубокого охлаждения газов, требующая дополнительной аппаратуры и капитальных затрат.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения продувочных газов синтеза аммиака, заключающийся в адсорбции аргона, метана и аммиака из продувочных газов активированным углем при давлении

280 †3 атм. и температуре 0 — 40 С, возврат щекин в цикл синтеза азотоводородной смеси, десорбции с угля аргона, метана и аммиака, отделении аммиака в водяном абсорбере, дожигании метана в контактной печи с окисью меди и поглощении образующейся двуокиси .углерода в абсорбере с аммиачной водой с последующим получением аргона. Адсорбированные на утле газы десорбнруют путем дросселирования давления до 6 атм. (2).

Недостатком указанного способа является низкое качество аргона, так как содержание в нем азота достигает 2%, Цель изобретения — улучшение качества аргона.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения продувочных газов синтеза аммиака, включающему адсорб-. цию аргона, метана и аммиака активированным углем при давлении 280 — 320 атм. и температуре 0-40 С, возВращение в цикл синтеза азото-водородной смеси, десорбцию с угля аргона, метана и аммиака, отделение аммиака

Возвращено Гаэ, десорв цикл син-, бировавший ! теэа с уче- ся из адсор!

1 том 0,3%, бера. 1, ! потреблен-! ното, Адсорбировано в адсорбере 1, Газ адсорбировавший ся в адсорбере, 6

Аргон на выходе с учетом

1% потреб. ленного, . нм/ч з об.% нм /ч

Азото-водородная смесь 84

11,8 20 11,8

11,8

2920

2940

24,8

42,7 .

245

245

Метан

Аммиак

245

30,5 — 173

Аргон 175 175

175

100 1.1,8 173

3500 571,8

2920

571,8

3 83 в водном абсорбере, дожигание метана в контактной печи с окисью меди и поглощение образующейся двуокиси углерода в абсорбере с аммиачной водой с последующим получением аргона, в котором десорбцию с угля аргона, метана и аммиака осуществляют нагреванием до 430 — 480 С, полученную газовую смесь направляют на железоокисный восстановленный сорбент.

При этом в качестве железоокисного восстановленного сорбента применяют сорбент следующего состава, масс.%:

Ее2 Оз 64 — 54

FeO 29-36

К20 0,7-1,0

А120з 3 — 4

СаО 2 — 3

MgO+S1O2 Остальное

Отличительным признаком является то, что десорбирующиеся с угля при 450 — 480 С аргон, метан и аммиак очищаются от примеси азота его адсорбцией на железоокисном сорбенте при давлении 280 †3 атм.

Адсорбция азота на данном сорбенте является активированной и выборочной, и присутствующие в смеси кроме азота аргон, метан и аммиак не влияют на величину адсорбции азота. Аргон, .метан и аммиак десорбируются, с угля при повышении температуры до 450—

480 С с сохранением давления 280 — 320 атм, для того, чтобы создать наилучшие условия для адсорбции примеси азота на железоокисном восстановленном сорбенте.

Технология способа заключается в следующем.

Схема разделения продувочных газов цеха синтеза аммиака производительностью 25 т аммиака в час на азотоводородную смесь, аргон и аммиак включает адсорберы аргона, Компоненты Продувочные газы

1152 4 аммиака и метана, масляный фильтр, абсорбер аммиака, контактная печь окисления метана, абсорбер двуокиси углерода, адсорберы примеси азота.

Газы продувок поступают в абсорбер, заполненный активированным углем КАУ или AP — 3, где адсорбируется аргон, аммиак и метан при и давлении 280 — 320 атм, и температуре 0 — 40 С.

Азотоводородную смесь через масляный фильтр возвращают в цикл синтеза аммиака.-

При насыщении угля в адсорбере с целью создания непрерывного процесса, газы продувок направляются в параллельный адсорбер, а "насыщенный™ адсорбер переводят в режим де15 сорбции. Десорбцию аргона, аммиака и метана ведут при повышении температуры до 450 . обогреванием. Десорбирующиеся газы поступают в адсорбер примесей азота, заполненный железоокисным восстановленным,сорбентом. го о

Здесь при температуре 400 — 450 С и давлении

300 атм, идет поглощение примеси азота.

При насыщении адсорбента азотом, адсорбер двуокиси углерода отключают и из него десорбируют азот при дросселировании давления.

Для осуществления непрерывности процесса газы из адсорбера аргона, аммиака и метана в это время очищают от азота в адсорбере аммиака, затем в одной из контактных печей

30 с окисью меди метан окисляют до двуокиси углерода (в другой печи в это время идет регенерация). После контактной печи аргон очищают от двуокиси углерода в абсорбере

35 двуокиси углерода с аммиачной водой. Из этого абсорбера выходит чистый аргон.

В таблице представлены материальные потоки переработки родувочных газов цеха синтеза аммиака производительностью 25 т/час.

3 3 о нм /ч нм /ч об% нм /ч

-Составитель P.. Герасимов

Техред М. Рейвес .

Корректор С. Шомак

Редактор О. Малец

Подписное

Заказ 3309/34

Тираж 706

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

5 83115

Таким образом, предлагаемый способ позво- ляет улучшить по сравнению с известным . качество аргона, что дает возможность довести

его до товарной кондиции и расширить источники получения товарного аргона для народного хозяйства.

Формула изобретения

Способ разделения продувочных газов синтеза аммиака; включающий адсорбцию аргона, метана и аммиака активированным углем при давлении 280 — 320 атм. и температуре

0 — 40 С, возвращение в цикл синтеза азотноводородной смеси, десорбцию с угля аргона, метана и аммиака, отделение аммиака в водном абсорбере, дожигание метана в контактной печи с окисью меди и поглощение образующейся двуокиси углерода в абсорбере с аммиачной водой с последующим получением аргона, е т л и ч а ю шийся тем, что, с делив

2 6 улучшения качества аргона, десорбцию с утля аргона, метана и аммиака осуществляют нагреванием до 430 — 480 С, полученную газовую смесь направляют на желеэоокисный восстановленный сорбент.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве железоокисного восстановленного сорбента применяют сорбент следующего состава, масс.% (до восстановления):

ЕегОэ 64 — 54

FeO 29 — 36

КгО 0,7 — 1,0

А1г.Оз 3 — 4

СаО 2 — 3

MgO+SiOg Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 362178, кл. В 01 0 53(00, 1973.

2. "Азотная и кислородная промышленность"

И. Б., 1964, с. 8 (прототип1.