Способ получения жидкого аммиака

Способ получения жидкого аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.В. В. Харламов, А. А. Орлов, И. И. Барабаш, А. М. Зеленский, В. Н. Подосинников, В. С. Березницкий, В. П. Н енид1 и Л. Н. Рубинчик

1 e Ogg-»;,:, I " ."- "1 .л (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО АММИАКА

Изобретение относится к способу си» теза аммиака из азота и водорода и касается извлечения аммиака из продувочных и танковых газов.

Известен способ получения жидкого аммиака путем синтеза его из водорода и азота с циркуляцией азотоводородной смеси, поглошения аммиака из реакционных газов аммиачной водой, которую затем направляют в производство мочевины.(1) .

Недостаток известного способа — неполное извлечение аммиака из отходяших газов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является способ получения жидкого аммиака, включаюший синтез аммиака из азота и водорода с циркуляцией азотоводородной смеси, охлаждение циркуляционного газа с конденсацией аммиака, сепарацию и дросселирование продукционного аммиака с образованием танковых газов, продувку цикла синтеза, выделение жидкого аммиака из танковых и продувочных газов промывкой их аммиачной водой с получением крепкой амми-, ачной воды, разгонку крепкой аммиачной воды паром с получением жидкого ВММ»»8ка и увлажнение продукционного аммиака 121

Недостатки способа состоят в невы1О сокой степени извлечения аммиака из продувочных и танковых газов, в повышенных энергозатратах, в загрязнении атмосферы при сжигании выбросных газов, содержаших аммиак.

15 Цель изобретения — увеличение выхода готового продукта.

Поставленная цель достигается согласно способу получения жидкого аммиака, включаю»цему синтез аммиака из àзоro та и водорода с циркуляцией азотовопородной смеси, охлаждение циркуляционного газа с конденсацией аммиака, сепарацию и дросселирование продукционного

Э 9696 аммиака с образованием танковых газов, продувку цикла синтеза, выделение жидкого аммиака иэ танковых и продувочных газов промывкой их аммиачной водой с получением крепкой аммиачной воды, раз- g гонку крепкой аммиачной воды паром с получением жидкого аммиака и увлажне» ние продукционного аммиака. Аммиачную воду, подаваемую на промывку охлаждают, разгонку крепкой аммиачной воды ведут 10 до содержания влаги в полученном жидком аммиаке 7-8 вес, %, который затем по- дают на увлажнение продукционного аммиака. Аммиачную воду, подаваемую на промывку, охлаждают в испарителе жидкого аммиака до температуры минус

10-15 С.

Степень поглощения аммиака из газа зависит от температуры подаваемой на отмывку аммиачной воды, так как снижение температуры аммиачной воды приводит к снижению парциального давления аммиака над раствором, т.е. к уменьшению потерь аммиака с газами.

Применяя захолаживание раствора перед абсорбцией, добиваются снижения потерь аммиака с газами до 11 кг/ч, т.е. в предлагаемом способе удается полнее извлечь аммиак из газа, так как парциальное давление аммиака над раствором снижается в десятки раз.

Р над 10 /-ным раствором при

t =35-40оС равно 150-180 мм рт. ст.

Ю3

Р н над 10 /0-ным раствором при 1

3 о

=5 - минус 10 С равно 10-20 мм рт.ст.

В предлагаемом способе слабая аммиачная вода может быть захоложена до

-10 С вЂ” -15оС (аммиак испаряется при о температуре -33 С и давлении 1 атм.,абс).

Извлечение аммиака иэ продувочных и танковых газов повышается до 99,4%

40 по сравнению с известным способом, где степень извлечения составляет 8085%.

Разгонку аммиачной воды ведут до содержания влаги в аммиаке, равного

7-8%. Именно такое содержание влаги позволяет увлажнить весь продукционный аммиак до требуемого содержания влаги, т.е. до 0,4 sec.%. Неполная разгонка крепкой аммиачной воды позволяет сок- 0 ратить в 2,0-2,2 раза расход пара и исключить установку для подготовки воды для увлажнения продукционного аммиака.

На чертеже показана технология предлагаемого способа. 55

Биркуляционный гаэ (цГ) подают в колонку 1 синтеза, где в присуствии катализатора из азота и водорода образует68 4 ся аммиак, Затем циркуляционный газ охлаждают в холодильнике 2, при этом аммиак, содержащийся в газе, конденсируется (примерно 80%). Жидкий аммиак (ЖА) отделяют от циркуляционного газа в сепараторе 3, дросселируют до 15 атм и направляют в сборник 4 жидкого аммиака.

При дросселировании из жидкого аммиака выделяются танковые газы, (ТГ), которые удаляют из сборника 4. Биркуляционный газ из сепаратора 3 возвращают в колонну 3. синтеза, при этом часть газа удаляют из цикла в виде постоянной продувки (ПГ). В колонну синтеза постоянно добавляют свежую аэотоводороднуэ смесь (АВС), Продувочные газы (ПГ) направляют в эжектор 5, где за счет давления продувочных газов дожимают танковые газы до 40 атм, затем смесь танковых и продувочных газов направляют в абсорбер, 6, где отмывают содержащийся в них аммиак захоложенной 5-10 С аммиачной водой концентрацией 10% (AB 10%). Очищенные танковые и продувочные газы с содержанием аммиака не более 0,14 об.% из абсорбера 6 направляют на сжигание. Аммиачную воду закрепляют в абсорбере 6 до

30-35%. Тепло поглощения аммиака водой снимают в испарителе 7 жидкого аммиака, циркулируя через испаритель 7 до 70%-ной крепкой аммиачной воды.

При этом крепкую аммиачную воду охлаждают от + 50 до 10 С и возвращают в о среднюю часть абсорбера 6. Крепкую аммиачную воду из абсорбера 6 с температурой 50 С подают в теплообменник 8, о где подогревают до температуры около

105-112 С. Нагретую до 105-112 С аммиачйую воду вместе с выделившейся при нагревании парогазовой смесью подают в колонну 9 разгонки. Раэгонку аммиачной воды в колонне 9 производят под давлением 20 атм. изб. при 180 С о с помощью пара, который подают в кипятильник 10. Аммиачная вода кипит в о кипятильнике 10 при 185 С. Горячую аммиачную воду концентрацией 10% с о температурой 180 С иэ колонны 9 раэгонки охлаждают в теплообменнике 8 до 60-70 С, затем захолаживают в исгарителе 11 жидкого аммиака до 510 С и подают на отмывку в абсорбер о

6. Газообразный аммиак (ГА) вместе с п..рами воды из верхней части колонны

9 разгонки направляют в конденсатор

12. Конденсируя газообразный аммиак вмсте с парами воды в конденсаторе 12 получают обводненный аммиак (ОЖА), 5

9696 содержаший ао 8 весЛ воды. Жидкий аммиак из сборника 4 смешивают с обводненным аммиаком нэ конденсатора

12 и получают готовый продукт.

Предлагаемый способ получения жнд- 5 кого аммиака позволяет увеличить выход целевого продукта на О,S2%.

Формула изобретения 10

1. Способ получения жидкого аммиака, включающий синтез аммиака из азота и водорода с циркуляцией азотоводородной смеси, охлаждение циркуляционного газа 1у с конденсацией аммиака, сепарацию и дросселирование продукционного аммиака с образованием танковых газов, продувку цикла синтеза, выделение жидкого аммиака из танковых и продувочных газов .. рй промывкой их аммиачной водой с получе нием крепкой аммиачной воды, разгонку крепкой аммиачной воды паром с получевием жидкого аммиака и.увлажнение цродукционного аммиака, о т л и.ч а ю» ш и и с я тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта, аммиачную воду, подаваемую на промывку, охлаждают, разгонку крепкой аммиачной воды ведут до содержания влаги в получаемом жидком аммиаке 7-8 вес.Ъ, который затем подают на увлажнение продукционного аммиака.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что аммиачную soay, подаваемую на промывку, охлаждают в испарителе жидкого аммиака.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю ш н и с я тем, что аммиачную воду, подаваемую на промывку, охлажда,ют до минус 10-1УС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии N 1288309, ал. С 1 А, опублик. 1972.

2. Патент ФРГ ¹ 1205956, кл. 12 К 1/10, опублик. 1962 (прототип).

969668

ra Ж4

Составитель P. Герасимов

Редактор С. Юско Техред А. Ач Корректор Л. Бокшан

Заказ 8303/25 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и m êðûòèé

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП ".Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4