Способ получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака Советский патент 1990 года по МПК C01B3/36 

Изобретение относится к технологии связанного азота и может быть применено при получении аммиака из углеводородного сырья.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

П р и м е р 1. Природный газ сжимается в турбокомпрессоре до давления 52 кгс/см , очищается от сернистых соединений, смешивается с водяным паром до молярного соотношения природный газ:пар 1:3 и при температуре до 500°С подается в трубчатую печь, где происходит частичная конверсия метана паром. Тепло, необходимое для протекания эндотермических реакций, подводится для обогрева реакционных труб водородом, выделенным из конвертированного газа после шахтНой конверсии, и отбросным газом. Далее конвертирюванный газ поступает в шахтную печь, в которую подается также воздух при давлении 52 кгс/см и температуре 470°С.

Соотношение воздух:исходное сырье равно 2.17:1.

Процесс конверсии метана в шахтной печи осуществляется с одновременным отводом образующегося водорода через пористую мембрану, помещенную в шахтной печи.

Образовавшийся отбросный газ и водород из щахтной печи подают в межтрубное пространство трубчатой печи, в которой они передают свое тепло катализаторным трубкам. С температурой около 580°С эти газы выводятся из трубчатой печи и направляются в теплообменники, в которых их тепло используют для подогрева парогазовой смеси природного газа и воздуха.

На выходе из межтрубного пространства трубчатой печи конвертированный газ имеет состав, об.%: СН4 0,306: СО 6,35; С02 24: Н2 17,5: N2 51,844. Соотношение Н2 -ЬСО

N2

0,46 .

СО

О1

ю о

CJ

ю

Далее часть конвертированного газа проходит одноступенчатую конверсию оксида углерода, очистку от диоксида углерода, метанирование и смешивается с водородом до получения соотношения во- дород:азот 3:1.

Полученная азотоводородная смесь дожимается до давления синтеза и поступает в отделение синтеза аммиака.

Вторая часть конвертированного газа используется для нагрева природного газа и сжигается в котле-утилизаторе.

П р и м е р 2. Процесс осуществляют по способу, аналогичному описанному в примере 1, но при давлении 148 кгс/см. В результате конверсии в шахтной печи получается конвертированный газ состава. ;0б.%: СН40,15; Н2 58,84; СО 3,81; С02 11,2; I)J2 26. Степень извлечения водорода из конвертированного газа 0,8. После смешения водорода с частью отбросного газа конверсии оксида углерода, очистки от С02 и мета- нирования получается азотоводородная

смесь, содержащая. об.%: Н2 74,7; N2 24,3; CH/il.

Формула изобретения Способ получения азотоводородной

смеси для синтеза аммиака путем двухступенчатой конверсии природного газа, включающий паровую конверсию в трубчатой печи и паровоздушную конверсию в шахтной печи, отличающийся тем, что, с

целью снижения энергозатрат, паровую конверсию осуществляют под давлением 52-148 кгс/см в шахтную печь подают воздух при отношении воздуха и природного газа, равном 2,17-1, из образующегося конвертированного газа отводят водород через мембрану, помещенную в шахтной печи, а затем смешивают отводимый водород с отбросным газом процесса шахтной печи, содержащим азот и водород.

Изобретение относится к технологии связанного азота и может быть применено при получении аммиака из углеводородного сырья. С целью упрощения процесса паровую конверсию осуществляют под давлением 52-148 кг/см 2, в шахтную печь подают воздух при соотношении воздуха и природного газа (2,16-2,2):1, из образующегося конвертированного газа отводят водород через мембрану, помещенную в шахтной печи, а затем смешивают отводимый водород с отбросным газом процесса шахтной печи, содержащим азот и водород.