СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА КАТАЛИТИЧЕСКИХ, ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ Советский патент 1970 года по МПК C07C1/04 

Изобретение относится к использованию тепла реакции в производствах синтеза аммиака, синтеза спиртов и других органических продуктов.

Известен способ использования тепла реакции синтеза аммиака, по которому часть газовой смеси, выходящей из катализаторной коробки, отводят и пропускают через котел-утилизатор (с получением водяного пара) и водяной холодильник. Для сохранения теплового баланса колонны можно вывести только небольшое количество горячей газовой сл1еси, так как главное количество этой смеси должно быть направлено в предварительный теплообменник для подогрева всей поступающей массы газа -в .колонну до температуры начала реакции.

Для устранения этого недостатка и повыщетшя производительности колонны синтеза по синтезируемому .продукту и пару предложен способ, который состоит в том, что :В зону катализа вводят часть газовой смеси - холодный байпас, предварительно нагретый в теплообменнике катализаторной коробки, в количестве, соответствующем отводимому горячему байпасу. Таким образом, в лредварительный теплообменник поступает меньше горячей газовой смеси на величину, отобранную по горячему байпасу. В этот же теплообменник для нагрева поступает меньше холодной газовой

смеси на величину, равную количеству газа, поступающего в теплообменник катализаторной коробки по холодному байпасу. Таким образом работа предварительного теплообменника не зависит или мало зависит от количества газовой смеси, отбираемой после катализатордой коробки для использования тепла реакции, причем количество и температура горячего байпаса определяют количество водяного пара, а от количества холодного байпаса зависит производительность контактного аппарата, например колонны синтеза аммиака. С увеличением холодного байпаса повышается возможность увеличения степени превращения,

так как улучшается отвод тепла из зоны реакции.

На чертеже прелставлеиа технологическая схема агрегата синтеза аммиака с использованием тепла реакции по предлагаемому способу. Колонна спнтеза состоит из корпуса / высокого давления, катализаторной коробки 2, патрубка 5 для ввода газа (второго холодного байпаса), теплообменника 4 в зоне катализа, устройства 5 для вывода из колонны горячего байпаса и предварительного теплообменника 6. В составе агрегата имеются котел-утилизатор 7, смеситель 5, водяной холодильник 9, сепаратор 10, инжектор или циркуляционный компрессор 1}, конденсационная кололна

Ослозное количество горячп.ч прореагировавших газов наиравляется в межтрубиое пространство лредварителыюго теплообменника, а 20-30% горячих прореагировавших газов отбирают через устройство для отбора ио горяче у байпасу и выводят через крышку колопиы синтеза в котел-утмлнзатор для получения иара. По Бгорому холодному байпасу газ ностуиает сверху катализаторной коробки во внутреппие трубки Фильда, затем поднимается по наружным трубкам Фильда и ностуиает иа катализатор, смешиваясь вместе с газом, :иостуиающим ио основному ходу газа. Подача газа ио второму холодному байнасу имеет целью отвести тепло реакции из катализаторной зоны. В иредлагаемом сиособе

Ёорячий Sаи пас

AXUI;. составляет 20%, производство водяного иара с давлением 12 атм достигает 0,45-0,50 т/г аммиака.

Предмет изобретения

Способ использования тепла каталитических, экзотермических реакций, иаиример синтеза аммиака, для получения иара, нагрева воды лутем вывода части газовой смеси - горячего байнаса после зоны катализа, отличающийся- тем, что, с целью увеличения производительности колоилы но .целевому продукту и и пару, в зону катализа вводят часть газовой - холодный байиас, предварительно нагретый в теплообменяике катализаторной коробки в количестве, соответствуюш,ем отводимому горячему байпасу.