Способ проведения каталитических экзотермических реакций Советский патент 1974 года по МПК B01J9/00 C01C1/04 

1

Изобретение относится к проведению каталитических экзотермических реакций, например синтезу аммиака.

Известен способ проведения каталитических экзотермических реакций, например синтеза аммиака, путем вывода газовой смеси в количестве 15-35% из зоны катализа с максимальной температурой, например 550°С, и использования ее тепла для получения пара высоких параметров. Основная часть газовой смеси проходит остальную зону катализа, охлаждается в теплообменнике и направляется в конденсационную систему агрегата для выделения продукта.

Однако отвод газовой смеси из зоны катализа с максимальной температурой в количестве 15-35% значительно снижает температуру основного потока (до 80-100°С), интенсивность рекуперации тепла в предварительном теплообменнике, увеличивая его габариты, что приводит к снижению производительности колонны синтеза из-за уменьшения объема катализатора.

Кроме того снижение температуры основного потока до 80-100°С вынуждает основной поток направлять в конденсационную систему для конденсации и выделения продукта. Использование же тепла только на высоком уровне приводит к меньшей степени полезного использования тепла реакции.

2

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что из зоны катализа с .максимальной температурой выводят газовую смесь в количестве 5-12%, предпочтительно 8-

10%, а основной поток газа после охлаждения направляют для получения низкопотенциального пара.

Увеличение количества газа, выводимого из зоны с максимальной температурой, выше

снижает эффективность работы предварительного теплообменника и позволяет лишь использовать тепло реакции для получения высокопотенциального пара, а при уменьшении количества отводимого газа ниже 5% становится нецелесообразным создание устройств для использования высокопотенциального пара.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса, так как использование тепла синтеза аммиака на двух температурных уровнях приводит к увеличению степени преврашения азотоводородной смеси в аммиак вследствие увеличения зоны катализа, уменьшению габаритов предварительного теплообменника и к увеличению степени использования тепла реакции из-за уменьшения необратимых потерь тепла при отводе тепла реакции на двух уровнях. Способ осуществляют следующим образо.м.