Способ синтеза аммиака Советский патент 1981 года по МПК C01C1/04 

Изобретение относится к области производства аммиака.

Известен способ синтеза аммиака с использованием тепла реакции для получения холода путем сжатия газообразного аммиака в инжекторе с помощью паров высокого давления, перегретого до 270 С ЗЭ: тепла реакции синтеза с последуюи1им охлаждением и конденсацией смеси паров 1.

Недостатком известного способа является то, что не используется энергия продувочных газов, повышена тепловая нагрузка на систему конденсации, увеличено гидравлическое сопротивление агрегата синтеза аммиака, что приводит к росту энергозатрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ синтеза аммиака с использованием тепла реакции синтеза для сжижения газообразного аммиака, где отработанные пары аммиака после турбины и жидкий циркуляционный аммиак высокого давления подают в два последовательно включенных инжектора для поджатия аммиачных паров низкого давления 2.

Недостатком этого способа является то, . что не используется энергия аммиака высокого давления, вследствие чего снижается коэффициент инжекции, кроме того ,

очень высоки энергозатраты на циркуляцию газа...:

Целью изобретения является уменъшение энергозатрат на циркуляцию газй и

увеличение коэффициента инжекции.

Поставленная цель достигается тей; 4to

продукционный аммиак, имеющий давление 190-1590 кг1см и температуру 15-

30° С распыляют перед соплом инжектора или непосредственно в сопле продувочными газами, имеющими давление 200-600 кг/сл;2 и температуру 500-520° С в соотиощении газ : жидкость (): 1, а полученный двухфазный поток направляют на компримирование.

Отличительными особенностями является то, что продукционный аммиак распыляют перед соплом HHHveKTOpa и непосредственно в сопле продувочными газами в соотнощении газ: жидкость (50-200): 1, а полученный двухфазный поток направляют на компримирование. При этом продукционный аммиак имеет давление 190-

500 кг/см- и температуру 15-30° С, а продувочные газы давление 200- 600 кг/см и температуру 500-520° С. Перед смещением с продувочными газами продукционный аммиак нагревают до 100-

ISffC.

На чертеже представлена схема реализации предложенного способа.

Пример 1. Жидкий аммиак из сепаратора ./ и конденсационной колонны 2 под давлецием 190/сг/слг при температуре 15° С подают в приемную камеру инжектора 3, распыляют перед соплом продувочными газами из колонны 4 синтеза, имеющими температуру 500° С и давление 200 кгс/см, в соотношении 1 : 50. Полученной азотоводородо-аммиачной смесью, выходящей из сопла, инжектируют газообразный аммнак низкого давления (Я,,.,,-, 3,0 кгс/см), поступающий из испарителя 5. Далее смешанный поток с давлением Я„зб 14 кгс/см проходит холодильник-конденсатор б, в кбтором аммиак конденснруется и сливается в сборник 7, а азото-водоррдная .смесь вместе с танковыми газами отводится на установку улавливания аммиака по линии 8. Свежую азото-водородную смесь подают через масляиый фильтр 9, в коиденсациониую колонну 2, где смешивают ее с циркуляционным газом. Затем циркуляционный газ подают последовательно в циркуляционный компрессор ,10, колонну 4 синтеза, холодильник-конденсатор //, сепаратор / и вновь Б конденсационную колониу 2.

Пример :2. Жидкий аммиак из сепаратора 7 и конденсационной колонны 2 под давлением 590 кгс/см подают в теплообменник, где его нагревают до 130° С за счет тепла технологических газов, поступающих из колонны 4. После теплообменника аммиак направляют в инжектор 3, где его распыляют продувочным газом в соотношении 1 : 200, имеющим температуру 520° С и давление 600 кгс/см. Далее синтез аммиака, ведут, как в примере .

Пример 3. Жидкий аммиак из сепа ратора / и конденсационной колонны 2, имеющей , температуру 20° С и давление

300 кгс1см, подают в нриемиую камеру инжектора 3, распыляют перед соплом продувочным газом, имеющим температуру 520° С и давление 310 кгс/см., в соотношеНИИ 1 : 120. Далее синтез аммиака ведут, как в примере 1.

: iB предлагаемом способе за счет увеличения энергии рабочего потока уменьшаются энергозатраты иа циркуляцию газа и увеличивается коэффициент инжекции.

Формула изобретения

1.Способ синтеза аммиака с использованием тепла реакции синтеза для сжижения газообразного аммиака, включающий

его сжатие аммиаком высокого давления с

помощью инжектора, отличающийся

тем, что, с целью уменьшения энергозатрат

на циркуляцию газа, продукционный аммиак распыляют перед соплом инжектора или непосредственно в сопле продувочными

газами в соотношении газ : жидкость (50- 200) : 1, а полученный двухфазный поток

направляют на компримирование.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента инжекции, продукционный аммиак перед смешением с продувочными газами нагрев а ют до ЮО-1ЭО°С.

3.Способ по ЦП. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йся тем, что продукционный аммиак имеет давление 190-590 кес/см- и температуру 15-30° С, а продувочные газы давление

200-600 кгс/см и температуру 500-520° С.

Источники информации, принятые во вниманне при экспертизе;

1.Патент Англии 9 1125583, кл. С 1 А, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР №339129, кл. С 01 В 1/04, 1972 (прототип).