Способ получения аммиака и метанола Советский патент 1981 года по МПК C01B3/34 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА И МЕТАНОЛА

остаточным метанолом (порядка 1-2%) подогревают до , смешивают с водяным паром и направляют на среднетемпературную конверсию окиси углерода, в результате которой происходит подогрев газа до , Затем газы охлаждают в теплообменнике до 240-С и направляют на низкотемпературную конверсию окиси углерода,где они нагреваются до . После охлаждения конвертированных газов проводят очистку их от двуокиси углерода, метанирование, компримирование до 150 ата и направляют в цикл синтеза аммиака 21.

Однако технологическая последовательность процессов, предусмотренная в известном способе, приводит к необходимости осуществления неоднократного охлаждения и подогрева потоков технологического газа, что, во-первы усложняет способ, а во-вторых,увеличивает тепловые потери при охлаждени газов оборотной водой или воздухом и является причиной дополнительного расхода технологического пара для проведения таких процессов, как сиитез метанола и конверсия окиси углерода.

Цель изобретения - упрощение способа.

Указанная цель достигается тем, что аммиак и метанол получают способом, включающим конверсию углевородов с водяным паром на никелевом катализаторе при давлении 40-70 ата и температуре 700-900 С, выделение

. водорода диффузионным методом из кон вертированного газа, конверсию окиси углерода при 400-450с с дальнейшей очисткой газа от двуокиси углерода и синтезом аммиака при 300 ата и метанола при 40-70 ата, при этом синте аммиака осуществляют с использование водорода, выделенного диффузионньм методом из конвертированного газа, а оставшийся после выделения водород конвертированный газ подвергают конверсии окиси углерода, снова выделяю водород диффузионным методом, проводят конверсию остаточных углеводородов, а затем очистку от двуокиси углерода до содержания 3-7% после дуюшим смешением газа с выделенным при конверсии окиси углерода водородом и использованием его для синте3 метанола.

Способ осуществляется следующим образом.

Очищенный от сернистых соединений газ в количестве 100 тыс.им смешивают с паром до соотношения пар:газ

4:1 и полученную парогазовую смесь направляют в реактор каталитической паровой конверсии; метана при , где осуществляется конверсия с получением конвертированного газа следующего состава: СН 2,87; COrj 6,3;

со 8,66; Н,0 17,3; ,56. Образующийся в процессе конверсии в.одород выделяют в диффузионной камере при 500с, конструктивно объединенной с реактором через селективную водородопроницаемую мембрану. Непродиффундировавший конвертированный газ, содержащий 7% СНд-, 16% COj 22% , 11% H 44% , охлаждают до в теплообменнике и-. направляют в реактор конверсии окиси углерода. Конвертированный газ,образовавшийся в процессе конверсии СО и содержащий СН 7,3%, СО 4,73%; СО 32,85%; HQI. 21,71%; 3,2%; NQ 1,4%,в количестве 214 тыс.нм подают в диффузионный аппарат, где выделяется 27 тыс.нм водорода, К непродиффундировавшему конвертированному газу добавляют необходимое количество водяного пара (порядка 5-10%) и проводят конверсию этого газа в реакторе при . Полученный конвертированный газ, содержащий 1% метана, 16% СО; 25% COij.; 21% 37% , охлаждают до в теплообменнике и подвергают частичной конверсии СО в аппарате до содержания ее 12%. При этом степень конверсии СО регулируют изменением количества перепускаемого по байпасу конвертированного газа.

Затем газ охлаждают в теплообменнике до 40с и подают в отделение, в котором проводят частичную очистку газа от COri, состав газа после очистки С02,28%; 21% CH4.J 58% Н,; 7,4% 1,5% 3,0% у, а его количество составляет 96,5 тыс.нм /ч После этого к газу добавляют водород выделенный в аппарате, и полученный синтез-газ направляют для сжатия до 50 ата в компрессор и подают в цикл синтеза метанола. Продувочные газы из цикла синтеза метанола, содержащие 10% 5% СО; 7% СО и 68% Hg, используют для сероочистки.

Выделенный через водородопроницаемую мембрану водород в количестве 270000 нм смешивают с азотом, необходимым для образования азотоводородной смеси, полученную азотоводородную смесь охлаждают в теплообменнике до , компримируют компрессором до давления 300 ата и направляют в цикл синтеза аммиака. Общее отношение водорода, идущего на синтез аммиака, к синтез-газу метанола составляет 270000 нм :123500 нм, т.е. отношение 2:.1.

Предлагаемый способ производства аммиака и метанола позволяет получить на 1 т аммиака 0,34 т метанола. При этом суммарный расход природного газа на оба продукта составляет 1195 нм с й 8850 ккал/нм, илив условном топливе за вычетом отходов - 1520 кг. При раздельном производстве метанола и аммиака, которое