Колонна синтеза аммиака

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

I87740

Б-д ",m. àana(6овв Советова

Ссаиалистичвскив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 12g, 4/02

Заявлено 09.VII.1964 (№ 910699/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.Х.1966. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 29.XI.1966

МПК В Olj

УДК 66.021.31(088.8)

661.53.05 (088.8) Комитет по репам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. В. Бреус и П. С. Лымарь

Заявитель

КОЛОННА СИНТЕЗА АММИАКА

Известна колонна синтеза аммиака, состоящая из цилиндрического корпуса, теплообменника в нижней часги, катализаторной коробки, разделенной на две части — адиабатическую и теплообменную, между которыми расположена камера для газа холодного байпаса.

Предлагаемая колонна синтеза аммиака отличается от известной тем, что адиабатическая и теплообменная части катализаторной коробки сообшаются между собой трубками, закрепленными в решетках этих частей. Это позволяет создавать большую разность температур в теплообменнике и надежно поддерживать оптимальную температуру газа на выходе из зон катализатора, а также повысить производительность колонны в целом, На чертеже изображена предлагаемая колонна.

Она содержит корпус 1 колонны, корпус насадки 2, нижний теплообменник 8, вход 4 основного газового потока, центральную трубу 5, верхний адиабатический катализаторный слой б, камеру 7 для холодного газа, состоящую из двух решеток 8, соединенных между собой трубками 9 для перетока газа, вход

16 холодного газа, теплообменник 11 из трубок Фильда, нижний теплообменный слой 12, выход 18 газа из колонны, вход 14 холодного байпасного газа, уплотняющее устройство 15.

Принцип работы колонны синтеза аммиака состоит в следующем. Основная часть газовой смеси с температурой 20 — 30 С поступает через вход 4 в колонну синтеза, проходит кольцевой зазор, образованный корпусом 1 колонны и катализаторной коробкои, и поступает в межтрубное пространство нижнего теплообменника 8, где за счет тепла отходящей из реакционной зоны газовой смеси нагревается до температуры начала реакции (390 — 420 С)

10 и по центральной трубе 5 поступает на верхний адиабатический слой б. Пройдя этот слой, газовая смесь за счет реакции образования аммиака из азота и водорода нагревается до температуры 500 — 550 С и по трубкам 9 для перетока газа поступает на нижний теплообменный слой 12.

Для поддержания оптимальной температуры газа па выходе из зоны катализатора через вход 10 подается холодный газ с температу20 рой 20 — 30 С, который поступает в камеру 7 и затем в теплообменник 11 из трубок Фильда.

Благодаря большой разности температур в тепло обменнике создается возможность надежно поддерживать температуру газа на выходе из зоны катализатора на оптимальном уровне, т. е. в пределах 450 — 470 С. Выходя из теплообменника 11, холодный газ смешивается с реакционной газовой смесью, отходя30 щей с верхнего адиабатического катализатор187740 ного слоя 6, и поступает на нижний теплообменный слой 12 катализатора. Пройдя его, газовая смесь поступает в трубное пространство нижнего теплообменника 8, где охлаждается до температуры 160 — 200 С и оттуда— на выход И из колонны.

Для регулирования температуры «горячей» точки верхнего катализаторного слоя подается холодный газ через вход 14, который, минуя межтрубное пространство нижнего теплообменника 8, по центральной трубе 5 поступает на верхний адиабатический катализаторный слой б. Ход газовых потоков в колонне на чертеже показан стрелками.

Во избежание байпасирования газовой смеси с адиабатического катализаторного слоя б в нижний теплообменный слой 12 применено уплотняющее устройство 15, служащее одновременно направляющим элементом центральной трубы.

Предмет изобретения

Колонна синтеза аммиака, состоящая из цилиндрического корпуса, теплообменника в нижней части, катализаторной коробки, разделенной на две части — адиабатическую и теплообменную, между которыми расположеИ на камера для газа холодного байпаса, отличаюи аяся тем, что, с целью создания большой разносги температуры в теплообменнике и надежного годдержания оптимальной температуры на выходе из зоны катализатора, адиабатическая и теплообменная части катализаторной коробки сообщаются между собой трубками, закрепленными в решетках этих частей.