Установка для производства аммиака

Авторы патента:

Бабиченко А.К.

Василенко В.П.

Грицишин В.Е.

Шумляковский Ц.И.

Федоренко А.А.

Гаврилов В.П.

C01C1/02 - получение или выделение аммиака

Изобретение относится к установкам для производства аммиака. Целью изобретения является повышение экономичности установки за счет снижения расхода пара на деаэрацию и электроэнергии в отделение МЭА очистки. Установка включает отделения сероочистки, конверсии метана, оксида углерода, моноэтаноламиновой очистки с парогенерирующей установкой , включающей абсорбер, регенератор, паровой кипятильник МЭА р-ра, отделение парового конденсата, насос подачи глубокорегенерированного МЭА р-ра, воздушный холодильник, теплообменник глубокорегенерированного МЭА р-ра, отделение метанирования и деаэрации воды, включающий вакуумный деаэратор со сборником, термический деаэратор, три теплообменника - подогревателя частично деаэрированной воды, при этом выходная линия глубокорегенерированного МЭА р-ра после теплообменника глубокорегенерированного МЭА р-ра соединена трубопроводом с третьим теплообменником - подогревателем частично деаэрированной воды, выход которого соединен насосом подачи глубокорегенерированного МЭА р-ра с воздушным холодильником, а линия отвода парового конденсата из отделителя парового конденсата соединена трубопроводом с термическим деаэратором. По сравнению с базовым объектом предлагаемое устройство позволяет: повысить коэффициент использования тепла термического деаэратора за счет снижения расхода пара в среднем на 1 т/час; повысить экономичность процесса как деаэрации, так и абсорбера за счет подачи парового конденсата в деаэратор и снижения температуры глубокорегенерированного МЭА р-ра, а также повысить экономичность процесса МЭА очистки конвертированного газа от диоксида углерода; исключить из схемы насосы парового конденсата, потребляемая мощность которых - 22 кВт, а также бак вторичного вскипания, снизить потребляемую мощность на привод электродвигателей вентиляторов воздушного холодильника глубокорегенерированного МЭА р-ра на 20 кВт. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для получения аммиака и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Цель изобретения повышение экономичности установки за счет снижения расхода пара на деаэрацию и электроэнергии в отделении МЭА очистки. Отличительным признаком предложенной установки является то, что выходная линия глубокорегенерированного МЭА раствора после теплообменника МЭА раствора соединена трубопроводом с третьим теплообменником-подогревателем частично деаэрированной воды, второй выход которого через насос соединен с воздушным холодильником, а линия отвода парового конденсата из отделителя соединена трубопроводом с термическим деаэратором. Это позволяет: уменьшить тепловую нагрузку на воздушные холодильники и, как следствие, снизить расход электроэнергии на привод вентиляторов этих воздушных холодильников: повысить эффективность процесса очистки конвертированного газа от СО₂ за счет снижения температуры абсорбции; повысить надежность работы установки и снизить расход электроэнергии на привод насосов за счет исключения из системы расширительного бака вторичного вскипания и насосов подачи парового конденсата в вакуумный деаэратор; улучшить процесс термической деаэрации благодаря подаче в паровое пространство деаэратора пароконденсатной смеси, близко находящейся к температуре насыщения, т. е. улучшить процесс удаления из частично деаэрированной воды газовых пузырьков кислорода и диоксида углерода. На чертеже представлена установка для производства аммиака. Она содержит отделения сероочистки 1, конверсии метана 2, конверсии оксида углерода 3, моноэтаноламиновой очистки 4, содержащей абсорбер 5, регенератор 6, теплообменники 7 и 8, насос 9, воздушный холодильник 10, паровой кипятильник 11, отделитель парового конденсата 12, термический деаэратор 13, вакуумный деаэратор 14, теплообменники подогреватели 15 и 16 и блок метанирования 17. Установка работает следующим образом. Природный газ в количестве 35600 нм³/ч с давлением 44 кгс/см² смешивается с азотоводородной смесью (АВС) в количестве 6000 нм³/ч до содержания водорода в смеси 10,7% и подается в отделение сероочистки 1. В отделении сероочистки 1 в каталитическом реакторе на кобальтомолибденовом катализаторе при температуре 390^оС происходит гидрирование сернистых соединений, содержащихся в природном газе, до сероводорода, а затем поглощение сероводорода на окисноцинковом поглотителе до содержания его не более 0,5 мг/см³. Очищенная газовая смесь смешивается с водяным паром, расход которого составляет 132 тыс. нм³/ч, и поступает в отделение конверсии метана 2 первой ступени, где на никелевом катализаторе при температуре 800^оС и давлении 35 кгс/см² происходит конверсия природного газа водяным паром до содержания остаточного метана в газе 11 об. Затем газ поступает на вторую ступень конверсии, где при температуре 1200^оС происходит паровоздушная конверсия метана до содержания остаточного метана 0,3 об. Расход воздуха на паровоздушную конверсию 50400 нм³/ч, расход пара 5000 нм³/ч. Состав конвертированного газа после конверсии 2-й ступени (в пересчете на сухое вещество, об.): СН₄ 0,3 СО₂ 7,0 СО 13 Н₂ 57 N₂ 22,4 Ar 0,3 Расход газа после конверсии метана 185 тыс. нм³/ч (в пересчете на сухой газ). После конверсии метана газ направляют на конверсию оксида углерода 3. Конверсию проводят в две ступени при температуре на первой ступени 380^оС на второй 220^оС при давлении 30 кгс/см². Состав газа после конверсии оксида углерода (в пересчете на сухой газ, об.): СН₄ 0,3 СО₂ 17,3 СО 0,5 Н₂ 61,6 Ar 0,3 N₂ 20,0 Расход влажного газа после конверсии оксида углерода 292 тыс. нм³/ч (в пересчете на сухой газ 207 тыс. нм³/час). Полученный конвертированный газ поступает на очистку от диоксида углерода в отделении МЭА очистки 4. В абсорбере 5 при температуре 40^оС и давлении 28 кгс/см² происходит поглощение диоксида углерода водным раствором МЭА до содержания СО₂ в газе 0,1 об. (100 ррм). Состав газа после очистки от диоксида углерода (в пересчете на сухой газ, об.): СН₄ 0,4 СО₂ 0,1 СО 0,6 Н₂ 74,5 Ar 0,3 N₂ 24,1 Степень очистки газа от СО₂ 99,6% Расход очищенного газа после абсорбера 171,3 тыс. нм³/ч. Насыщенный углекислотой МЭА раствор с температурой 85^оС из абсорбера 5 тремя потоками поступает в регенератор 6, в котором происходит освобождение насыщенного МЭА раствора от диоксида углерода за счет снижения давления с 28 кгс/см² до 0,7 кгс/см² и повышения температуры раствора. При этом один из потоков (первый) в количестве 550 м³/ч проходит теплообменник 7 глубокорегенерированного раствора, в котором подогревается до температуры 126^оС. Глубокорегенерированный раствор в теплообменнике 7 охлаждается от температуры 127^оС до температуры 86^оС и поступает в количестве 600 нм³/ч в третий параллельно установленный теплообменник 8 частично деаэрированной воды, где охлаждается до температуры 80^оС. Затем насосом 9 глубокорегенерированный раствор МЭА подается в воздушный холодильник 10, в котором охлаждается до температуры 40^оС и поступает в абсорбер 5 на поглощение диоксида углерода из газа. Для регенерации насыщенного раствора МЭА в паровой кипятильник 11 подается водяной пар в количестве 15 тн/ч для нагрева раствора МЭА в кубовой части регенератора до 127^оС и выделения СО₂ из раствора. При этом образующийся паровой конденсат поступает в отделитель 12 парового конденсата, а затем по трубопроводу за счет разности давлений подается в паровое пространство термического деаэратора 13 отделения деаэрации питательной воды котлов-утилизаторов с температурой 150^оС и давлением 3,0 кгс/см², предварительно дросселируясь. В отделении деаэрации происходит удаление растворенных в питательной воде кислородсодержащих соединений. При этом глубокообессоленная питательная вода, поступающая на деаэрацию в количестве 350 м³/час, подается вначале в верхнюю часть вакуумного деаэратора 14. Сюда же подается пар с давлением 4,5 кгс/см² и температурой 200^оС, как греющая и деаэрирующая среда, а также для создания паровой подушки в паровом пространстве сборника вакуумного деаэратора. Далее, полученная частично деаэрированная вода с температурой 60^оС насосом подается в три параллельно установленных теплообменника-по- догревателя частично деаэрированной воды 8, 15 и 16, где нагревается потоками газового конденсата из блока 13 разгонки газового конденсата, азотоводородной смеси из отделения метанирования 17, глубокорегенерированным раствором МЭА отделения МЭА очистки до температуры 85^оС и, объединившись в один поток, подается в термический деаэратор 13. Расход газового конденсата 65 м³/ч. Расход АВС 171 тыс. нм³/ч, расход глубокорегенерированного раствора 600 м³/ч. Пар, подаваемый в паровое пространство деаэратора 13, с давлением 3,5 кгс/см² и температурой 160^оС барботирует через слой воды в нижней части деаэратора и движется через тарелки верхней части деаэратора навстречу струям поступающей воды, подогревает воду до температуры насыщения. При этом происходит выделение растворенных в питательной воде кислородсодержащих газов. Давление в деаэраторе 13 составляет 0,2 кг/см². Очищенный от СО₂ газ поступает на каталитическую очистку от кислородсодержащих соединений в отделение метанирования 17, где при температуре 350^оС и давлении 26 кгс/см² происходит восстановление кислородсодержащих соединений до метана. Азотоводородная смесь (АВС), содержащая, об. СН₄ 1,1 Н₂ 74 Ar 0,3 N₂ 24,6 СО+СО₂ Следы с давлением 25 кгс/см² и температурой 43^оС поступает на компремирование и далее на синтез аммиака (на схеме не показано). Расход АВС 168 тыс. нм³/ч.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА, включающая блоки сероочистки, конверсии метана, оксида углерода, моноэтаноламиновой очистки, содержащей абсорбер, регенератор, паровой кипятильник МЭА раствора, отделитель парового конденсата, насос подачи глубокорегенерированного МЭА раствора, воздушный холодильник, теплообменник глубокорегенерированного МЭА раствора, блок метанирования и отделения деаэрации воды, включающий вакуумный деаэратор с сборником, термический деаэратор, три теплообменника-подогревателя частично деаэрированной воды, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода пара на деаэрацию и электроэнергии в отделение МЭА очистки, выходная линия глубокорегенерированного МЭА раствора после теплообменника глубокорегенирированного МЭА раствора соединена трубопроводом с третьим теплообменником-подогревателем частично деаэрированной воды, второй выход которого через насос соединен с воздушным холодильником, а линия отвода парового конденсата из отделителя парового конденсата соединены трубопроводом с термическим деаэратором.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к технологии получения концентрированной аммиачной воды

Способ фиксации молекулярного азота // 1696384

Изобретение относится к области фиксации молекулярного азота и может быть использовано для получения удобрений

Способ фотокаталитического получения аммиака // 1558871

Изобретение относится к химической промышленности и позволяет получать аммиак путем взаимодействия азота и воды в присутствии фотокатализатора под действием УФ-облучения

Способ фотокаталитического получения аммиака // 1353731

Изобретение относится к процессам фотокаталитического восстановления азота до аммиака в ходе фотолиза воды под действием ультрафиолетового облучения и может быть использовано в промышленной технологии получения аммиака

Способ выделения аммиака и двуокиси углерода // 1058503

Способ получения аммиака // 981219

Способ извлечения аммиака из газа // 977520

Способ разделения аммиака и двуокиси углерода // 973012

Способ получения водного аммиака реактивной квалификации // 971792

Способ получения жидкого аммиака // 969668

Способ утилизации отработанного раствора моноэтаноламина системы очистки конвертированного газа аммиачного производства // 2223943

Изобретение относится к переработке промышленных отходов аммиачного производства, в частности к утилизации отработанного раствора моноэтаноламина при очистке конвертированного газа

Способ получения композиционного пигмента для изготовления бумаги и картона // 2283391

Изобретение относится к производству пигментов, а также к технологиям изготовления бумаги с наполнителем, мелованных видов бумаги и картона

Извлечение аммиака из продувочного газа // 2314255

Изобретение относится к контурам синтеза аммиака, содержащим газы, которые не вступают в реакцию и накапливались бы, если их не выдувать

Способ глубокой очистки аммиака // 2327640

Изобретение относится к способам очистки веществ и касается разработки способа глубокой очистки аммиака, используемого в технологии получения эпитаксиальных структур нитридов кремния, галлия, алюминия и других материалов, применяемых в опто- и микроэлектронике

Хранение аммиака при его высоком содержании // 2395335

Изобретение относится к материалам для хранения аммиака

Способ и установка для получения nh3 из содержащей nh3 и кислые газы смеси // 2491228

Изобретение относится к способу и установке для получения аммиака из смеси аммиак, H2S и/или CO2-содержащего кислого газа и легкокипящих водорастворимых органических компонентов

Способ удаления галогенов из жидкого аммиака // 2509723

Изобретение относится к химической промышленности. Жидкий аммиак перемешивают с сильно основным ионообменником и пропускают через него, при температуре от минус 20 до 60°С и давлении от 1 до 25 бар в течение 1-36 часов. Содержание аммиака в жидком аммиаке более 98 мас.%, а галогенид-ионов, например ионов хлорида, от 10 частей на млн. до 200 частей на млн. Скорость потока жидкого аммиака от 10 до 120 (м3 аммиака)/(м3 ионообменника)/в час. Ионообменник уложен неподвижными слоями. Основной каркас сильно основного ионообменника представляет собой ковалентно-сшитую полимерную матрицу, образованную из сшитого полистирола или полиакрилата, а в качестве функциональных групп ионообменник содержит четвертичные аммонийные группы. Очищенный аммиак используют в способе получения аминов. Сокращается количество нежелательных побочных продуктов, снижается коррозия оборудования. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ переработки гипса // 2554139

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ переработки гипса включает обработку суспензии гипса аммиачно-карбонатным раствором с получением мела и сульфата аммония. Сульфат аммония термически разлагают на гидросульфат аммония и аммиак. Аммиак возвращают на изготовление аммиачно-карбонатного раствора. Изготавливают раствор гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, осаждают и отделяют двойной сульфат. Полученный раствор разбавленной серной кислоты очищают осаждением примесей. Отделяют примеси, очищенный раствор разбавленной серной кислоты упаривают до получения товарной серной кислоты. Двойной сульфат разлагают на сульфат аммония, который возвращают для разложения на гидросульфат аммония и аммиак, и на вспомогательный сульфат, который возвращают для изготовления раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат. В качестве указанного вспомогательного сульфата используют сульфат, образующий с сульфатом аммония соль Туттона или квасцы. Изобретение позволяет утилизировать гипс без использования аммиака с попутным получением серной кислоты. 13 з.п. ф-лы, 5 пр.

Способ производства аммиака и серной кислоты из сульфата аммония // 2560445

Изобретение относится к химическим технологиям, в частности к получению серной кислоты и аммиака из сульфата аммония, и может быть использовано для расширения возможностей переработки сульфата аммония, образующегося при утилизации отходов производств. Способ получения аммиака и серной кислоты из сульфата аммония включает термическое разложение сульфата аммония на гидросульфат аммония и аммиак, изготовление раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, осаждение двойного сульфата, отделение двойного сульфата, полученный раствор разбавленной серной кислоты очищают, предпочтительно осаждением примесей, отделяют примеси, очищенный раствор разбавленной серной кислоты упаривают до получения товарной серной кислоты, двойной сульфат разлагают на сульфат аммония, который возвращают на термическое разложение, и на вспомогательный сульфат, который возвращают для получения раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат. Изобретение позволяет расширить возможности утилизации сульфата аммония, упростить производство аммиака и серной кислоты из сульфата аммония, исключить образование при производстве серной кислоты экологически опасного сернистого газа. 17 з.п. ф-лы, 5 пр.

Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем // 2564308

Изобретение относится к способу эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем. В способе эксплуатации установки по производству мочевины из CO2 и аммиака, содержащий по меньшей мере две системы, выполненные соединенными параллельно, при отключении оборудования синтеза аммиака одной из систем,используют сжиженный аммиак, хранимый в отключенной системе. При этом увеличивают количество извлеченного CO2 в оборудовании извлечения CO2 в оборудовании синтеза аммиака другой системы. Синтез мочевины в блоке синтеза мочевины отключенной системы можно продолжать с помощью увеличенного количества извлеченного CO2 и сжиженного аммиака. В результате этого эксплуатацию оставшейся одной из двух систем проводят в условиях стандартной эксплуатации для получения мочевины, и синтез мочевины можно продолжать до повторного пуска на промышленной установке по производству мочевины даже той системы, которая в обычным условиях была бы отключена. Изобретение позволяет предотвратить значительное уменьшение выпуска мочевины даже в случае отключения оборудования синтеза аммиака. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.