Способ окисления аммиака

 

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к производству азотной кислоты, и касается стадии окисления аммиака. Способ по изобретению осуществляют путем пропускания аммиака через катализатор в присутствии водорода, концентрация которого составляет 1,5%. Сохранение или снижение температуры реакции обеспечивается за счет уменьшения концентрации аммиака на величину не меньшую концентрации водорода или за счет соответствующего уменьшения температуры исходных реагентов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства азотной кислоты и касается стадии окисления аммиака.

Известны различные способы окисления аммиака, в которых для повышения конверсии используют различные добавки к аммиачно-кислородоинертной смеси.

Наиболее близким является способ окисления аммиака, заключающийся в том, что в аммиачно-кислородоинертную смесь добавляют 10% водорода и процесс ведут при повышенной температуре. При этом указывается на то, что наличие в смеси водорода в пределах, находящихся вне области взрывоопасных концентраций, не отражается на выходе окиси азота. Добавление 10% водорода к аммиачно-кислородоинертной смеси, содержащей 10% аммиака и 28% кислорода, приводило к повышению температуры контактирования; выход окиси азота достигал 94% (без добавки водорода 91,0). Этим, по-видимому, объясняется и активирующее действие водородного пламени при прокаливании сеток.

Повышение конверсии осуществляется простой добавкой газа, что является преимуществом этого способа.

Однако такой способ окисления аммиака имеет следующие недостатки: подача водорода осуществляется во взрывоопасных концентрациях; это приводит к необходимости увеличивать линейную скорость газа или использовать другие средства для обеспечения процесса; проведение процесса с повышением температуры приводит к увеличению потерь катализатора, через который проходит смесь газов.

Желательно иметь такой способ окисления аммиака который, бы обеспечивал увеличение выхода окиси азота и в то же время был более безопасным, чем подача водорода во взрывоопасных концентрациях, и не проходящим при повышенных температурах.

Поставленная задача повышение степени конверсии без ухудшения безопасности процесса и повышения температуры реакции осуществляется за счет того, что в способе окисления аммиака путем пропускания через катализатор аммиачно-кислородноинертной смеси в исходную смесь добавляют водород в количестве до 1,5% Сохранение или снижение температуры реакции достигается путем уменьшения аммиака на величину не меньшую концентрации добавленного водорода или соответствующим уменьшением температуры исходных реагентов.

Добавка водорода в таких концентрациях находится в безопасном пределе и существенно ниже 10% описанных в прототипе. Уменьшая концентрацию аммиака на величину добавленного водорода или уменьшая температуру исходных реагентов, добиваются проведения процесса без увеличения температуры реакции.

Авторами проведены дополнительные исследования на опытных и промышленных аппаратах. При этом выявлено, что с течением времени выход окиси азота начинает возрастать и при меньшей чем 10% концентрации водорода и наибольшая его эффективность наблюдается через определенное время именно при безопасных его концентрациях и температурах реакции не выше принятой для оптимальных режимов без подачи водорода.

Ниже приводятся примеры осуществления данного способа которые сведены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ окисления аммиака путем пропускания через катализатор аммиачно-кислородно-инертной смеси с добавлением водорода, отличающийся тем, что концентрация водорода составляет до 1,5% 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохранение или снижение температуры реакции достигается путем уменьшения концентрации аммиака на величину, не меньшую концентрации добавленного водорода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохранение или снижение температуры реакции достигается соответствующим уменьшением температуры исходных реагентов.

РИСУНКИ

Рисунок 1