Способ синтеза аммиака

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 320449

К АВТОРСКОМХ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) ЗаявлЕно 04.05.70 (21) 1429194/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5 (46) Дата опубликования описания 09.06.77 (51) М. Кл.

С 01 С 1/04

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам изаоретений н открытий (53) УДК бб1.531 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. 3. Хитерер и М. Б. Айзенбуд (71) Заявитель (54) СПОСОБ СИНТЕЗА АММИАКА

Изобретение относится к способам синтеза ам миака.

Известен способ синтеза аммиака в псевдо- ожнженном слое катализатора, по которому газ, идущий на синтез, разделяют на несколько параллельных потоков, а катализатор — Ha столько же параллельных секций, Недостаток такого способа состоит в том, что по условиям гидравлики псевдоожнженного слоя отношейню высоты Ь слоя к- диаметру.9 айпарат должно быть порядка единицы, Поэтому.для реализации процесса в высоких цилиндрических верти- кальных колоннах необходимо много параллельных секций, либо осуществлять процесс при

11 jQ ъ 1 в неблагоприятньк гидравли-еских, тепловых и кннематическнх условиях, связанных с перемешиванием частиц катализатора и газа в слое.

С целью улучшения гидравлических, тепловых и кипе матических условий предложено процесс осуществлять в слое катализатора с увеличивающнися по ходу газа сечением при отношении длины входного сечения слоя к его высоте больше двух н линейных скоростях газа меньше 0,2 м/аек.

Для осуществления предлагаемого способа; яспользуют цилиндрическую колонну синтеза с горизонтальным расположением корпуса. Это позволяет расположить псевдоожиженный слой в

:цилиндрической колонне так, что выбор размера частиц катализатора будет ограничен линейнымн скоростями газа, а не условиями расширения лоя и кинетнкой процесса на разпячных зернах.

Кроме того, профиль по высоте псевдоожижеиного слоя по предлагаемому способу имеет благо приятную форму, близкую к трапеции с большиМ

10 основанием, лежащим. выше меньшего. Это позволяет осуществлять процесс при минимальном расширении псевдоожиженнаго слоя.

Применение увеличивающегося по ходу газа сечения псевдоожнженного слоя позволяет имеп

1О скорости газа такими, при которых значительному расширению подвергается лишь нижняя зона псевдоожнження, а верхний уровень слоя будет близок к условиям минимального псевдоожиження (доли слоя, не занятой частицами) . При этом обеспечива.

20 ется достаточное перемешиванне часпщ между верхней и нижней зонами слоя, что позволяет осуществлять процесс в изотермических условиях, а также вводить газ на синтез с температурой, определяемой только условиями теплового балан а

25 и кинетнкой процесса.

320449

Составитель Г. Леонтьева

Техред . И. Асталош гедактор 3. Жаворонкова

Корректор С, 1векмар

Тираж 657 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и ompsmN

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 611/110

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4:

Предлагаемый способ может быть осуществлен при комбинации псевдоожиженных и неподвижных слоев, располагаемых в горизонтальной цилиндрической колонне, с применением в качестве теплоотводящих средств холодного байпасного газа или

Ф тенлообменных элементов с посторонним теплоно-, сителем или технологическим газом, что позволяет. осуществлять процесс в оптимальных технологичес-: ких и конструктивных условиях, На чертеже представлена горизонтальная цилин- 10 дрическая колонна для осуществления предложенного способа.

Газ поступает в отверстие а слева колонны, омывает стенки корпуса и насадки и направляется в межтр„бное пространство теплообменника 1, Затем 16 после пускового электроподогревателя 2 газ поступает в распределительно — теплообменное устройство 3 и далее в псевдоожиженный слой 4, после которого, охладившись в котле--утилнзаторе 5 или холодным байпасным газом, проходит неподвижный слой 6 катализатора. Далее газ охлаждается элементом 7, проходит второй неподвижный слой 8 катализатора и через трубное пространство теплообменника 1 выходит из отверстия ц" колонны.

Длина 1 входного участка псевдоожиженного слоя порядка 10 м, высота h слоя 1 м, т.е. отношение 1./И равно 10. Скорость газа при этом порядка

0,1 м/сек, размер частиц менее 1мм. Благодаря форме слоя в виде усеченного цилиндра сечение на выходе из слоя будет в 1,2 — 1,3 раза больше входного сечения. Соответственно уменьшится и скорость на выходе из слоя, Формула изобретения

Способ синтеза аммиака в псевдоожиженном слое катализатора, о т л и ч а ю щ и и с н тем, что, с целью улучшения гидравлических, тепловых и

1 кинематнческих условий, процесс осуществляют в слое катализатора с увеличивающимся по ходугаза сечеглем при отношении длины входного сечения .слоя к его высоте больше двух и линейных скоростями газа меньше 0,2 м/сек..