Колонна синтеза аммиака

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<">728903 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлвно100472 (21) 1769880/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 250480. Бюллетень ¹ 15 (51)М. Кл.2

В 01 т 8/06

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй и открытнй (53) УДК 661. 532 (088.8) Дата опубликования описания 250480 (72) Авторы изобретения

Е.A. Ермаков, В.И. Бурягин, Д.П. Киреев и A.A. Ивановский

Ангарский ордена Трудового Красного Знамени нефтехимический комбинат (71) Заявитель (54 ) КОЛОННА СИНТЕЗА АММИАКА

Изобретение относится к конструкциям колонн для синтеза аммиака.

Известна колонна для синтеза аммиака, включающая корпус, содержащий теплообменник и размещенную над ним катализаторную коробку с расположенными в ней одинарными теплообменными трубками и трубками Фильда (1).

Недостаток известной конструкции заключается в неполном использовании внутреннего объема колонны, что уменьшает скорость процесса синтеза.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет обеспечения в колонне радиально-аксиального хода газа.

Это достигается тем, что одинарные теплообменные трубки и трубки

Фильда снабжены поясной перфорацией 20 газа, делящей весь слой катализатора на заданное число контактных зон.

На фиг. 1 изображена колонна, раэрезт на фиг. 2 — показана часть каталиэаторной коробки. 25

Колонна состоит из корпуса 1, в котором размещены теплообменник 2 и катализаторная коробка 3, включающая распределительную камеру 4, образованную верхней трубной решеткой 30

5 и крышкой каталиэаторной коробки

6. В трубной решетке 5 закреплены внутренние трубы 7 теплообменных труб

Фильда, на которых имеются отверстия

8. В нару ных трубах 9 выполнена поясная перфорация 10. Для отвода газа служат одинарные теплообменные трубы

11 и 12, которые имеют поясную перфорацию 13. В нижней части катализаторной коробки расположена решетка 14, в которой закреплены трубы 9, 11, 12 и имеются отверстия ° К верхней части теплообменника присоединена центральная труба 15 для подачи газа в распределительную камеру, внутри которой размещен электроподогреватель 16, а через теплообменник проходит труба 17 для подачи газа при регулировке температуры в слое катализатора 18.

Каталиэаторая коробка соединена с теплообменником при помощи линзового компенсатора 19. Колонна работает следующим образом. Циркуляционный газ поступает в теплообменник 2, где подогревается эа счет тепла отходящего газа н далее через центральную трубу 15 с злектроподогревателем

17 в распределительную камеру 4, из которой попадает внутрь наружных

728903!

20

35 труб Фильда 9, распределяясь на три

I потока для обеспечения требуемого теплообмена эа счет отверстий 8 на боковой понерхности труб 7 и открытого конца этой трубы. Все эти отверстия подбираются иэ такого расчета, чтобы обеспечить необходимый температурный режим в катализаторе. Из внутренней трубы 7 гаэ попадает в кольценое пространство образованное внутренней 7 и наружной 9 трубами, Далее газ через два ряда проницаемых для газа поясов 10 выводится внутрь катализатора 18.

Внутри каталйэатора гаэ разбивается за счет его сопротивления на четыре потока и идет в радиально-аксиальном направлении одновременно через четыре слоя катализатора. При выходе газа из верхнего проницаемого пояса

10 часть его проходит первый слой катализатора снизу-вверх, а после выхода из слоя катализатора по трубам 11 выводится на теплообменник 1.

Остальная часть .этого потока газа проходит второй слой катализатора сверху-вниз и после его прохождения через проницаемый пояс 13 попадает внутрь трубы 12 и далее по ней вынодится на теплообменник.

Газ„ вышедший в катализатор через нижний проницаемый пояс 10, также разбивается на два потока. Один из них проходит третий слой катализатора снизу вверх и совместно с газом из второго слоя через проницаемый пояс 13 и трубу 12 нывадится на теплообменник. Остальная часть этого потока проходит четвертый слой катализатора сверху вниз и через отверстия в решетке 14 выводится непосредственно на теплообменник.

Требуемое количество газа по всем четырем потокам достигается за счет соответствующего выбора высоты слоев катализатора и сечения пеясов.

Ввиду того, что трубы 9 и 12 размещены по всему сечению каталнэаторной коробки таким образом, что расстояние между ними не более 50150 мм,достигается хорошее взаимодействие газа со всем объемом катализатора.

Лрн необходимости поступающий на катализатор поток циркуляционного газа может быть разделен на любое необходимое для каждого конкретного случая количество контактных зон путем выполнения соответствующей поясной перфорации на трубах 7, 8, 9, 11, 12.

Регулировка температуры в катализаторе производится обычным способом за счет подачи части газа помимо теплообменника и теплообмена между газом в трубках Фильда и в слое катализатора.

Формула изобретения

Колонна синтеза аммиака, включающая корпус, содержащий теплообменник и размещенную над ним каталнэаторную коробку с расположенными н ней одинарными теплообменными трубками и трубками Фильда, о т л и ч а ю щ а я с я тем,, что,,с целью интенсификации процесса за счет обеспечения в колонне радиально-аксиального хода газа, одинарные теплообменные трубки и трубки Фильда снабжены поясной перфорацией, делящей весь слой катализатора на заданное число контактных зон

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. В.И. Атрошенко и др. Технология связанного азота, Харьков, 19б2, с. 208 (прототип).

728903

Уцг.f

Составитель О. Тихомиров

Техред М.Петко Корректор E. Папп

Редактор P. Антонова

Филиал ППП Патент, г. Укгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1862/8 Тира)к 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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