Способ регулирования состава синтез-газа — SU 286999 (original) (raw)
ОП ИСА НИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 286999 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства Лев Кл, 121, 1/О аявлено 22.Ч 11.1967 ( 1182260/23-2 присоединением заявки %вПриоритет -Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР, И. Богати явител РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА СИНТЕЗ-ГАЗ П Изобретение относится к производству аммиака, когда для осуществления синтеза применяется парогазокислородовоздушная каталитическая конверсия углеводородных газов.Известен способ регулирования состава 5 синтез-газа для производства аммиака путем подачи азота на смешение с синтез-газом в конвертор окиси углерода, Количество подаьаемого азота регулируется в зависимости от соотношения водорода и азота в синтез-газе 1 О или в циркуляционном газе агрегатов синтеза аммиака. Однако использовать азот, содержащий более 1 об. % кислорода, для дозировки в синтез-газ небезопасно из-за возможного образования взрывоопасных смесей.15Целью изобретения является создание безопасного в эксплуатации способа дозировки азота в синтез-газ для производства аммиака путем введения азота в линию кислородовоздушной смеси перед смешением кислородовоздушной и парогазовой смесей. Для этого азот подают в линию кислородовоздушной смеси (КВС) непосредственно перед смешением КВС и парогазовой смеси (ПГС). Азот, содержащий до 7 об. % кислорода, подают после предварительного подогрева конвертированным газом до температуры 500 - 800 С.Вследствие незначительного по сравнению с расходами КВС и ПГС расхода и высокой температуры азота, благодаря содержанию в нем кислорода, подача азота в смеситель КВС и ПГС не оказывает заметного влияния на температурный режим конвертора углеводородных газов,На чертеже представлена схема осуществления предложенного способа,Углеводородные газы в количестве 5000 л"час поступают по линии 1 через регулирующий клапан 2, работающий под действием регулятора расхода 3, в сатурационную башню 4. Для автоматического прекращения подачи газа прн авариях на линии 1 устанавлнвается отсекающий клапан 5. После насыщения газа в сатурационнон башне 4 водяным паром за счет поступающего в башню горячего конденсата образуется ПГС с объемным соотношением газа и пара, равным 1: 0,3, которая по линии 6 подается в межтрубное пространство теплообменника 7, куда также идет водяной пар по линии 8 для получения ПГС с объемным соотношением газа н пара, равным 1: 1.Подогретая за счет тепла конверторного газа, движущегося по трубному пространству теплообменннка 7, ПГС с температурой 550 С поступает по линии 9 в межтрубное пространство смесителя 10, По линии 11 в трубки смесителя направляется КВС в количестве 6500,ц/час, содержащая 41 об. % кислорода. Количество КВС измеряется расходомером 12и регулируется клапаном 13 в зависимости от расхода углеводородных газов,и от температуры конвертированного газа 14, выходящего из конвертора метана 15, Для прекращения подачи КВС в аварийных случаях установле ны отсекатели 16.Азот в количестве 500 лд)час, содержащий 5% кислорода, подается по линии 17 через расходомер 18, регулирующий клапан 19 и отсекающие,клапины 20 в змеевиковый подо О греватель 21, в котором нагревается до температуры 600 С конвертированным газом, поступающим в увлажнитель 22 по линии 23. Конвертированный газ охлаждается в увлажнителе до температуры 650 С поступающим 15 по трубопроводу 24 конденсатом, который разбрызгивается при помощи форсунок 25, Для предотвращения попадания влаги на змеевик подогревателя 21 и трубную доску теплообменника 7 в увлажнителе 22 смонтирован кап леотбойник 2 б. В случае применения азота с низким содержанием кислорода змеевиковый подогреватель 21 устанавливается ниже форсунок 25 с целью нагрева азота до температуры выше 600 С. 2 дИз подогревателя 21 азот поступает по линии 27 в смеситель 10, где смешивается с КВС во входном штуцере, и далее обогащенная азотом КВС смешивается с ПГС, после чего парогазокислородовоздушная смесь подается 30 в слой катализатора конвертора метана 15, где протекают реакциями между углеводородными газами, кислородом и паром, Конвертированный газ из конвертора метана 15 по линии 23 идет в увлажнитель 22, далее - в трубки Зз теплообменника 7 и по линии 28 направляется в конвертор окиси углерода. Регулирование расхода азота по линии 27 клапаном 19 производится автоматически или дистанционно в зависимости от объемного соотношения водо рода и азота в синтез-тазе или циркуляциопном газе в агрегатах синтеза аммиака. Управление клапаном осуществляется автоматически или дистанционно по показаниям анализатора 29 на водород. Вследствие того, что азот перед поступлением в смеситель.10 подогревается, температура парогазокислородовоздушной смеси, поступающей в слой катализатора конвертора метана 15, выше температуры в условиях работы без дозировки подогретого азота в смеситель 10. Необходимое соотношение между водородом и азотом в синтез-газе обеспечивается изменением количества подаваемого по линии 27 азота при постоянных расходах КВС по линии 11 и природного газа по линии 1. При увеличении соотношения водорода и азота в синтез-газе количество поступающего по линии 27 азота увеличивается, в результате чего происходит уменьшение объемного соотношения водорода и азота как за счет увеличения концентрации азота в синтез-газе, так и за счет уменьшения концентрациями водорода в результате реакции введенного с азотом кислорода с газом.Предмет изобретения1. Способ регулирования состава синтез- газа, полученного парогазокислородовоздушной каталитической конверсией углеводородных газов, для синтеза аммиака путем дозировки азота, отличающийся тем, что, с целью безопасности процесса, азот подают в линию кислородовоздушной смеси перед смешением кислородовоздушной и парогазовой смесей.2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что подают азот, содержащий до 7 об, О/О кислорода, после предварительного подогрева конвертированным газом до температуры 500 - 800 С,286999 Составитель Г. ЛеонтьеваК;рректор Г. С. Мухина Редактор Н, Корченко Техред Л. В. Куклина Заказ 827/1 Тираж 480 Подписное Ц 11 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совепе Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тнп. Харьк, фил, пред. Патент