Способ гетерогенного синтеза

 

Изобретение относится к технологии гетерогенного синтеза и позволяет увеличить производительность и уменьшить потребление энергии. В способе гетерогенного синтеза, осуществляемом в реакторе с тремя слоями катализатора, через которые пропускают потоки газа с охлаждением газа, покидающего слой катализатора, свежим газом, через один слой катализатора газ пропускают в направлении от внутренней стороны слоя к его наружной стороне, а через два других слоя - в направлении от наружной стороны слоя к его внутренней стороне, при этом охлаждение газа, покидающего второй слой катализатора, осуществляют косвенным охлаждением посредством теплообменника, в трубное пространство которого подают свежий газ. Количество свежего газа, подаваемого на охлаждение, составляет 20% от общего количества подаваемого газа, а количество газа, подаваемого в трубное пространство теплообменника, составляет 20% от общего потока подаваемого газа. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 01 J 8/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 0

СО (21) 4356145/26 (22) 01.07.88 (31) 2529/87 (32) 03.07.87 (33) СН (46) 15,08.91. № 30 (71) Аммониа Казале С. А. (СН) и Умберто

Зарди (IT) (72) Умберто Зарди и Джорджо Пагани (Щ (53) 66.097(088.8) (56) Патент СССР ¹ 1058487, кл. В 01 J 8/04, 1980. (54) СПОСОБ ГЕТЕРОГЕННОГО СИНТЕЗА (57) Изобретение относится к технологии гетерогенного синтеза и позволяет увеличить производительность и уменьшить потребление энергии. В способе гетерогенного синтеза, осуществляемом в реакторе с тремя слоями катализатора, через которые пропуИзобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для производства аммиака, метанола и др. продуктов.

Цель изобретения — увеличение производительности и уменьшение потребления энергии.

На чертеже представлен патрон синтезирующего реактора с тремя каталитическими слоями и осевым — радиальным течением газа. большая часть потока 1 подаваемого газа из донной части оболочки 2 реактора проходит от донной части к верхней части вдоль воздушного пространства между оболочкой 2 и патроном 3 и затем идет к наружной стороне теплообменника 4 для предварительного нагрева горячим газом, уходящим из головной части реактора (поток 5).

„„Я2„„1671148 АЗ скают патоки газа с охлаждением газа, покидающего слой катализатора, свежим газом, через один слой катализатора газ пропускают в направлении от внутренней стороны слоя к его наружной стороне, а через два других слоя — в направлении от наружной стороны слоя к его внутренней стороне, при этом охлаждение газа, покидающего второй слой катализатора, осуществляют косвенным охлаждением посредством теплообменника, в трубное пространство которого подают свежий газ. Количество свежего газа. подаваемого на охлаждение, составляет 20 g, от общего количества подаваемого газа, а количество газа, подаваемого в трубное пространство теплообменника, составляет 20, от общего потока подаваемого газа, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предварительно нагретый таким образом газовый поток 6, температура которого контролируется частью подаваемого газового потока 7, перемешивается с потоком 8, предварительно нагретым в теплообменнике 9, и достигает первого каталитического слоя, через который он проходит осевым-радиальным потоком с внутренней стороны наружу, собираясь в воздушном пространстве между патроном 3 и наружной стенкой

10 первого каталитического слоя, где он перемешивается со свежим потоком 11 охлаждающего газа. Газ, перемешанный с потоком 12, имеющим меньшую температуру, достигает второго каталитического слоя, через который он проходит. вступая в реакцию и нагреваясь осевым-радиальным потоком, с наружной стороны по направлению к внутренней стороне слоя. Затем горячий газ

1671148

Состав потока

5, мол. Оь;

Нг 54 68

Йг 18 22

СН4 5,38

A 4,92

МНз 16.80

Состав потоков

1,7. 11,8, мол . $, Нг 66,68 1г 22,22

СН4 4,7

А 4,30

5

Температура, ОС

143

143

143

143

352

41,0 6

31,3 6

27,7

7970

6069

5384

16992

7

11

8 собирается в воздушном пространстве, образованном внутренней стенкой каталитического слоя и наружной оболочкой теплообменника 9, расположенного в центральной части второго каталитического слоя, и охлаждается, проходя от верхней части к днищу снаружи от труб теплообменника 9, в конечном итоге собираясь у выхода теплообменника 9, чтобы дойти до входа в третий каталитический слой (поток 13).

Поток свежего газа подается к донной части теплообменника 9, через которую он проходит изнутри труб, в конечном итоге соединяясь с потоком 6 и предварительно нагревая его. Поток 13 проходит посредством осевого-радиального течения снаружи к внутренней стороне через третье каталитическое основание 14, собираясь в центральном коллекторе 15, откуда через центральную перемещающую трубу 16 он достигает внутренней стороны труб теплообменника 4, где он охлаждается, предварительно нагревая поток перед тем, как наконец покидает конвертер, поток 5.

Пример. В синтезирующем реакторе для производства 1000 Мт аммиака давление на входе реактора 140 6ао.

Поток Скорость потока, Кмоль/ч

МНз

Формула изобретения

1. Способ гетерогенного синтеза в реакторе с тремя слоями катализатора, предусматривающий преимущественно радиальное пропускание потоков газа через слои катализатора с охлаждением газа, покидающего слой катализатора, свежим газом, при этом охлаждение газа, покидающего первый слой, осуществляют потоком свежего газа, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и уменьшения потребления энергии, через один -слой катализатора газ пропускают в направлении от внутренней стороны слоя к его наружной стороне, а через два других слоя — в направлении от наружной стороны слоя к его внутренней стороне, при этом охлаждение газа, покидающего второй слой катализатора, осуществляют косвенным охлаждением посредством теплообменника, в трубное пространство которого подают свежий газ.

2, Способ по и. 1, отл ич а ю щи и с я тем, что количество свежего газа, подаваемого на охлаждение, составляет по меньшей мере 20 общего количества подаваемого газа, и рй этом количество газа, подаваемого в трубное пространство теплообменника, составляет по меньшей мере

207 общего потока подаваемого газа.

1671148

Составитель Л.Лазаренко

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор О,Спесивых

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2759 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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