Збекистон республикаси олий ва

Зависимость концентрации аммиака
в газовой смеси от температуры и давления

Давление, МПа	CNH при различной температуре, К 3
	293	273	253
9,8	10,50	5,80	3,39
19,6	7,14	4,30	2,10
29,4	5,97	3,40	1,50
49,0	5,00	2,63	1,26
58,8	4,76	2,46	1,25

В системах высокого давления конденсацию аммиака осуще- ствляют в одну ступень – путем охлаждения газовой смеси в водя- ных или воздушных холодильниках до температуры 310–313 К.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИНТЕЗА АММИАКА

Промышленные схемы синтеза аммиака отличаются друг от друга применяемым давлением и видом используемого катализа- тора. В зависимости от давления различают следующие схемы синтеза аммиака:

• 
  низкого давления (10–15 МПа);
  
• 
  среднего давления (25–35 МПа);
  
• 
  высокого давления (45–100 МПа).
  

При использовании железного катализатора наибольшее применение получили схемы среднего давления, так как в схе- мах низкого давления выход аммиака очень мал, а схемы высо- кого давления требуют больших затрат энергии на сжатие смеси

и сложного конструктивного оформления применяемого обо- рудования.

При использовании новых низкотемпературных катализато- ров все большее применение находят схемы низкого давления.
Развитие производства аммиака осуществлялось путем раз- работки новых активных катализаторов, совершенствования конструкции оборудования и увеличения единичной мощности агрегатов. В первых схемах единичная мощность агрегатов со- ставляла 20–30 т/сут, в 50-х гг. ХХ в. были созданы агрегаты мощностью 200–300 т/сут, в 60-х гг. – 600 т/сут, а в 70-х гг. – 1360–1500 т/сут. К этому времени была разработана типовая технологическая схема синтеза аммиака, представленная на рис. 19.
Свежая азотоводородная смесь, сжатая во II ступени центро- бежного компрессора до давления 320 · 10⁵ Па, после охлаждения в воздушном холодильнике поступает в нижнюю часть конденса- ционной колонны 8 для очистки от остаточных количеств Н₂О и СО₂. Очистку осуществляют барботажом газа через слой сконден- сировавшегося жидкого аммиака.
Пройдя слой жидкого аммиака, свежая азотоводородная смесь насыщается аммиаком до 3–5% и смешивается с циркуляционным газом.
Смесь свежего и циркуляционного газов проходит по тру- бам теплообменника конденсационной колонны и направляется в межтрубное пространство выносного теплообменника 4, где нагревается до температуры не выше 195°С за счет тепла газа, выходящего из колонны синтеза. Из выносного теплообменни- ка циркуляционный газ поступает в колонну синтеза 2, проходя снизу вверх по кольцевой щели между корпусом колонны и кожухом насадки, а затем в межтрубное пространство внутрен- него теплообменника, размещенного вверху в горловине кор- пуса колонны.
В теплообменнике газ нагревается до 400–440°С за счет теп- ла газа, выходящего из катализаторной коробки, последовательно проходит четыре слоя катализатора, на которых осуществляется синтез аммиака. Температурный режим перед каждой полкой поддерживают подачей холодного байпасного газа между полка- ми, который отбирают из потока перед колонной с температурой до 190°С.

Циркуляционный газ

Циркуляционный газ из турбокомпрессора



112
Танковые и продувочные

3
в турбокомпрессор _NH
(газ)
газы на сжигание
в трубчатую печь

к потребителю



Дымовые газы
^{2 4} 12
_{3 5} 10
11
₆ 13
8