RU2089490C1 - Method of ammonia oxidation - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical technology, inorganic chemistry. SUBSTANCE: method involves passing ammonia through catalyst in the presence of hydrogen at concentration 1.5%. Method ensures retention or decrease of reaction temperature, decrease of ammonia concentration due to the corresponding decrease of the parent reagents temperature. Method is used for nitric acid production. EFFECT: improved method of ammonia oxidation. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области производства азотной кислоты и касается стадии окисления аммиака. The invention relates to the field of production of nitric acid and relates to the stage of oxidation of ammonia.

Известны различные способы окисления аммиака, в которых для повышения конверсии используют различные добавки к аммиачно-кислородоинертной смеси. Various methods for the oxidation of ammonia are known in which various additives to the ammonia-oxygen-inert mixture are used to increase the conversion.

Наиболее близким является способ окисления аммиака, заключающийся в том, что в аммиачно-кислородоинертную смесь добавляют 10% водорода и процесс ведут при повышенной температуре. При этом указывается на то, что наличие в смеси водорода в пределах, находящихся вне области взрывоопасных концентраций, не отражается на выходе окиси азота. Добавление 10% водорода к аммиачно-кислородоинертной смеси, содержащей 10% аммиака и 28% кислорода, приводило к повышению температуры контактирования; выход окиси азота достигал 94% (без добавки водорода 91,0). Этим, по-видимому, объясняется и активирующее действие водородного пламени при прокаливании сеток. The closest is the method of oxidizing ammonia, which consists in the fact that 10% hydrogen is added to the ammonia-oxygen-inert mixture and the process is carried out at elevated temperature. It is pointed out that the presence of hydrogen in the mixture within limits outside the region of explosive concentrations does not affect the output of nitric oxide. The addition of 10% hydrogen to an ammonia-oxygen-inert mixture containing 10% ammonia and 28% oxygen led to an increase in the contact temperature; the yield of nitric oxide reached 94% (without the addition of hydrogen 91.0). This, apparently, also explains the activating effect of the hydrogen flame during calcination of the nets.

Повышение конверсии осуществляется простой добавкой газа, что является преимуществом этого способа. The conversion is increased by a simple addition of gas, which is an advantage of this method.

Однако такой способ окисления аммиака имеет следующие недостатки:
подача водорода осуществляется во взрывоопасных концентрациях; это приводит к необходимости увеличивать линейную скорость газа или использовать другие средства для обеспечения процесса;
проведение процесса с повышением температуры приводит к увеличению потерь катализатора, через который проходит смесь газов.However, this method of oxidizing ammonia has the following disadvantages:
hydrogen supply is carried out in explosive concentrations; this leads to the need to increase the linear velocity of the gas or to use other means to ensure the process;
carrying out the process with increasing temperature leads to an increase in the loss of catalyst through which the gas mixture passes.

Желательно иметь такой способ окисления аммиака который, бы обеспечивал увеличение выхода окиси азота и в то же время был более безопасным, чем подача водорода во взрывоопасных концентрациях, и не проходящим при повышенных температурах. It is desirable to have such a method of oxidizing ammonia that would provide an increase in the yield of nitric oxide and at the same time be safer than supplying hydrogen in explosive concentrations, and not passing at elevated temperatures.

Поставленная задача повышение степени конверсии без ухудшения безопасности процесса и повышения температуры реакции осуществляется за счет того, что в способе окисления аммиака путем пропускания через катализатор аммиачно-кислородноинертной смеси в исходную смесь добавляют водород в количестве до 1,5%
Сохранение или снижение температуры реакции достигается путем уменьшения аммиака на величину не меньшую концентрации добавленного водорода или соответствующим уменьшением температуры исходных реагентов.The task is to increase the degree of conversion without compromising process safety and increasing the reaction temperature due to the fact that in the method of oxidizing ammonia by passing through an ammonia-oxygen-inert mixture catalyst, up to 1.5% hydrogen is added to the initial mixture
The preservation or reduction of the reaction temperature is achieved by reducing ammonia by an amount not less than the concentration of added hydrogen or by a corresponding decrease in the temperature of the starting reagents.

Добавка водорода в таких концентрациях находится в безопасном пределе и существенно ниже 10% описанных в прототипе. Уменьшая концентрацию аммиака на величину добавленного водорода или уменьшая температуру исходных реагентов, добиваются проведения процесса без увеличения температуры реакции. The addition of hydrogen in such concentrations is in a safe limit and significantly below 10% described in the prototype. By reducing the concentration of ammonia by the amount of added hydrogen or by reducing the temperature of the starting reagents, they achieve the process without increasing the reaction temperature.

Авторами проведены дополнительные исследования на опытных и промышленных аппаратах. При этом выявлено, что с течением времени выход окиси азота начинает возрастать и при меньшей чем 10% концентрации водорода и наибольшая его эффективность наблюдается через определенное время именно при безопасных его концентрациях и температурах реакции не выше принятой для оптимальных режимов без подачи водорода. The authors conducted additional research on experimental and industrial devices. It was found that over time, the yield of nitric oxide begins to increase even at less than 10% hydrogen concentration and its greatest efficiency is observed after a certain time precisely at its safe concentrations and reaction temperatures not higher than that adopted for optimal conditions without hydrogen supply.

Ниже приводятся примеры осуществления данного способа которые сведены в таблице. The following are examples of the implementation of this method which are summarized in the table.

Claims (2)

1. Способ окисления аммиака путем пропускания через катализатор аммиачно-кислородно-инертной смеси с добавлением водорода, отличающийся тем, что концентрация водорода составляет до 1,5%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохранение или снижение температуры реакции достигается путем уменьшения концентрации аммиака на величину, не меньшую концентрации добавленного водорода.1. The method of oxidation of ammonia by passing through the catalyst an ammonia-oxygen-inert mixture with the addition of hydrogen, characterized in that the hydrogen concentration is up to 1.5%
2. The method according to claim 1, characterized in that the conservation or reduction of the reaction temperature is achieved by reducing the concentration of ammonia by an amount not less than the concentration of added hydrogen. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохранение или снижение температуры реакции достигается соответствующим уменьшением температуры исходных реагентов. 3. The method according to claim 1, characterized in that the conservation or reduction of the reaction temperature is achieved by a corresponding decrease in the temperature of the starting reagents.

Images