SU1037831A3 - Конвертер синтеза аммиака - Google Patents

Abstract

КОНВЕРТЕР СИНТЕЗА АММИАКА, включаюпшй корпус с несколькими вводами синтез-газа, несколько кольцевых слоев катализатора с радиальным распределением сырь , расположенных вертикально один под другим и симметрично относительно центральной оси и имеющих кольцевь1е наружные и внутренние газовые каналы, промежуточный трубчатый теплообменник, расположенный вдоль центральной оси, трубное пространство которого соединено с одним из газовых вводов, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергетических затрат за счет увеличени  концентрации аммиака в газах, отвод щих из конвертера, и уменьшени  объема газов , рёциркулируемых в конвертер, внутри конвертера выполнен газовый коллектор дл  объединени  всех подаваемых в конвертер потоков синтезгаза , соединенный с .наружным кольцевым каналом первого по ходу газа СУ) сло  катализатора, с трубным пространством промежуточного теплообменника .

Description

00

00.

Изобретение относитс  к конверт рам синтеза аммиака и может быть и пользовано дл  осуществлени  способов синтеза аммиака при повышенном давлении и температуре. В технике известны конвертеры синтеза аммиака, содержащие в корп се два или более отдельных слоев катализатора. катализатора или между его сло ми размещены про межуточные теплообменники, которые служат дл  поддержани  оптимального режима синтеза за счет охлаждени  реакционного газа, содержащего аммиак, холодным синтез-газом, подаваемым в конв-ертер, или другим охлаждающим агентом Tl. Недостатком конструкций конверт ров такого типа  вл етс  в основном , усложнение оборудовани  и уве личение его размеров, так как встроенные теплообменники требуют значительного дополнительного объе ма дл  их размещени . Другие известные технические ре шени , направленные на поддержание оптималь ного режима синтеза аммиака заключаютс  в том, что в конвер тере, содержащем два или более сло  катализатора, между сло ми выполн  ют вводы дл  подачи холодного синте газа.. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  конвертер синтеза аммиака , включающий корпус с несколькими вводами синтез-газа, два кольцевых сло  катализатора с радиальным распределением сырь , расположе ных вертикально один под другим и симметрично центральной оси и имеющих кольцевые наружные и внутре ние газовые каналы, промежуточный трубчатый теплообменник, расположенный вдоль центральной оси, трубнее пространство которого соединено с одним из газовых вводов и предварительный теплообменник Сз . Недостатком этого конвертера  вл етс  разбавление реакционного газа непрореагировавшим синтез-газом, что приводит к снижению концентрации аммиака в газах, отход щих из конвертера, увеличению объема газов рециркулируемых в конвертер, и к повышению энергетических затрат в процессе производства аммиака. Цель изобретени  - снижение энер гетических затрат за счет увеличени концентрации аммиака в газах, отход щих из конвертера, и уменьшени  объема газов, .рециркулируемых в конвертер. Это достигаетс  тем, что внутри конвертера выполнен газовый коллектор дл  объединени  всех подаваемых в конвертер потоков синтез-газа , соединенный с наружным кольцевым каналом первого по ходу газа сло  катализатора с трубным пространством промежуточного теплообменника и с предварительным теплообменником . Предпочтительный вариант исполнени  включает ввод-синтез-газа в предва{: ительный теплообмй нник в виде кольцевого канала вдоль внутренней стенки корпуса. На фиг. 1 показан вариант выполнени  конвертера со встроенным предварительным теплообменником, на фиг. 2 - 4 - варианты исполне НИН без встроенного предварительного теплообменника. Конвертер синтеза аммиака (фиг.1) включает корпус 1 с вводами синтез-газа 2-4, два сло  катализатора 5 и 6 с радиальным распределением сырь  , расположенных вертикально один под другим и симметрично относительно центральной оси и имеющих наружные кольцевые каналы 7 и 8, внутренние газовые каналы 9 и 10, промежуточный теплообменник 11, трубное пространство которого соединено с газовым вводом 3, и предварительный теплообменник 12. Внутри конвертера выполнен газовый коллектор 13, соёдиненный с кольцевым каналом 7 сло  5, с трубным пространством промежуточного теплообменника Икс предварительным теплообменником 12. Канал 14 дл  подачи синтез-газа в предварительный теплообменник 12 выполнен кольцевым и соединен с вводом синтез-газа 2. Согласно фиг. 2 конвертер выполнен без встроенного предварительного теплообменника 12, кольцевой канал 14 соединен с промежуточным теплообменником 11 в св зи с чем исключает газовый -ввод 3. На фиг. 3 изменено расположение промежуточного теплообменника 11, который размещен на уровне второго сло  катализатора б, в св зи с чем сокращена длина подвод щего газового канала, а кольцевой канал 10 выполнен с помоцью перегородки 15 На фиг. 4 первый по ходу газа . слой катализатора 5 расположен выше сло  б и на одном уровне с промежуточным теплообменникои 11, что несколько упрощает конструкцию конвертера за счет исключени  перегородки 16, показанной на фиг. 2 и 3. Работа и принцип действи  конвертера состо т в следующем. Технологический поток синтез-газа , который проходит через слои ка-, тализ.атора, образуетс  в коллекторе 13 путем объединени  в ьгэм всех подаваемых в конвертер потоков синтез-газа. Эти потоки подают через вводы 2-9 или 2 и 4 в зависимости от используемого варианта исполнени . При этом один из поток всегда подают вдоль внутренней сте ки корпуса по каналу 14.

В данном случае один из потоков всегда подают в коллектор 13 через ввод 2 и кольцевой канал 14, и другой поток через ввод 4 непосредственно в коллектор 13.

Прииспользовании вариантов с трем  потоками третий поток подают в трубки промежуточного теплообменника 11 через ввод фиг.1 и 4 .В этом случае газ из канала 14 проходит в коллектор 13 или непосредственно, или через предварительный теплообменник 12, где смешиваетс  с потоком синтез-газа , выход щим из трубок теплообменника 11 и газом, подаваемым через ввод 4. Далее, объединенный поток газа проходит кольцевой канал 7,

слой катализатора 5, кольцевой канал 9, попадает в межтрубное пространство теплообменника 11, где охлаждаетс  газом, проход щим внутри трубок, проходит кольцевой канал 10, второй слой катализатора . 6, кольцевой канал 8 и выходит из конвертера в частном случае (фиг.1 по трубкам предварительного теплорбменника 12.

В случае использовани  вариантов с двум  потоками, когда из конструкции конвертера исключен предварительный теплообменник, поток газа из канала 14 направл етс  в трубки промежуточного теплообменника дл  охлаждени  промежуточного потока реакционного газа, выход щего из первого сло  катализатора 5 через канал 9. При этом дальнейшее движение объединенного потока газйв не отличаетс  от описанного выше.

Фиг.2

Фиг.З

Л

15

tr

Ф1И&

Claims (1)

1. КОНВЕРТЕР СИНТЕЗА АММИАКА, включающий корпус с несколькими вводами синтез-газа, несколько кольцевых слоев катализатора с радиальным распределением сырья, расположенных вертикально один под другим и симметрично относительно центральной оси и имеющих кольцевые наружные и внутренние газовые каналы, промежуточный трубчатый теплообменник, расположенный вдоль центральной оси, трубное пространство которого соединено с одним из газовых вводов, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат за счет увеличение концентрации аммиака в газах, отходящих из конвертера, и уменьшения объема газов, рециркулируемых в конвертер, внутри конвертера выполнен газовый коллектор для объединения всех подаваемых в конвертер потоков синтезгаза, соединенный с наружным кольцевым каналом первого по ходу газа слоя катализатора, с трубным пространством промежуточного теплообменника.' *

   10.37831