Spôsob výroby amoniaku a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Číslo patentu: 283645

Dátum: 13.10.2003

Autor: Gam Eric Andreas

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob výroby amoniaku pri zvýšenom tlaku a teplote zahŕňa vedenie procesného prúdu zo syntézneho plynu na výrobu amoniaku postupne aspoň troma katalyzátorovými lôžkami a v týchto lôžkach sa syntézny plyn nechá reagovať. Čiastočne zreagovaný syntézny plyn opúšťajúci katalyzátorové lôžka sa bezprostredne chladí výmenou tepla vo výmenníkoch tepla usporiadaných medzi každým katalyzátorovým lôžkom a odťahuje sa vytekajúci produkt, ktorý je obohatený o amoniak. Procesný prúd sa dostáva spojením pred vstupom do prvého katalyzátorového lôžka, prvý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla počas intermediárneho chladenia čiastočne konventorovaného syntézneho plynu, druhý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla vytekajúcim produktom a tretí napájací prúd syntézneho plynu slúži na úpravu teploty procesného prúdu, kde prvý napájací prúd sa vedie postupne cez medzilôžkové výmenníky tepla kvôli chladeniu čiastočne konvertovaného syntézneho plynu.

Text

Pozerať všetko

Číslo prihlášky 500-98 Dátum podania prihlášky 17. 4. 1998Dátum nadobudnutia účinkov patentu 4. 11. 2003 Vestník ÚPV SR č. 11/2003Číslo prioritnej prihlášky 0444/97 Dátum podania prioritnej prihlášky 21. 4. 1997Dátum zverejnenia prihlášky 4. 11. 1998 Vestník UPV SR č. 11/1998Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTSpôsob výroby amoniaku pri zvýšenom tlaku a teplote za« hŕňa vedenie procesného prúdu zo syntézneho plynu na výrobu amoniaku postupne aspoň troma katalyzátorovými lôžkami a V týchto lôžkach sa syntézny plyn nechá reagovať. Čiastočne zrcagovaný syntézny plyn opúšťajúci kataIyzátorové lôžka sa bezprostredne chladí výmenou tepla vo výmenníkoch tepla usporiadaných medzi každým katalyzátorovým lôžkom a odťahuje sa vytekajúci produkt, ktorý je obohatený o amoniak. Procesný prúd sa dostáva spojením pred vstupom do prvého katalyzátorového lôžka, prvý napájací prúd syntćzneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla počas intermediámeho chladenia čiastočne konventorovaného syntézneho plynu, druhý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla vytekajúcim produktom a tretí napájací prúd syntézneho plynu slúži na úpravu teploty procesného prúdu, kde prvý napájací prúd sa vedie postupne cez medzilôžkovć výmenníky tepla kvôli chladeniu čiastočne konvertovaného syn tézneho plynu.HALDOR TOPSBE A/S, Lyngby, DK Gam Eric Andreas, Horsholm, DKSpôsob výroby amoniaku a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobuTento vynález sa týka spôsobu výroby amoniaku a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu, a to zo syntézneho plynu obsahujúceho dusík a vodík tým, že sa syntézny plyn vedie radom katalyzatorových lôžok s intermediárnym chladením čiastočne konvertovanćho syntézneho plynu medzi týmito katalyzátorovými lôžkami. Vynález sa hlavne týka zlepšeného spôsobu uvedeného typu a reaktora na výrobu amoniaku na použitie pri tomto spôsobe, pri ktorom sa chladenie čiastočne konvertovanćho syntézneho plynu vykonáva nepriamou výmenou tepla s jediným prúdom čerstvého syntézneho plynu.US patent č. 4 181 701 opisuje reaktor na výrobu amoniaku s homým a spodným katalyzátorovým lôžkom a s centrálnym výmennikom tepla pripevneným na jednom z lôžok. Procesný prúd syntézneho plynu sa získava kombináciou vnútri reaktora oddelených dávkovacích prúdov.Plášťový prúd slúži na ochladzovanie reaktorového plášťa, výmenníkový prúd slúži na ochladzovanie centrálneho výmennika tepla a obtokový prúd slúži na konečnú úpravu teploty procesného prúdu.Nepriarne chladenie čiastočne konvertovaného syntézneho plynu na výrobu amoniaku v reaktore s viac ako dvoma katalyzátorovými lôžkami je okrem toho známy V odbore a bežne sa používa v priemysle.Pritom sa syntézny plyn nepriamo ochladzuje čerstvým syntćznym plynom, ktorý sa vedie V rade oddelených prúdov do výmenníkov tepla medzi katalyzátorovými lôžkami. Prúdy sa zavádzajú oddelenými potrubnými prípojkami,ktoré sú namontované v plášti reaktora.Hlavnou nevýhodou známych spôsobov výroby amoniaku s intermediárnym chladením čiastočne konvertovaného syntézneho plynu je veľký počet medzilôžkových výmenníkov tepla s oddelenými prúdmi plynu, kde je potrebný rad prívodných prvkov a komplikovaná potrubie v reaktore na výrobu amoniaku.Predmetom tohto vynálezu je poskytnutie spôsobu výroby amoniaku vo viac ako dvoch katalyzátorových lôžkach s intermediárnym chladením čiastočne konvenovanćho syntézneho plynu, kde plyn je medzi katalyzátorovými lôžkami chladený nepriamou výmenou tepla, bez opisaných nevýhod známych spôsobov.V súlade s opísaným predmetom tento vynález poskytuje spôsob výroby amoniaku pri zvýšenom tlaku a teplote v reaktore na výrobu amoniaku, ktorý spočíva v tom, že sa vedie procesný prúd syntézneho plynu na výrobu amoniaku postupne aspoň troma katalyzátorovými lôžkami a v týchto lôžkach sa nechá reagovať syntézny plyn, bezprostredne chladi čiastočne zreagovaný syntćzny plyn opúšťajúci katalyzátorové lôžko výmenou tepla vo výmenníkoch tepla usporiadaných medzi každým katalyzátorovým lôžkom a odťahuje vytekajúci produkt, ktorý je obohatený o amoniak, pričom procesný prúd sa dostáva spojením pred vstupom do prveho katalyzátorového lôžka,prvý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla počas intemtediárneho chladenia čiastočne konvertovaného syntézneho plynu, druhý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenoutepla vytekajúcim produktom a treti napájací prúd syntézneho plynu slúži na úpravu teploty procesného prúdu a kde prvý napájací prúd sa vedie postupne cez medzilôžkové výmenníky tepla kvôli chladeniu čiastočne konvenovaného syntézneho plymu.Další predmet tohto vynálezu poskytuje reaktor na výrobu amoniaku, na použitie pri spôsobe podľa tohto vynálezu, so zjednodušenými privodnými a potrubnými prvkami, na distribúciu čerstvého syntézneho plynu slúžiaceho ako chladiace prostredie pri nepriamej výmene tepla s čiastočne zreagovaným syntćznym plynom medzi každým katalyzátorovým lôžkom.Tak reaktor na výrobu amoníaku podľa tohto vynálezu zahmuje vo valcovom tlakovom plášti prinajmenšom prvé,druhé a posledné katalyzátorové lôžko usporiadané vertikálne okolo spoločnej osi a spojené v sérii, intermediáme prostriedky na výmenu tepla usporiadané medzi každým katalyzátorovým lôžkom na intermediáme chladenie čiastočne konvertovaného syntézneho plynu obsahujúceho amoniak z katalyzátorového lôžka nepriamou výmenou tepla s prvým napájacim prúdom čerstvého syntézneho plynu na výrobu amoniaku, napájací - výtokový prostriedok na výmenu tepla, usporiadaný na výtoku z posledného katalyzátorového lôžka na ochladzovanie vytekajúceho prúdu produkovaného amoniaku nepriamou výmenou tepla s druhým napájacim prúdom syntézneho plynu na výrobu amoniaku, prívodný prvok na zavádzanie prvého napájacieho prúdu a prívodný prvok na zavádzanie druhého napájacieho prúdu do reaktora, prívodný prvok na zavádzanie tretieho napájacieho prúdu čerstvého syntézneho plynu na výrobu amoniaku do reaktora, prostriedok na vedenie prvého, druhého a tretieho napájacieho prúdu do homého katalyzátorového lôžka aprostriedok na spájanie napájacích prúdov do procesného prúdu pred zavedením procesného prúdu do homého katalyzátorového lôžka, kde prostriedok na zavedenie prveho napájacieho prúdu pozostáva zo spojovacej cesty na spojenie do radu intermediámych výmenníkov tepla na vedenie prvého prúdu z privodného prvku nepretržite cez intermediáme výmenníky tepla k prostriedku na spojenie napújacích prúdov.Vynález bude podrobnejšie vysvetlený v ďalej zaradenom opise v súvislosti s výkresmi, na ktorých jediný obrazok je čisto schematickou formou rezu spojeného s pohľadom na zadné obrysy reaktora na výrobu amoniaku podľa zvláštneho stelesnenia tohto vynálezu.Pri vykonávaní vynálezu sa čerstvý symtézny plyn 2 na výrobu amoniaku zavádza do reaktora 4 na výrobu amoniaku, ktorý je zostavený podľa zvláštneho uskutočnenia tohto vynálezu. Syntézny plyn sa zavádza v troch oddelených prúdoch 6, 8, 10 prívodmi 16, 18, 20, ktore sú usporiadané v plášti 12 reaktora. Reaktor 4 na výrobu amoniaku obsahuje v plášti homé katalyzátorové lôžko 24, stredné katalyzátorové lôžko 26 a spodné katalyzátorové lôžko 28. Medzi homým katalyzátorovým lôžkom 24 a stredným katalyzátorovým lôžkom 26 a medzi stredným katalyzátorovým lôžkom 26 a spodným katalyzátorovým lôžkom 28 sú umiestnené výmenníky 30, 32 tepla na chladenie čiastočne konvertovaného procesného prúdu 37, ktorý opúšťa homé katalyzátorovć lôžko 24 a stredné katalyzátorové lôžko 26. Spodný výmennik 34 tepla umiestnený smerom po prúde zaspodným katalyzátorovým lôžkom 28 slúži na chladenie vytekajúceho produktu 38 zo spodného katalyzátorovćho lôžka 28. Čerstvý syntézny plyn sa vedie v procesnom prúde 36 do homého katalyzátorového lôžka 24 a čiastočne konvertuje v homom katalyzátorovom lôžku 24. Čiastočne konvertovaný syntézny plyn sa potom vedie v procesnom prúde 37 postupne stredným katalyzátorovým lôžkom 26 a spodným katalyzátorovým lôžkom 28. Pri vedení týmito lôžkami dusík a vodík v prúde reaguje exotermicky na amoniak a vytekajúci produkt 38, ktorý je obohatený amoniakom. Vytekajúci produkt 38 sa chladí v spodnom výmenníku tepla 34 nepriamym chladením napájacím prúdom 8 pred tým, ako sa odvedie z reaktora výstupom 40.Ako už bolo uvedené, reakcia medzi vodíkom a dusíkom prebieha exotermicky v katalyzátorových lôžkach a teplota procesného prúdu narastá. Z termodynamických dôvodov teplota procesného prúdu 37 má byť znížená pred tým, ako sa prúd zavedie do stredného katalyzátorového lôžka 26 a spodného katalyzátorového lôžka 28. Prúd sa pritom ochladzuje vo výmenníkoch 30, 32 tepla nepriamou výmenou tepla s napájacím prúdom 6, ktorý sa vedie do série výmenníkov 32, 30 tepla.Priechodom výmenníkmi tepla sa napájacie prúdy 6, 8 predhrievajú nepriamou výmenou tepla, ako je opísané. Predhriate napájacie prúdy sa potom spoja do procesného prúdu 36, ktorý sa zavádza ako homý prúd do homého katalyzátorového lôžka 24. Predtým ako sa procesný prúd 36 zavedie do homého katalyzátorového lôžka 24, jeho teplota sa upraví pridaním studeného napájacieho prúdu 10.l. Spôsob výroby amoniaku pri zvýšenom tlaku a teplote v reaktore na výrobu amoniaku, zahmujúci vedenie procesného prúdu zo syntézneho plynu na výrobu amoniaku postupne aspoň troma katalyzátorovými lôžkami a V týchto lôžkach reagovanie syntézneho plynu,bezprostredne chladenie čiastočne zreagovaného syntézneho plynu opúšťąjúceho katalyzátorové lôžka výmenou tepla vo výmenníkoch tepla usporiadaných medzi každým katalyzátorovým lôžkom a odťahovanie vytekajúceho produktu,ktorý je obohatený o amoniak, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že sa procesný prúd dostáva spojením pred vstupom do prvého katalyzátorového lôžka, prvý napájací prúd syntézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla počas bezprostredného chladenia čiastočne zreagovaného syntézneho plynu, druhý napájací prúd sjmtézneho plynu sa predhrieva nepriamou výmenou tepla s vytekajúcim produktom a tretí napájací prúd syntézneho plynu slúži na úpravu teploty procesného prúdu a kde prvý napájací prúd sa vedie postupne cez medzilôžkové výmenníky tepla na chladenie čiastočne zreagovaného syntézneho plynu.2, Reaktor na výrobu amoniaku, v ktorého valcovom tlakovom plášti je vertikálne usporiadané najmenej homé,druhé a posledné katalyzátorové lôžko pozdĺž rovnakej osi a spojené v rade, intermediáme výmenníky tepla sú usporiadané medzi každým katalyzátorovým lôžkom na bezprostredne chladenie čiastočne zreagovaného syntézneho plynu na výrobu amoniaku z katalyzátorového lôžka nepriamou výmenou tepla prvým napájacím prúdom čerstvého syntézneho plynu na výrobu amoniaku, napájacie prvky na zavádzanie, prvého, dmhého a tretieho napájacieho prúdu čerstvého syntézneho plymu na výrobu amoniaku do reaktora, prostriedok na vedenie prvého, druhého a tretieho napájacieho prúdu do homého katalyzátorového lôžka aprostriedok na spájanie napajacích prúdov do procesného prúdu pred zavedením procesného prúdu do homého katalyzátorového lôžka, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prostriedok na zavedenie prvého napájacieho prúdu pozostáva zo spojovacej cesty na spojenie intermedíárnych výmenníkov tepla do radu a na vedenie prvého prúdu z napájacieho prvku nepretržite cez intermediárne výmenníky tepla k prostriedku na spojenie napájacích prúdov a napájací-výtokový výmenník tepla je usporiadaný na výtoku z posledného katalyzátorového lôžka na ochladzovanie vytekajúceho prúdu produkovaného amoniaku ncpriamou výmenou tepla s druhým napájacím prúdom syntézneho plynu na výrobu amoniaku.

MPK / Značky

MPK: C01C 1/04

Značky: výroby, tohto, spôsobu, amoniaku, vykonávanie, spôsob, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-283645-sposob-vyroby-amoniaku-a-zariadenie-na-vykonavanie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby amoniaku a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty