5. Описание технологической схемы процесса

Свежая АВС, после очистки метанированием, поступает в центробежный компрессор, где сжимается до давления 32 МПа и после охлаждения в воздушном холодильнике (не показано на схеме) поступает в нижнюю часть конденсаторной колонны 8 для очистки от остаточных примесей СО2, H2O и следов масла. Свежий газ барботирует через слой сконденсировавшегося жидкого аммиака, освобождается при этом от водяных паров, следов СО и масла, насыщается аммиаком до 3-4 % и смешивается с циркуляционным газом. Полученная смесь по трубам теплообменника конденсационной колонны направляется в межтрубное пространство выносного теплообменника 4, где нагревается до 185-195 0С за счет теплоты газа, выходящего из колонны синтеза. Затем циркуляционный газ поступает в колонну синтеза 2.

В колонне синтеза 2 газ проходит снизу вверх по кольцевой щели между корпусом колонны и кожухом насадки и поступает в межтрубное пространство внутреннего теплообменника, размещенного в горловине корпуса Колонны синтеза. В теплообменнике циркуляционный газ нагревается до температуры начала реакции 400-440 0С за счет теплоты конвертированного газа и, затем, последовательно проходит четыре слоя катализатора, в результате чего концентрация аммиака в газе повышается до 15 %. Пройдя через центральную трубу, при температуре 500-515 0С, азотоводородная смесь направляется во внутренний теплообменник, где охлаждается до 330 0С. Дальнейшее охлаждение газовой смеси до 215 0С осуществляется в трубном пространстве подогревателя питательной воды 3, в трубном пространстве выносного теплообменника 4 до 65 0С за счет холодного циркуляционного газа, идущего по межтрубному пространству, и затем в аппаратах воздушного охлаждения 7 до 40 0С, при этом часть аммиака конденсируется. Жидкий аммиак, сконденсировавшийся при охлаждении, отделяется в сепараторе 6, а затем смесь, содержащая 10-12 % NH3, идет на циркуляционное колесо компрессора 5, где сжимается до 32 МПа.

Циркуляционный газ при температуре 50 0С поступает а систему вторичной конденсации, включающую конденсационную колонну 8 и испарители жидкого аммиака 15. В конденсационной колонне газ охлаждается до 18 0С и в испарителях за счет кипения аммиака в межтрубном пространстве до -5 0С. Из трубного пространства испарителей смесь охлажденного циркуляционного газа и сконденсировавшегося аммиака поступает в сепарационную часть конденсационной колонны, где происходит отделение жидкого аммиака от газа и смешение свежей АВС с циркуляционным газом. Далее газовая смесь проходит корзину с фарфоровыми кольцами Рашига, где отделяется от капель жидкого аммиака, поднимается по трубам теплообменника и направляется в выносной теплообменник 4, а затем в колонну синтеза 2. Жидкий аммиак из первичного сепаратора проходит магнитный фильтр 16, где из него выделяется катализаторная пыль, и смешивается с жидким аммиаком из конденсационной колонны 8. Затем его дросселируют до давления 4 МПа. и отводят в сборник жидкого аммиака 11. В результате дросселирования жидкого аммиака до 4 МПа происходит выделение растворенных в нем газов H2, N2, O2, CH4. Эти газы, называемые танковыми, содержат 16-18 % NH3. Поэтому таковые газы направляют в испаритель 12 с целью утилизации аммиака путем его конденсации при -25 0С. Из испарителя танковые газы и сконденсировавшийся аммиак поступают в сепаратор 13 для отделения жидкого аммиака, направляемого в сборник жидкого аммиака 11.

Для поддержания в циркуляционном газе постоянного содержания инертных газов, не превышающего 10 %, производится продувка газа после первичной конденсации аммиака (после сепаратора 6). Продувочные газы содержат 8-9 % NH3, который выделяется при температуре -25-(-30) 0С в конденсационной колонне 9 и испарителе 10 продувочных газов. Смесь танковых и продувочных газов после выделения аммиака используют как топливный газ. (стр.394-396 [2])