Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Мухленов И.П. -> "Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп." -> 16

Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.

Мухленов И.П., Авербух А.Я., Кузнецов Д.А., Амелин А.Г., Тумаркина Е.С., Фурмер И.Э. Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп.: Учебник для вузов. Под редакцией И.П. Мухленова — M., «Высш. школа», 1977. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): genapplchem2.djv
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 127 >> Следующая


Очистка газа. Каталитические процессы производства аммиака предъявляют строгие требования к чистоте поступающего на катализаторы газа. Так, в природном газе, подаваемом на катализатор конверсии метана, содержание серы не должно превышать 2 мг/м3; очень чувствителен к серусодержащим соединениям низкотемпературный катализатор конверсии СО. Катализатор синтеза аммиака снижает свою активность при наличии в газе даже следов кислородсодержащих и серусодержащих соединений. Вместе с тем природный газ, как правило, содержит определенное количество соединений серы, характерных для данного месторождения, или добавляемых в качестве одоранта. Газ после конверсии СО содержит значительные количества CO2 (до 30%), а также СО (от 0,5 до 4,0%). Тщательная очистка газа от этих примесей при наименьших затратах — одна из наиболее трудных задач в технологическом оформлении процесса синтеза аммиака.

Применяются различные методы очистки технологического газа от примесей: а) адсорбция примесей твердыми сорбентами, б) абсорбция жидкими сорбентами, в) конденсация примесей глубоким охлаждением, г) каталитическое гидрирование. Очистка твердыми сорбентами применяется при небольших содержаниях примесей (серусодержащие соединения) в газе. Очистка газа жидкими сорбентами в производстве аммиака используется для удаления CO2 и СО. Очистка методом конденсации с применением глубокого охлаждения в настоящее время довольно широко используется в азотной промышленности. Однако в связи с повышенным расходом электроэнергии в новых схемах производства аммиака этот метод не находит применения. Каталитическая очистка методом гидрирования с последующим удалением образовавшейся воды применяется при низком содержании CO2, СО и O2 в конвертированном газе.

Очистка от серусодержащих соединений. Природный газ содержит серу в виде сероводорода, сероуглерода CS2, сероокиси углерода COS, меркаптанов (главным образом этилмеркаптана C2H5SH), содержание которых колеблется в пределах от 5 до 30 мг/м3. Перед очисткой сераорганические соединения гидрируют до сероводорода

на кобальтмолибденовом катализаторе при 350—450° С, объемной скорости около 1000 ч"1 по уравнениям реакций:

CS2 + 4H2 = 2H3S + CH4

RSH + H3= H2S+ RH

COS+ 4H2 = H2S+ CH4+ H2O

Образующийся сероводород адсорбируют твердыми поглотителями или жидкими абсорбентами. В качестве твердых поглотителей для очистки от сероводорода применяют активированный уголь, гидроокись железа, окись цинка. При жидкостной абсорбции используют аммиачную воду, этаиоламины, мышьяково-содо-вый раствор, растворы карбонатов и т. п. В азотной промышленности наиболее часто применяют очистку при помощи окиси цинка (поглотитель ГИАП-10) при 350—400° С и объемной скорости до 2000 ч"1 по уравнению реакции

ZnO+ H2S= ZnS+ H2O

При 400—500° С эта реакция практически необратима. Серо-емкость поглотителя ГИАП-10 около 30%. В газе на выходе из аппаратов сероочистки содержание H2S не превышает 1 мг/м3.

Очистка конвертированного газа от CO2. В газе после конверсии СО содержится от 17 до 30% двуокиси углерода, которая выделяется, как правило, жидкими сорбентами: водой, этаноламинами, растворами щелочей и т. п. CO2 под давлением растворяется в воде значительно лучше, чем другие компоненты конвертированного газа. На этом принципе основана водная очистка от CO2 промывкой газа водой в башнях с насадкой при 2 • 108—3 • 108 Н/м2. Вытекающая из башни вода вращает турбину, насаженную на одном валу с насосом, подающим воду на башню. Таким образом регенерируют около 60% электроэнергии, затрачиваемой на подачу воды в башню. В турбине давление снижается до атмосферного, растворимость газов уменьшается и из веды десорбируется газ, содержащий около 80% CO2, 11% H2, а также N2, H2S и др. Этот газ целесообразно использовать в производстве карбамида, сухого льда или других продуктов. Вода после охлаждения в градирнях возвращается на орошение в башни. Основной недостаток водкой очистки заключается в значительном расходе электроэнергии и больших потерях водорода. Поэтому в современных схемах применяются другие поглотители, обладающие большей, чем вода, сорб-ционной емкостью и селективностью.

Этанола м и новая очистка осуществляется водными растворами смеси моно- и диэтаноламииов: CH2CH2OHNH2 и (CH2CH2OH)2NH. Процесс удаления CO2 основан на протекании следующих обратимых реакций:

CO2 + 2RNH2 + H3O = (RNH3), CO3 CO2 + (RNH3), CO3 + H2O = 2RNH3HCO3

где R — группа OHCH3CH2—. 38

Процесс поглощения проводят при 40—45° С. Образовавшиеся в результате абсорбции карбонаты и бикарбонаты разлагаются в десорбере с выделением CO2 нагреванием до 120° С.

Очистка горячим раствором поташа проводится под давлением 1 • 10е—2 • 106 Н/м2 при 110—120°. Обычно применяют 25% -ный водный раствор K2CO3, активированный мышьяком (As2O3). При поглощении CO2 карбонат превращается в бикарбонат по уравнению реакции

K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3

Регенерация раствора производится снижением давления. В качестве поглотителей CO2 также могут применяться органические вещества: метанол, пропиленкарбонат C4H6O3, сульфолан C4H8SO2.
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 127 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed