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" Procédés de fabrication d'ammoniaque synthétique en pré- sence de gaz inertes".
La présente invention est relative à la fabrication d'ammoniaque synthétique en partant d'un mélange d'azote et d'hydrogène et en présence de gaz inertes tels que par exemple, du méthane.
Dans les procédés connus, à tours indépendantes avec circulation en cycle de gaz, des teneurs en gaz inertes dépassant 0,1 à 0,2% provoquent une accumulation rapide des gaz inertes dans les tours.
Pour parer à cet inconvénient, on a essayé d'employer des tours en série mais sans que ceci ne donne satisfac- tion complète.
En effet, dans les procédés à hyperpressions avec emploi de plusieurs tours en série, on ne parvient à transformer en ammoniaque que de 75 à 80% du mélange azote hydrogène, le restant devant être renvoyé à l'atelier de fractionnement avec perte de la force motrice de compres- sion.
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En travaillant à des pressions plus faibles, les difficultés s'accentuent encore à cause du grand nombre de tours nécessaires pour arriver à un coefficient d'uti- lisation du mélange azote-hydrogène quelque peu raisonna- ble.
La présente invention a pour but de permettre l'em- ploi de mélanges gazeux contenant des gaz inertes en as- sez fortes proportions, sans provoquer l'accumulation de gaz inertes dans les tours, sans nécessiter une épuration préalable des gaz d'appoint et avec un nombre restreint de tours*
A cet effet, on prévoit, suivant l'invention, et dans une installation comprenant des tours reliées en séries, avec séparation d'ammoniaque à la sortie des tours, d'en- voyer les gaz exempts d'ammoniaque, en partie vers la tour suivante et en partie à nouveau dans la même tour, en mélange avec les gaz arrivant de la tour précédente.
Pour la première tour, la partie des gaz renvoyés dans cette tour est mélangée avec les gaz frais et pour la dernière tour, une partie des gaz sortants est envoyée dans un gazomètre à gaz résiduaire.
Par ce procédé, l'on arrive à des coefficients d'uti- lisation du mélange azote-hydrogène très élevés du même ordre que ceux obtenus dans des tours indépendantes avec des gaz pratiquement purs.
Le schéma ci-annexé illustre à titre non limitatif un cas d'application de l'invention.
On part de 100m3 de gaz frais contenant 3% de méthane Ces gaz sont mélangés à 75m de gaz ayant déjà passé par une tour I et à la sortie de cette tour, après enlèvement de l'ammoniaque en 3,l'on obtient 140m3 de gazà 5% de méthane. De ces 140m3, 75m3 sont renvoyés dans la tour 1
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avec une nouvelle charge de 100m3 de gaz fraiso
Les 65m3 restant sont envoyés dans une tour II avec
120m3 de gaz ayant déjà passé par cette tour et exempts d'ammoniaque, on obtient à la sortie de cette seconde tour après enlèvement de l'ammoniaque en b, 150m3 de gaz à 9% de méthane dont 120m3 retourneront dans cette tour.
Les 30m3 restants sont envoyés dans .$ne troisième tour III avec 215m3 de gaz ayant déjà passé par cette tour.
A la sortie de cette troisième tour, après enlèvement de l'ammoniaque en.±., 1 on obtient 225m3 de gaz exempts d'ammoniaque et à 35% de méthane dont 215m5 retourneront dans cette tour.
Les 10m3 restants sont évacués vers le gazogène des gaz résiduaires IV.
Ces 10m3 à 65% de gaz utiles représentent donc la perte en azote et hydrogène, soit environ 7% sur les 100m3 à 97% mis en oeuvre.
Il est évident que lorsqu'on emploie en combinaison avec le procédé de la demande un procédé connu comportant une opération de fractionnement, que ces 10m3 peuvent être envoyés à l'atelier de fractionnement et peuvent ser- vir de source de gaz frais dans ce procédéo
Le procédé décrit, permet 1 emploi de gaz de gazogè ne sans épuration onéreuse préalable d'oxyde de carbone et de méthane, qui dans les procédés connus doit être éli- miné pour l'obtention d'un coefficient d'utilisation sa- tisfaisant.
On peut par exemple procéder de la manière suivante: Après conversion de la majeure partie de 1 oxyde de car- bone en anhydride carbonique et hydrogène, par de la va- peur d'eau, avec élimination ultérieure de cet anhydride
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carbonique, par lavage à l'eau sous pression, on peut transformer en méthane le peu d'oxyde de carbone restant, en présence d'un catalyseur approprié. Ce méthane va re- joindre le méthane produit dans le gazogène, méthane qui, par le procédé décrit, ne gêne en rien la production d'am- moniaque.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et que bien des modifications peuvent être apportées aux cycles des gaz sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
EMI4.1
R E V E N D I Ç A T I 0 T, $
1.- Procédé de fabrication d'ammoniaque synthétique à partir de mélanges gazeux renfermant, outre de l'azote et de l'hydrogène, des gaz inertes et dans lequel la cir- culation des gaz se fait en séries dans plusieurs tours, avec enlèvement de l'ammoniaque à la sortie des tours, caractérisé en ce que les gaz débarrassés de l'ammoniaque sont renvoyés, en partie dans la même tour, en même temps que les gaz provenant de la tour précédente, ou de la source de gaz frais, s'il s'agit de la première tour, et en partie dans la tour suivante, ou vers l'éva- cuation de gaz résiduaires s'il s'agit de la dernière tour.