Procédé d'épuration des gaz destinés à la synthèse de rammoniaque. La présente invention a pour objet un procédé d'épuration des gaz destinés à la synthèse de l'ammoniaque.
Ces gaz contiennent de l'azote et de l'hydrogène dans les proportions voulues et comme impuretés des produits oxydables, des produits réductibles et de l'oxygène.
Or, on sait que lorsqu'il s'agit des pro cédés de synthèse de l'ammoniaque, l'élimi nation de ces diverses substances est indis pensable, et l'on a trouvé un moyen simple et très économique pour éliminer d'une part l'oxygène, l'oxyde de carbone et les hydro carbures, d'autre part les composés phosphorés et sulfurés.
Selon le procédé d'épuration, on fait passer les gaz destinés à la synthèse de l'ammo niaque, légèrement humides, sur du charbon sous pression et à une température inférieure à 600 C, et dans des conditions propres à assurer une oxydation de la totalité des impuretés oxydables, puis traite les gaz avec des corps susceptibles de retenir les produits formés par la transformation des impuretés.
En effet, au contact du charbon formant catalyseur, l'oxygène que renferment les gaz transforme l'oxyde de carbone et les hydro carbures en anhydride carbonique, que l'on peut éliminer facilement des gaz par tous moyens connus et notamment à l'aide d'al calis. L'oxygène, l'oxyde de carbone et les hydrocarbures qui se trouvent à l'état d'im puretés dans les gaz, sont ainsi éliminés, lorsque, -cela va de soi, les constituants sont dans les proportions voulues.
Il faut avoir soin que la quantité d'oxy gène soit suffisante pour réaliser les opéra tions d'oxydation nécessaires eu ajoutant éventuellement de l'oxygène sous forme d'oxygène ou sous forme d'air.
Au contact de ce même catalyseur au charbon d'autre part, les composés réductibles tels que les composés phosphorés et sulfurés renfermés dans le gaz sont réduits par l'hy drogène lui-même contenu dans les gaz, en hydrogène phosphoré et en hydrogène sulfuré, que l'on peut éliminer facilement des gaz par tous moyens connus, et notamment à l'aide de l'acide chrotrtique.
A titre d'exemple non limitatif de réali sation de ce procédé, on peut supposer que l'on a à épurer un gaz contenant trois vo lumes d'hydrogène et un volume d'azote et renfermant en outre des composés du soufre et du phosphore, 0,4% d'oxyde de carbone et de 0,2 à 0,3 % d'oxygène et enfin de petites quantités d'acétylène.
On fait passer ce gaz, légèrement humide,. sous pression d'au moins une atmosphère sur du charbon de bois (en petits morceaux de préférence) chauffé à une température inférieure à 600 0 C; l'oxyde de carbone se transforme intégrale ment en aeide carbonique très facile à retenir comme on l'a vu ci-dessus, tandis que les composés soufrés et phosphorés sont réduits par l'hydrogène en présence du charbon, en donnant de l'hydrogène sulfuré et de l'hy drogène phosphoré que l'on absorbe quantita tivement par de l'acide chromique. L'acéty lène sera oxydé en formant de l'acide carbo nique et de l'eau.
Le procédé s'effectue à une température inférieure à 60011 C. Cette température ne doit pas être dépassée, afin d'éviter la trans formation de l'oxygène en eau en présence de l'hydrogène.
Process for the purification of gases intended for the synthesis of ammonia. The present invention relates to a process for the purification of gases intended for the synthesis of ammonia.
These gases contain nitrogen and hydrogen in the desired proportions and as impurities oxidizable products, reducible products and oxygen.
Now, we know that when it comes to ammonia synthesis processes, the elimination of these various substances is essential, and we have found a simple and very economical means of eliminating from a on the other hand oxygen, carbon monoxide and hydrocarbons, on the other hand phosphorus and sulfur compounds.
According to the purification process, the gases intended for the synthesis of ammonia, slightly moist, are passed over carbon under pressure and at a temperature below 600 ° C., and under conditions suitable for ensuring oxidation of the gas. all the oxidizable impurities, then treats the gases with bodies capable of retaining the products formed by the transformation of the impurities.
In fact, on contact with the carbon forming a catalyst, the oxygen contained in the gases transforms the carbon monoxide and the hydrocarbons into carbon dioxide, which can be easily removed from the gases by any known means and in particular using of al calis. The oxygen, carbon monoxide and the hydrocarbons which are found in the state of impurity in the gases are thus eliminated, when, it goes without saying, the constituents are in the desired proportions.
Care must be taken that the quantity of oxygen is sufficient to carry out the necessary oxidation operations, optionally adding oxygen in the form of oxygen or in the form of air.
In contact with this same carbon catalyst on the other hand, the reducible compounds such as the phosphorus and sulfur compounds contained in the gas are reduced by the hydrogen itself contained in the gases, into phosphorus hydrogen and hydrogen sulfide, that the gases can be easily removed by any known means, and in particular using chrotrtic acid.
By way of non-limiting example of carrying out this process, it can be assumed that one has to purify a gas containing three volumes of hydrogen and one volume of nitrogen and also containing sulfur and phosphorus compounds. 0.4% carbon monoxide and 0.2 to 0.3% oxygen and finally small amounts of acetylene.
This slightly damp gas is passed through. under pressure of at least one atmosphere on charcoal (preferably in small pieces) heated to a temperature below 600 ° C.; the carbon monoxide is completely transformed into carbon dioxide very easy to retain as seen above, while the sulfur and phosphorus compounds are reduced by hydrogen in the presence of carbon, giving hydrogen sulphide and phosphorus hydrogen which is absorbed quantitatively by chromic acid. The acetylene will be oxidized forming carbonic acid and water.
The process is carried out at a temperature below 60011 C. This temperature must not be exceeded, in order to avoid the transformation of oxygen into water in the presence of hydrogen.