JPH01100012A - 合成、特にアンモニア合成法とその装置 - Google Patents

合成、特にアンモニア合成法とその装置

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JPH01100012A
JPH01100012A JP63171974A JP17197488A JPH01100012A JP H01100012 A JPH01100012 A JP H01100012A JP 63171974 A JP63171974 A JP 63171974A JP 17197488 A JP17197488 A JP 17197488A JP H01100012 A JPH01100012 A JP H01100012A
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internal cooling
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JP63171974A
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Hans-Joachim Herbort
ハンス‐ヨハヒム・ヘルボルト
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、幾つかの直列接続した反応槽と、反応ガス
冷却装置を設置した合成、特にアンモニア合成用の製法
と装置に関する。触媒で発熱化学反応により、反応ガス
は自然に連続的に昇温するので、最適条件を維持したり
、この条件を何度も達成するには、冷却する必要がある
。
原理的には、二つの異なる冷却法がある。第一のものは
、反応槽の中で冷却を行うもので、反応槽では内部冷却
装置によって全反応が進行する（西独特許第１４４２９
４１号公報）。他の可能性は、反応槽を連続した触媒ベ
ッドに分解するもので、反応ガスはその都度、各反応槽
の下流の蒸気発生器又は他の熱交換器に供給され、冷却
後反応ガスを次の触媒ベッドに供給する（ｗｏ　８６１
０６０５８）。
双方の製法は一定の利点があるが、欠点もある。
従って、完全な反応及び必要な熱放散が一つのプロセス
ユニットに統合した大きな単一反応槽は高度に複雑な構
成になる。他方、触媒ベッドの後の個々の冷却は最適触
媒反応を狭い範囲内でのみ造り出す必要がある。
この発明の課題は、双方のシステムの利点を利用し、し
かも同時に要求される設備の範囲を低減し、触媒反応を
最適にする解決策を提供することにある。
この発明は、次の製造構成を装備している。即ち、第一
触媒ベッドの下流で反応ガスの冷却が少なくとも一つの
下流触媒ベッドの内部冷却によって達成されることにあ
る。
第一触媒ベッド内の内部冷却は、多くの技術的困難を持
ち出す。何故なら、原則としてこのベッドが放散させる
熱に対して小さいからである。この場合考えるられ°る
一つの解決策は、予備加熱ステージとして冷却プロセス
ガスの助けで公知の下流冷却である。しかしながら、下
流の反応槽は内部冷却装置が装備してあり、前記の冷却
は部分的な冷却をさせることができる。即ち、内部冷却
は触媒ベッドの外で下流冷却プロセスの一つを組み合わ
せである。
三つの触媒ベッドを具備するこの発明の特別な具体例は
、最終触媒ベッドで行われる直接内部冷却のために用意
しである。
特にアンモニア合成に対して三つの触媒ベッドを用いる
と、触媒ベッドの容積を第一触媒ベッドから第三触媒ベ
ッドにわたってほぼ１／６．２／６．３／６に設計する
。即ち、第三の触媒ベッドは近似的に二つの上流の槽の
容積を有する。最後の触媒ベッドが内部冷却に理想的に
適していることは経験から実証されている。
内部冷却は、種々の方法で実行できる。しかしながら、
最も適切な方法は水／蒸気ループによって内部冷却を行
うことにある。この発明の特別な利点と特徴は冷却ルー
プの蒸気の圧力を介して操作される制御系にある。
この発明は、少な（とも一つの触媒ベッドを直接内部冷
却装置に設置し、前記装置の特別な具体例はループと水
分離器の内部にある蒸気／水・冷却剤を保有する触媒ベ
ッドを通過するパイプの系からなるように前記プロセス
を実行する装置を提供している。
この装置には、触媒ベッドの冷却を制御するため、冷却
ループの内部に蒸気圧制御装置が装備しである。
この発明による装置の構造を示すために使用された添付
図面に基づき、この発明を以下に説明する。
第−ＮＨ１反応槽１には、第一触媒ベッド２があり、そ
の後に反応ガスを予備加熱する熱交換器３が続き、第二
触媒ベッド４が続く。第一アンモニア反応槽１を離れる
と、この装置を矢印５で示した方向に通過する反応ガス
は第一アンモニア反応槽１に入り、ライン７を経由して
バイパスされた次の熱交換器６、即ち蒸気発生器の一つ
に往く。
次に、第二反応槽８が第三触媒ベッド９と共に実現され
ている。反応槽８には順次ライン１１でバイパスされた
別な熱交換器１０が続いている。
触媒ベッド９には、内部冷却装置１２が設置しである。
この装置は、蒸気・水分離器１３と蒸気圧制御装置１４
を有する循環回路水・蒸気冷却装置として設計されてい
る。
【図面の簡単な説明】
添付図は、この発明による三段触媒ベッドで構成したア
ンモニア反応槽の模式図。 図中引用記号： １．８・・・反応槽、 ３．１０・・・熱交換器、 ２．４．９・・・触媒ベッド、 １２・・・内部冷却装置、 １３・・・蒸気・水分離器、 １４・・・水・蒸気冷却装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、幾つかの直列接続した触媒ベッドと、反応ガスを冷
    却する装置を設置した特にアンモニア合成の合成法にお
    いて、 第一触媒ベッドの後で反応ガスを冷却くる事以外に、内
    部冷却が少なくとも一つの下流触媒ベッドで行われるこ
    とを特徴とする合成法。 ２、三つの触媒ベッドを使用したとき、直接冷却は最終
    触媒ベッドで行われることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の合成法。 ３、内部冷却は、水・蒸気循環の空気で行われることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の合成
    法。 ４、内部冷却は、蒸気圧の助けで行われることを特徴と
    する特許請求の範囲第３項記載の合成法。 ５、内部冷却は、触媒ベッドの下流に設置したもう一つ
    の冷却段を用いて触媒ベッドの部分冷却に使用されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれ
    か１項に記載の合成法。 ６、ＮＨ＿３反応槽と触媒ベッドを有し前記特許請求項
    のいずれか１項に従う合成法を実行する装置において、 少なくとも一つの触媒ベッド（９）には直接内部冷却装
    置（１２）が設置してあることを特徴とする装置。 ７、内部冷却装置（１２）は、循環している水・蒸気冷
    却剤と蒸気・水分離器（１３）のあるループを装備した
    触媒ベッド（９）を通過するパイプ系として形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置
    。 ８、循環ループには、蒸気圧制御装置（１４）が装備し
    てあることを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６
    項記載の装置。
JP63171974A 1987-08-01 1988-07-12 合成、特にアンモニア合成法とその装置 Pending JPH01100012A (ja)

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