Тема: Производство аммиака

Газообразный азот представляет собой одно из самых устойчивых химических веществ. В атмосфере азот находится в свободном состоянии в огромных количествах. Подсчитано, что над 1га поверхности Земли имеется око­ло 80 тыс. т азота. Важнейшее значение имеет азот для жизни на Земле, являясь одним из элементов, входящих в состав белковых структур, без которых невозможно существование живой клетки.

Некоторое количество азота переходит в биологически усвояемую форму в результате грозовых разрядов по реакции

N₂ + O₂ → 2NO

В жизнедеятельности растений и животных принимает участие не элементарный азот, а связанный, т.е. его химические соединения. Аммиак является важнейшим соединением азота, участвующим в азотистом обмене веществ в живой природе.

Потребителями азотных соединений издавна являлись фармацея, военное дело, промышленность, а с начала XIX в. - и сельское хозяй­ство.

Источников связанного азота, имеющих промышленное значение, в природе крайне мало. В Чили и Южной Африке имеются крупные запасы натриевой селитры, истощающиеся в результате непрерывной добычи. Основным же неисчерпаемым источником азота служит воздух. Вследствие большой инертности азота долгое время не удавалось найти способы фиксации его. Лишь в начале 20 века были найдены три метода синтеза соединений азота из элементарного азота: дуговой, цианамидный и аммиачный.

Дуговой метод основан на соединении азота и кислорода при высокой температуре –2500-3000⁰С (в пламени электрической дуги) по обратимой реакции:

N₂ +О₂ → 2NО +Q

Далее NО окисляют до NО₂ и поглощают водой, получая азотную кислоту, или связывают с Са(ОН)₂, получая кальциевую селитру. Расход энергии на получение 1 т связанного азота дуговым методом очень велик – 60тыс. кВт*час. По этому методу работали заводы в Норвегии, Германии, США, но с появлением аммиачного метода связывания азота эти заводы были закрыты.

В н. в. этот метод начинает возрождаться на основе применения плазменных процессов.

Цианамидный метод основан на способности тонкоизмельченного карбида кальция при температуре около 1000⁰С взаимодействовать с азотом по уравнению

СаС₂ +N₂ → СаСN + С +302кДж

Расход энергии на производство 1 т связанного азота цианамидным методом 10-12 тыс кВт*час. В н.в роль этого метода в производстве связанного азота крайне незначительна.

Решением проблемы связанного азота явилась реакция синтеза аммиака, промышленное осуществление которой позволило создать мощную сырьевую базу для получения самых разнообразных азот­содержащих соединений. Расход энергии на 1 т связанного азота при аммиачном методе в несколько раз меньше, чем при цианамидном. Поэтому аммиачный метод является в н.в. основным в получении аммиака и на его основе всех других соединений азота.

Получение аммиака аммиачным методом происходит по обратимой реакции

Н₂ +N₂↔ NН₃ + Q

т.е. синтез аммиака осуществляют из азота и водорода.

Аммиак - один из важнейших продуктов химической промышленности. Он использует-

ся для получения ряда азотсодержащих соединений, азотной кислоты и минеральных удобрений (аммиачная селитра, карбамид, сложные удобрения). Чистый аммиак и аммиачная вода применяются в качестве минерального удобрения. Аммиак безводный сжиженный также используется в холодильных установках как хладоагент, в металлургии - для создания защитных сред, в медицине, в производстве пластмасс.

Аммиак находится преимущественно в двух физических состояниях: газообразном и жидком, при температуре -77,8ºС и нормальном давлении переходит в твердое состояние – превращается в лед.

При обычных температурах и атмосферном давлении – бесцветный газ с резким удушливым запахом.

Молекулярная масса 17,03. Молекулярный объем 22,08.

Плотность газа при нормальных условиях 0,77 кг/м³.

Газ аммиак легче воздуха: 1,293:0,77 = 1,679, где 1,293 – плотность сухого воздуха при нормальных условиях.

Газообразный аммиак хорошо растворяется в воде (с выделением тепла): про 0ºС один объем воды поглощает 1200 объемов газа.

Температура кипения аммиака (при 0,1 МПа) -33,4ºС. Параметры при температуре кипения:

- плотность газовой фазы 0,8966 кг/м³;

- плотность жидкой фазы 0,682,8 кг/м³

Газообразный аммиак можно перевести в жидкое состояние двумя способами:

- при атмосферном давлении охлаждением газа до -33,4ºС;

- повышением давления до состояния жидкой фазы.

При обычных температурах аммиак – химически устойчивое соединение. Реакция среды – щелочная. Хорошо растворяет многие неорганические и органические соединения. Проявляет свойства сильного основания. В кислой среде молекула NH₃ присоединяет ион водорода Н⁺, образуя ион аммония NH₄⁺.

Аммиак бурно реагирует с кислотами (серной, соляной, азотной, фосфорной, угольной и др.), нейтрализует их, образуя соответственно соли аммония: сульфаты аммония, хлориды, фосфаты, нитраты и т. д. Соли аммония хорошо растворяются в воде, поэтому реакция нейтрализации минеральных кислот аммиаком лежит в основе промышленного производства многих минеральных удобрений.

Растворы солей, образованные аммиаком и сильными кислотами, имеют слабокислую реакцию среды.

Аммиак обладает восстановительными свойствами. Газообразный аммиак при взаимодействии с метаном образует сильно ядовитое вещество – синильную (цианистоводородную) кислоту (HCN).

В среде аммиака происходит коррозия цветных металлов: меди, цинка, серебра, а также сплавов с этими металлами, особенно в присутствии воды. Аммиак растворяет резину из обычного каучука, поэтому для прокладок, защитных перчаток, обуви, лицевых масок респираторов следует использовать неопреновую резину, стойкую к действию аммиака.

Стали в жидком аммиаке, при содержании воды менее 0,2% масс. в присутствии кислорода, могут подвергаться коррозионному растрескиванию при температуре эксплуатации до -20ºС.

Газообразный аммиак относится к пожаровзрывоопасным газам (но труднозажигаемым). Пределы взрывоопасности в воздухе : 15,0 – 28,0% об.

В связи с опасностью образования взрывоопасных соединений не допускается совместное хранение и контакт аммиака: с окислителями, кислотами, галогенами (хлором, бромом, иодом) и их соединениями, также со ртутью, кальцием, соединениями кальция, оксидами серебра.

Предельно-допустимая концентрация аммиака (ПДК) в воздухе рабочей зоны – 20

мг/м³ .

Газообразный аммиак при обращении относится к малоопасным веществам 4-го класса опасности, сжиженный – к опасным токсическим веществам 2-го класса опасности.

Технологический газ, пригодный для синтеза аммиака, может быть получен практически из любого углеводородного сырья: природного газа, попутного газа нефтедобычи, газов переработки нефти, из нефти и ее производных, из каменного и бурого углей, сланцев, торфа, а также из воды.

Применение того или иного вида сырья обусловлено его стоимостью и доступностью в данном регионе.

Первые установки по получению водорода - методом газификации кокса водяным паром:

C + H₂O = CO + H₂ – Q

C + 2H₂O = CO₂ + H₂ – Q

Получение водорода электролизом воды:

H₂O = H₂ + O₂

Железо-паровым методом:

Fe + H₂O FeO + H₂

FeO + H₂O Fe₃O₄ + H₂

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака для получения синтез-газа является природный газ.

Синтез-газ из твердого топлива.

Первым из основных источников сырья для получения синтез-газа явилось твердое топливо, которое перерабатывалось в газогенераторах водяного газа по реакциям:

C + H₂O = CO + H₂ – Q

C + O₂ = CO₂ + Q

Такой способ получения заключается в попеременной подаче через слой крупнокускового твердого топлива (антрацита, кокса, полукок­са) воздушного и парового дутья. Синтез-газ получают на стадии паро­вого дутья, а необходимая температура слоя топлива достигается в течение стадии воздушного дутья. Цикл работы генератора составля­ет 3-5 мин. Полученный водяной газ содержит 50-53% Н₂ и ~36% СО.

Недостатками процесса являются его периодичность, низкая еди­ничная производительность газогенератора, а также высокие требо­вания к сырью по количеству и температуре плавления золы, его гранулометрическому составу и другим характеристикам.

Синтез-газ из жидких углеводородов.

Получение синтез-газа из жидких углеводородов распространено в странах, бедных запасами природных газов. Так, например, в 1974г. в Японии 67%, а в ФРГ 59% всего аммиака получено на базе переработки жидкого топлива. Очевидно, и в производстве метанола в аналогичных условиях жид­кие топлива имеют такое же значение.

По технологическим схемам переработки в синтез-газ жидкие топ­лива можно разделить на две группы. Первая группа включает топли­ва, перерабатываемые высокотемпературной кислородной конверсией. Сюда относят тяжелые жидкие топлива – мазут, крекинг-остатки и т. п. Вторая группа – легкие прямоточные дистилляты (нафта), имею­щие конечную температуру кипения не выше 200–220°С; она вклю­чает бензины, лигроины, смеси светлых дистиллятов. Вторая группа жидких топлив перерабатывается в синтез-газ каталитической конвер­сией водяным паром в трубчатых печах.

Синтез-газ из природного газа.

Синтез-газ из углеводородных газов (природного, попутного газов, газов переработки других топлив) в настоя­щее время является основным источником получения аммиака и мета­нола. Окисление метана (основного компонента углеводородных газов) при получении синтез-газа протекает по следующим основным сум­марным реакциям:

CH₄ +0,5O₂ = CO + 2H₂;

СН₄ +Н₂О = СО + ЗН₂;

СН₄ +СО₂ = 2СО + 2Н₂;

Состав конвертированного газа после конверсии метана должен удовлетворять определен­ным требованиям. Он характеризуется стехиометрическим показа­телем конверсии, который различен для разных производств и со­ставляет для производства аммиака :

(H2+CO): N2 = 3,05—3,10

Технологию получения водорода из природного газа впервые применили в США.

С конца 50-х годов 20-гов. Роль твердого топлива как источника водородного сырья резко снижается. По сравнению с твердым топливом - простота переработки природного газа в синтетический аммиак. По сравнению с электролизом - значительно меньшее потребление электроэнергии на выработку водорода.

Стадии производства аммиака:

- сероочистка природного газа;

- паровая конверсия природного газа в трубчатых печах (первичный риформинг);

- паровоздушная конверсия природного газа в шахтных конверторах (вторичный риформинг);

- конверсия оксида углерода (среднетемпературная и низкотемпературная);

- очистка конвертированного газа от диоксида углерода;

- тонкая очистка конвертированного газа от оксида и диоксида углерода метанированием;

- синтез аммиака.

Все технологические стадии, кроме очистки от диоксида углерода, каталитические.

От свойств и качества применяемых катализаторовзависят экономические показатели как отдельных стадийпроцесса, так и агрегата в целом. К катализаторам предъявляются высокие требования.

Технологическое оформление конверсии природного газа.

В настоящее время в азотной промышленности используются технологические схемы конверсии природного газа при повышенном давлении, вклю­чающие конверсию оксида углерода. Достоинством этих схем явля­ется меньший расход энергии на сжатие конвертированного газа, объем которого существенно больше объема исходных газов; при этом уменьшаются габариты аппаратов, коммуникаций и арматуры; полнее рекуперируется теплота влажных газов (так как повышается температура конденсации водяных паров), упрощается конструкция азотоводородного компрессора, что создает предпосылки для соору­жения агрегатов большой единичной мощности, работающих по энерготехнологической схеме. Сущность ее заключается в глубокой рекуперации тепла каталитических реакций конверсии СН₄ и СО, метанирования и синтеза аммиака с получением пара высоких параметров, используемого для привода паровых турбин всех компрессорови насосов этого производства, а также для технологических целей. Это обеспечивает определенную автономность производства по пару и электроэнергии. Широкое применение, как в мировой, так и в отечественной азот­ной промышленности получил процесс двухступенчатой паровой и па­ровоздушной каталитической конверсии под давлением.

Очистка природного газа от сернистых соединений.

Присутствие сернистых соединений в технологических газах нежелательно. Во-пер­вых, они являются сильнодействующими каталитическими ядами, во-вторых, наличие сернистых соединений вызывает коррозию аппаратуры.

Природный газ ряда месторождений содержит значительное коли­чество соединений серы – неорганических и органических. Из неорганических соединений в природном газе содержится только серо­водород. Органические сернистые соединения, содержащиеся в при­родном газе, весьма разнообразны. К ним принадлежат сульфидоксид углерода COS, сероуглерод CS₂, тиофен C₄H₄S, сульфиды R₂S, ди­сульфиды R₂S₂, меркаптаны RSH (метилмеркаптан CH₃SH, этил-меркаптан C₂H₅SH, тяжелые меркаптаны, например C₆H₅SH).

В связи с тем, что содержание в природном газе тяжелых меркап­танов, сульфидов и дисульфидов в несколько раз превышает допус­тимое содержание серы в газе перед трубчатой конверсией (1мг/м³), в современных высокопроизводительных агрегатах синтеза аммиа­ка применяют двухстадийную сероочистку.

На первой стадии сераорганические соединения гидрируются с ис­пользованием алюмокобальтмолибденового или алюмоникельмолибденового катализатора при температуре 350–400⁰С и давлении 2-4МПа. При гидрировании протекают следующие реакции:

COS + H₂ → H₂S + CO

CS₂ +4 H₂ → 2H₂S + CH₄

C₄H₄S + 4 H₂ → H₂S + C₄H₁₀

C₂H₅SH + H₂ →H₂S + C₂H₆

В условиях проведения процесса приведенные выше реакции мож­но считать необратимыми, т. е. практически достигается полное гид­рирование.

На второй стадии образовавшийся сероводород при температуре 390–410⁰С поглощается поглотителем на основе оксида цинка:

ZnO + H₂S → ZnS + H₂O

Реакция практически необрати­ма и может обеспечить высокую степень очистки газа.

Аппараты, применяемые для сероочистки, могут быть как ради­ального, так и полочного или шахтного типа.

Конверсия метана

Конверсия метана водяным паром.

Равновесный состав газовой смеси оп­ределяется такими параметрами процесса, как температура и давле­ние в системе, а также соотношением реагирующих компонентов.

При атмосферном давлении и стехиометрическом соотношении ис­ходных компонентов достаточно полная конверсия метана достигает­ся при температурах около 800⁰С. Применение давления позволяет:

- резко снизить расход энергии на сжатие конгаза;

- снизить объемы аппаратуры и коммуникаций.

Недостаток применения давления – смещение равновесия реакций в нежелательных направлениях, что существенно снижает полноту конверсии. Чем больше давление, тем выше температура, необходимая для достижения равновесной степени конверсии углеводородов при одинаковом избытке окислителей. Так, при давлении 3 МПа достаточно полная кон­версия наблюдается лишь при температуре около 1100 °С. Один из путей снижения температуры – увеличение соотношения пар:газ.

Для достижения остаточного содер­жаний СН₄ около 0,5% конверсию ведут в две стадии: паровая кон­версия под давлением {первая стадия) и паровоздушная конверсия с использованием кислорода воздуха (вторая стадия). При этом полу­чается синтез-газ стехиометрического состава и отпадает необходимость в разделении воздуха для получения технологического кислорода и азота.

Конверсия метана кислородом.

Для получения водорода конверсией метана кислородом необходимо провести процесс по реакции непол­ного окисления метана. Реакция протекает в две стадии:

1) CH₄ + O₂ → CO₂ + 2 H₂

CH₄ + I/2 O₂ → CO + 2 H₂

2) CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂

CH₄ + CO₂ → 2 CO + 3 H₂

Рассмотренные процессы конверсии метана водяным паром и кис­лородом протекают с различным тепловым эффектом: реакции паро­вой конверсии эндотермические, требуют подвода теплоты; реакции кислородной конверсии экзотермические, причем выделяющейся теп­лоты достаточно не только для автотермического осуществления собст­венно кислородной конверсии, но и для покрытия расхода теплоты на эндотермические реакции паровой конверсии. Поэтому конверсию метана целесообразно проводить со смесью окислителей.

Парокислородная, парокислородовоздушная и паровоздушная конверсия метана.

Автотермический процесс (без подвода теп­лоты извне) может быть осуществлен пу­тем сочетания конверсии метана кислородом и паром. Процесс называется парокислородной конвер­сией, если в качестве окислителей ис­пользуют водяной пар и кислород. Если в качестве окислителей используют водя­ной пар, кислород и воздух - парокислородовоздушной,

Как тот, так и другой процесс нашли применение в промышленной практике. При проведении парокислородной конвер­сии получают безазотистый конвертирован­ный газ, при проведении парокислородовоздушной конверсии – кон­вертированный газ, содержащий азот в таком количестве, которое необходимо для получения стехиометрической азотоводородной смеси для синтеза аммиака, т.е. 75% водорода и 25% азота.

Катализаторы конверсии метана.

Скорость взаимодействия мета­на с водяным паром и диоксидом углерода без катализатора чрезвы­чайно мала. В промышленных условиях процесс ведут в присутствии катализаторов, которые позволяют не только значительно ускорить реакции конверсии, но и при соответствующем избытке окислителей позволяют исключить протекание реакции:

СН₄ = С + 2Н₂.

Ката­лизаторы отличаются друг от друга не только содержанием активного компонента, но также видом и содержанием других составляющих – носителей и промоторов.

Наибольшей каталитической активностью в данном процессе обла­дают никелевые катализаторы на носителе – глиноземе (А1₂О₃).

Никелевые катализаторы процесса конверсии метана выпускают в виде таблетированных и экструдированных колец.

Срок службы катализаторов конверсии при правильной эксплуата­ции достигает трех лет и более. Их активность снижается при дейст­вии различных каталитических ядов. Никелевые катализаторы наибо­лее чувствительны к действию сернистых соединений. Отравление про­исходит вследствие образования на поверхности катализатора сульфи­дов никеля, совершенно неактивных по отношению к реакции конвер­сии метана и его гомологов. Отравленный серой катализатор удается почти полностью регенерировать в определенных температурных усло­виях при подаче в реактор чистого газа. Активность зауглероженного катализатора можно восстановить, обрабатывая его водяным паром.

Конверсия оксида углерода.

Процесс конверсии оксида углерода во­дяным паром протекает по уравнению:

СО +Н₂О ↔ СО₂ +Н₂ +Q

Эта реакция частично осуществляется уже на стадии паровой конвер­сии метана, однако степень превращения оксида углерода при этом очень мала и в выходящем газе содержится до 11,0% СО и более. Для получения дополнительных количеств водорода и снижения до мини­мума концентрации оксида углерода в конвертированном газе осу­ществляют самостоятельную стадию каталитической конверсии СО во­дяным паром.

В соответствии с условиями термодинамического равновесия по­высить степень конверсии СО можно удалением диоксида углерода из газовой смеси, увеличением содержания водяного пара или прове­дением процесса при возможно низкой температуре. Конверсия окси­да углерода, как видно из уравнения реакции, протекает без изме­нения объема, поэтому повышение давления не вызывает смещения равновесия. Вместе с тем проведение процесса при повышенном давлении оказывается экономически целесообразным, поскольку увеличи­вается скорость реакции, уменьшаются размеры аппаратов, полез­но используется энергия ранее сжатого природного газа.

Процесс конверсии оксида углерода с промежуточным удалением диоксида углерода применяется в технологических схемах производ­ства водорода в тех случаях, когда требуется получить водород с ми­нимальным количеством примеси метана.

Концентрация водяного пара в газе обычно определяется коли­чеством дозируемого на конверсию метана и оставшимся после ее протекания. Соотношение пар: газ перед конверсией СО в крупных агрегатах производства аммиака составляет 0,4—0,5. Проведение про­цесса при низких температурах – рациональный путь повышения равновесной степени превращения оксида углерода, но возможный только при наличии высокоактивных катализаторов. Следует отме­тить, что нижний температурный предел процесса ограничен условия­ми конденсации водяного пара. В случае проведения процесса под давлением 2-3 МПа этот предел составляет 180-200°С. Снижение тем­пературы ниже точки росы вызывает конденсацию влаги на катализа­торе, что нежелательно.

Реакция конверсии СО сопровождается значительным выделением теплоты, что обусловило проведение процесса в две стадии при разных температурных режимах на каждой. На первой стадии высокой тем­пературой обеспечивается высокая скорость конверсии большого ко­личества оксида углерода; на второй стадии при пониженной температуре достигается высокая степень конверсии оставшегося СО. Тепло­та экзотермической реакции используется для получения пара. Таким образом, нужная степень конверсии достигается при одновременном сокращении расхода пара.

Температурный режим на каждой стадии конверсии определяется свойствами применяемых катализаторов. На первой стадии используется железохромовый катализатор, который выпускается в таблетированном и формованном видах. В промышленности широко применя­ется среднетемпературный железохромовый катализатор. |

Для железохромового катализатора ядами являются сернистые соединения. Сероводород реагирует с Fe₃O₄, образуя сульфид железа FeS. Органические сернистые соединения в присутствии железохромо­вого катализатора взаимодействуют с водяным паром с образованием сероводорода. Помимо сернистых соединений отравляющее действие на железохромовый катализатор оказывают соединения фосфора, бора, кремния, хлора.

Низкотемпературные катализаторы содержат в своем составе соеди­нения меди, цинка, алюминия, иногда хрома. Известны двух-, трех-, четырех- и многокомпонентные катализаторы. В качестве добавок к указанным выше компонентам применяются соединения магния, тита­на, палладия, марганца, кобальта и др. Содержание меди в катали­заторах колеблется от 20 до 50% (в пересчете на оксид). Наличие в низкотемпературных катализаторах соединений алюминия, магния, марганца сильно повышает их стабильность, делает более устойчивы­ми к повышению температуры.

Срок службы низкотемпературных катализаторов обычно не пре­вышает двух лет.

Очистка конвертированного газа.

В конвертированном газе наряду с азотом и водородом содержатся оксид и диоксид углерода. Кислородсодержащие соединения являются сильными ядами для катализатора синтеза аммиака, поэтому синтез-газ должен быть тщательно очищен.

Очистку газа осуществляют различными методами: 1) адсорбцией примесей твердыми сорбентами; 2) абсорбцией жидкими сорбентами; 3) конденсацией примесей глубоким охлаждением; 5) каталитическим гидрированием. Большое значение в промышленной практике имеет метод очистки жидкими сорбентами, в основе которого лежат типичные абсорбционно-десорбционные процессы. Каталитическое гидрирование применяется как завершающая стадия очистки для удаления небольших количеств СО, СО₂, О₂.

Синтез аммиака

В основе процесса синтеза аммиака лежит обратимая экзотермическая реакция, протекающая с уменьшением газового объема:

N₂ +3Н₂ ↔2NН₃ +89 кДж (500⁰С и 30МПа)

Согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции синтеза аммиака смещается вправо с понижением температуры и повышением давления.

Однако с понижением температуры падает скорость процесса катализа, а, следовательно, и общая производительность агрегата синтеза аммиака. Даже при сравнительно высоких температурах активационный энергетический барьер молекул азота слишком велик, и образование аммиака протекает крайне медленно. Для снижения энергии активации процесс ведут при 400-500⁰С.

Чтобы реакция образования аммиака протекала с большой скоростью, в промышленности этот процесс проводится в условиях, удаленных от состояния равновесия системы.

Продолжительность протекания реакции в этом случае исчисляется секундами, но содержание аммиака в газе уменьшается по сравнению с равновесным.

Каталитически на реакцию синтеза аммиака действуют многие металлы: марганец, железо, осьмий, платина, родий, вольфрам и др. В промышленности используют железный катализатор, промотированный оксидом алюминия, калия, кальция и кремния.

Температура, необходимая для проведения синтеза аммиака, достигается путем предварительного подогрева азотоводородной смеси и за счет выделения реакционной теплоты. Расчеты показывают, что при образовании 1% аммиака температура газа повышается на 16⁰С вследствие выделения тепла реакции. Например, при образовании 12% NH₃ повышение температуры составит 16*12 =192º.

Синтез аммиака является типичным циклическим процессом, позволяющим непрореагировавшую азото-водородную смесь снова возвращать в производство после выделения из нее образовавшегося аммиака. Большие объемные скорости процесса в сочетании с соблюдением оптимального температурного режима, применением азото-водородной смеси высокой степени чистоты и использованием достаточно активных катализаторов позволяет обеспечить высокую производительность агрегатов синтеза аммиака при высоких экономических показателях процесса.

Промышленные способы синтеза аммиака в зависимости от применяемого давления можно разделить на три группы: 1) под низким давлением от 10 до 16 МПА; 2) средним от 20 до 50МПа; 3) высоким давлением от 70 до 100МПа.

Высокопотенциальная теплота дымового и конвертированного газов используемая для получения пара высокого давления, применяется в турбинах, служащих приводом компрессоров. Низкопотенциальная теплота используется для получения технологического пара низкого давления, подогрева воды, получения холода и т.п.

Выделение аммиака из газовой смеси.

Полученный аммиак выделяют из азото-водородной смеси путем ее охлаждения. При этом часть аммиака переходит в жидкое состояние и выводится из системы, оставшийся газ циркуляционными компрессорами возвращается в цикл и присоединяется к свежему газу.

Чем ниже температура конденсации аммиака, тем меньше газообразного аммиака остается в азото-водоордной смеси и тем большее количество аммиака конденсируется. Для конденсации газообразного аммиака газовую смесь охлаждают сначала водой, затем испаряющимся аммиаком.

Хранение и транспортировка жидкого аммиака.

Хранилища аммиака выполняются в виде горизонтальных или вертикальных цилиндрических резервуаров объемом от 10 до 55м³ с выпуклыми днищами. В такие хранилища можно заливать от 6 до 30т жидкого аммиака под максимальным рабочим давлением 16ат, что соответствует давлению насыщенных паров аммиака при 40⁰С.

Перевозка жидкого аммиака под давлением производится в стальных толстостенных цистернах диаметром 2.2-2.4м и длиной до 10м. Цистерну заполняют на 75% ее объема.