86446. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a nitrogén-hidrogén vegyületek szintétikus előállítására a Contakt-eljárás szerint

- 2 — 6zánxa természetesen a katalizátor hatásosságától függ és csak addig növelhető, míg a gázelegy összetétele és sebessége nem változik oly mértékben, hogy ezzel a 5 tér és idő kihasználásának jelentékeny csökkenése történne. Ezen munkamódnak a körfolyamateljáráshoz képest a következő előnyei vannak. Ha a nitrogén-hidrogénelegyet az is-10 mert módon és az ammóniákká alakult gázelegyek folytonos pótlása mellett folytonos körfolyamatban vezetjük a kontaktmassza felett, akkor a gázelegyben lassankint oly anyagok gyüilemlenek fel, 15 amelyek a kontaktanyagra rendkívül károsak, pl- argon, szénmonoxid, kén, szénkéneg, oxigén, szénsav, metán stb. Ezen anyagoknak a gázelegyben való felgyülemlése ezeknek összetételét az ammoniák-20 szintézis szempontjából is károsan befolyásolja, mindenekelőtt azonban az oxigén, szénmonoxid, kén és metán koncentrálódása a kontakt anyagot csakhamar annyira megrontja, hogy annak vagy re-25 generálása, vagy teljes megújítása válik szükségessé. Eltekintve attól, hogy a gázelegy . és ezzel a kontaktanyag fentemlített ,.< szennyeződései miatt az ammóniák termelési hányada folytonosan csökken, azok a 30 költségeik, amelyekkel a kontaktanyag ismételt regenerálása, vagy teljes megújítása jár, igen számottevők. Az ismeretes körfolyamat-eljárás ezen hátrányait azonban jelen eljárás teljesen 35 megszünteti. De ezzel az eljárás technikai előnyei a körfolyamait-eljárással szemben ínég nincsenek kimerítve. Hogy a körfolyamat-eljárásnál, ahol az átalakult gázmennyiséget mindenkor pó-40 tolják, az említett hátrányokat némiképpen megszüntessék, mindenekelőtt arra kell tekintettel lenni, hogy úgy a nitrogén, mint a hidrogén a legnagyobb mértékben tiszta legyen. Ez azonban, főleg a 45 hidrogénnél, mely a gázelegy legnagyobb részét teszi, igen jelentékeny nehézségekkel és költségekkel van egybekötve. Mivel az elektrolites hidrogén az ammoniákszintézishez túldrága, vegyes gázbóil, vízgáz-50 ból, generátorgázból, vagy égéstermékekből kell azt előállítani. Ezen gázok azonban a fentemlített tiszitátalanságokar többnyire igen nagy mértékben tartalmazzák. Különösen a szénmonoxidnak a 55 kénnek és a metánnak teljes eltávolítása még ismételt tisztításnál is teljesen ki van zárva. Mivel jelen munkamódnál az elegyet csak egyszer vezetjük az egyes kemencékben levő kontaktanyagokon ár, úgy hogy itt legfeljebb az utolsó két ke- 0 mencében történhet az anyagnak némi szennyeződése, nehézség nélkül használhatunk nagyobb mennyiségű tisztátalanságot tartalmazó hidrogént és nitrogét, anélkül, hogy tartanunk kellene attól, 6; hogy a kontaktanyag szenved alatta. Ezáltal nemcsak a gázok tisztításának jelentékeny költségeit takarítjuk meg, hanem oly hidrogéntartalmú gázokat is alkalmazhatunk az ammoniákszintézishiez, me- 7( lyeknek használata az ismert eljárásnál teljesen ki van zárva. Jelen eljárás értelmében tehát, szemben más eljárásokkal, sikerül az anyagkihasználást már alacsony nyomás alkalma- 7í zásánál is jelentékenyen fokozni. Azáltal, hogy a képződött ammóniák mindenkori elnyeletésére több csövet kapcsolunk egymás után, anélkül, hogy az átalakított gázmennyiséget pótolnák, a kez- 8( deti gázsebességet jelentékenyen nagyobbra választhatjuk, mint különben a fordított esetben lehetséges volna. Ezáltal egy liter kontakttérre sokkal nagyobb aniímoniákmennyiséget kapunk és 81 ennek következtében a tér-idő kihasználása. egész jelentékenyen emelkedik, ami az ammoniákszintézis gyakorlati foganatosítására a legnagyobb, ha nem döntő jelentőségű. 9( Ezen munkamódnál azonban nemcsak az a lehetőség van előttünk, hogy az egymásután kapcsolt csövek számát megnöveljük és ezzel az anyag és téridőkihasználást egyidejűleg fokozzuk, hanem fő- 9J képen az egyes csövek fűtőfelületeit is jelentékenyen nagyobbra választhatjuk, miáltal szintén az anyagkihasználás fokozását érjük el, anélkül, hogy emellett a nagy gázsebességek miatt annak a ve- IC szélynek volnánk kitéve, hogy az ammóniák disszociálási hőmérsékletét az egyes csövekben túllépjük. Az eddig ismertetett eljárásnak az az egyetlen hátránya, hogy a gázsebesség 1( az egyes csövekben nem egyenletes és különösen az utolsó sorokban igen csekély. A különböző kontaktkemencéknek ez az egyenlőtlen gázsebessége igen megnehezíti a pontos hőmérsékletszabályozást. De n még ha feltesszük is, hogy a szükségesnél valamivel magasabb hőmérséklet még nem befolyásolná az ammóniák termelési hányadát, ezen munkamód mégis igen rossz melegkihasználással járna. Az n egyes kemencékben ily módon nagy melegmennyiség veszne el haszontalanul. Egy másik hátrány abban van, hogy a