203706. lajstromszámú szabadalom • Vízszintes ammóniaszintézis-konverter
1 HU 203 706 B 2 csöves hőcserélő alkalmazását teszi lehetővé. A 12 katalizátor-ágy és 13 katalizátor-ágy között elrendezett 22 hőcserélőnek 23 bemenete és 24 kimenete van. A csöves hőcserélő ugyancsak kialakítható U-csöves hőcserélőként (a 2. ábra szerint), de mivel a 12 katalizátor-ágy és a 12 katalizátor-ágy között az előzőnél kisebb mértékű hőcsere szükséges, a 22 hőcserélő előnyösen az 1. ábra szerint, függőleges csőköteg segítségével van megvalósítva. Az ilyen egyszerű átömlésű csöves hőcserélő alkalmazásává a nyomásesés csökkenthető. A hengeres 4 belső köpeny alsó részén a 11 és 12 katalizátor-ágyak teljes hosszában kiterjedő 25 hosszirányú gázvezeték van elrendezve, amely a 8 telített gázteret a 22 hőcserélő 23 bemenetének környezetével köti össze. A 22 hőcserélőben megy végbe a szintézisgáz előmelegítése. A hengeres 4 beslő köpeny belsejében a 12 katalizátor-ágy felett, annak teljes hosszában 26 hosszirányú gázvezeték van elrendezve, amely a 22 hőcserélő 24 kimenetének környezetét a 19 hőcserélő 20 bemenetének környezetével köti össze. (3B ábra) A 22 hőcserélőben előmelegített gáz a 26 hosszirányú gázvezetéken keresztül a 19 hőcserélőbe áramlik, ahol az előmelegítés folytatódik. Az előmelegített gáz a 19 hőcserélő 21 kimenetétől all katalizátor-ágy felső 16 bevezetőrészéhez áramlik. Amint a rajzból kitűnik, a 11,12 és 13 katalizátorágyak, valamint a 19 és 22 hőcserélők hosszirányban történő elrendezése az alacsony nyomásesésű kívánt gázáramlás egyszerű biztosítását teszi lehetővé. A gázáramlás kívánt irányának biztosítására a hengeres 4 belső köpeny belsejében 27 gázterelőelemek vannak elrendezve, amelyek a gáznak a 11 katalizátor-ágy alsó 17 kivezetőrészétől a 19 hőcserélő külső környezetén keresztül a 12 katalizátor-ágy felső 16 bevezetőrészéhez, majd a 12 katalizátor-ágyon keresztül lefelé és annak alsó 17 kivezetőrészétől a 22 hőcserélő külső környezetén át a 13 katalizátor-ágy felső 16 bevezetőrészéhez történő áramoltatását biztosítják. Az 1. ábra szerinti kiviteli alaknál a gáz a 22 hőcserélő külső környezetén áthaladva 28 központi válaszfal nyílásán áramlik keresztül, majd felfelé haladva a szomszédos 15 keresztirányú válaszfalak által képezett csatornán keresztül áramlik a 13 katalizátor-ágy felső 16 bevezetőrészéhez. Mivel a 2. ábra szerinti kiviteli alaknál a 22 hőcserélő is U-csöves hőcserélőként van kialakítva, a 25 hosszirányú gázvezeték 29 függőleges vezetékszakasszal van kiegészítve, amely a gázt az U-csöves 2 hőcserélő felső 23 bemenetéhez szállítja. Amint a 2. ábrán látható, a 22 hőcserélő 23 bemeneténél a 27 gázterelőelem 30 terelőelemmel telített gázteret határol. A 2. ábrán hivatkozási számokkal külön nem jelölt elemek az 1. ábrán hivatkozási számmal jelölt megfelelő elemekkel megegyeznek. Mivel a 13 és 14 katalizátor-ágyak között áramló gáz külön hűtést nem kap, a folyamat szempontjából ez a rész egyetlen adiabatikus átalakítási zónát képez, amely fizikailag egy, kettő vagy akár három katalizátor-ággyal valósítható meg, a folyamatparaméterektől, a nyomáseséstől és az átalakulás mértékétől függően. A rajzon bemutatott példakénti kiviteli alakok esetében a gázt a 13 katalizátor-ágy alsó 17 kivezetőrészétől 31 gázkivezetőcső bemenetéhez vezető gázterelő elem a gázt 14 katalizátor-ágyon vezeti keresztül, amely a hengeres 4 belső köpeny baloldali 7 lezárása és a 13 katalizátor-ágy között van elrendezve. A 13 és 14 katalizátor-ágyakat a szomszédos 15 keresztirányú válaszfalak által képezett 32 gázcsatoma választja el egymástól. Amint azt korábban említettük, a találmány szerinti megoldás a részben konvertált gáz hűtésére katalizátor-ágyon belüli hűtést nem alkalmaz. Opcionális lehetőség van azonban hűtött szintézis-gáz hőcserélő 20 bemenetének és 21 kimenetének környezetébe történő bevezetésére. Ily módon a 11 és 12 katalizátorágyakba belépő gáz hőmérsékletszabályozása pontosítható. Ennek biztosítására a hengeres 4 belső köpeny köpeny belsejében all katalizátor-ágy felett 33 és 34 kitérő csövek vannak elrendezve (3A ábra). A 34 kitérő cső az 1 külső köpeny 2 lezárófején, valamint a hengeres 4 belső köpeny 6 lezárásán keresztül van a hengeres 4 belső köpenybe vezezve. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Vízszintes ammóniaszintézis-konverter, amelynek- kétoldalt lezárófejjel lezárt nyomásálló hengeres külső köpenye, és- a külső köpenyen belül elrendezett hengeres belső köpenye van, amely a külső köpennyel gyűrűkeresztmetszetű csatornát képez, és a belső köpeny mindkét alapja lezárással van ellátva, ahol a lezárások az azonos oldali lezárófejjel telített gázteret képeznek, továbbá- az egyik lezárófej környezetében kialakított gázbevezető nyílása van, amely az azonos oldali telített gáztérrel, a gyűrűkeresztmetszetű csatornával és az ellentétes oldali telített gáztérrel soros gázvezető kapcsolatban van, továbbá- hőcserélői, és- legalább három transzverzális áramlási rendszerű katalizátor-ágya van, amelyek a belső köpeny belsejében, annak két lezárása között vannak elrendezve, ahol- a katalizátor-ágyakat keresztirányú oldalfalak és a belső köpeny szemközti palástfal felületrészei határolják;- a katalizátor-ágyak felső gázbevezetéssel és alsó gázkivezetéssel vannak kialakítva;- az első katalizátor-ágy a gázbevezető nyílással ellentétes lezárása közelében, a második katalizátorágy pedig az első és a harmadik katalizátor-ágy között van elrendezve, és- az utolsó katalizátor-ágy gázkivezetése az ammóniaszintéziskonverter gázkivezető eszközével van kapcsolatban, azzal jellemezve, hogy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
