BE1029787B1 - Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia - Google Patents
Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia Download PDFInfo
- Publication number
- BE1029787B1 BE1029787B1 BE20215747A BE202105747A BE1029787B1 BE 1029787 B1 BE1029787 B1 BE 1029787B1 BE 20215747 A BE20215747 A BE 20215747A BE 202105747 A BE202105747 A BE 202105747A BE 1029787 B1 BE1029787 B1 BE 1029787B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- hydrogen
- partial flow
- process air
- nitrogen
- reformer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/382—Multi-step processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/068—Ammonia synthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/14—Details of the flowsheet
- C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, wobei ein Kohlenwasserstoffgemisch und Wasserdampf einem Primärreformer (1) zugeführt werden, wobei das Kohlenwasserstoffgemisch und der Wasserdampf im Primärreformer (1) zumindest teilweise zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt werden, wobei das Gasgemisch aus dem Primärreformer (1) in einen Sekundärreformer (2) geleitet wird, wobei dem Sekundärreformer (2) Prozessluft, mindestens umfassend Sauerstoff und Stickstoff, zugeführt wird, sodass nicht umgesetztes Kohlenwasserstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt wird, Bei einem Verfahren, bei dem die Feuerungsleistung des Primärreformers erhöht wird, ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt der Prozessluft verringert wird, bevor die Prozessluft in den Sekundärreformer (2) geleitet wird.The invention relates to a method for producing ammonia, in which a hydrocarbon mixture and steam are fed to a primary reformer (1), the hydrocarbon mixture and the steam in the primary reformer (1) being at least partially converted into carbon monoxide and hydrogen, the gas mixture from the primary reformer ( 1) is passed into a secondary reformer (2), wherein the secondary reformer (2) is supplied with process air, at least comprising oxygen and nitrogen, so that unreacted hydrocarbon is converted into carbon monoxide and hydrogen, in a method in which the firing capacity of the primary reformer is increased is provided that the oxygen content of the process air is reduced before the process air is fed into the secondary reformer (2).
Description
t BE2021/5747t BE2021/5747
Verfahren zur Ammoniaksynthese und Anlage zur Herstellung von AmmoniakProcess for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, wobei einThe invention relates to a process for the production of ammonia, wherein a
Kohlenwasserstoffgemisch und Wasserdampf einem Primärreformer zugeführt werden, wobei das Kohlenwasserstoffgemisch und der Wasserdampf im Primärreformer zumindest teilweise zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt werden, wobei das Gasgemisch aus demHydrocarbon mixture and water vapor are fed to a primary reformer, wherein the hydrocarbon mixture and the water vapor are at least partially converted into carbon monoxide and hydrogen in the primary reformer, the gas mixture from the
Primärreformer in einen Sekundärreformer geleitet wird, wobei dem SekundärreformerPrimary reformer is passed into a secondary reformer, the secondary reformer
Prozessluft, mindestens umfassend Sauerstoff und Stickstoff, zugeführt wird, sodass nicht umgesetztes Kohlenwasserstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgesetzt wird.Process air, at least comprising oxygen and nitrogen, is supplied so that unreacted hydrocarbon is converted into carbon monoxide and hydrogen.
Daneben betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung von Ammoniak, mit mindestens einem Primärreformer zur Umsetzung eines Kohlenwasserstoffgemisches und Wasserdampf zumindest teilweise zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff, mit einem Sekundärreformer zurIn addition, the invention relates to a plant for the production of ammonia, with at least one primary reformer for converting a hydrocarbon mixture and steam at least partially to carbon monoxide and hydrogen, with a secondary reformer for
Umsetzung von nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff, wobei der Sekundärreformer strömungstechnisch mit dem Primärreformer verbunden ist, wobei der Sekundärreformer strömungstechnisch mit einer Zuführung von Prozessluft verbunden ist, wobei die Prozessluft mindestens Sauerstoff und Stickstoff umfasst.Conversion of unreacted hydrocarbon to carbon monoxide and hydrogen, wherein the secondary reformer is fluidically connected to the primary reformer, wherein the secondary reformer is fluidically connected to a supply of process air, the process air comprising at least oxygen and nitrogen.
Ammoniak ist einer der wichtigsten Grundstoffe. Die Weltjahresproduktion beträgt derzeit etwa 170 Millionen Tonnen. Der größte Teil des Ammoniaks wird zur Herstellung von Düngemitteln verwendet. Die großtechnische Herstellung verwendet heute weitgehend die von Haber undAmmonia is one of the most important raw materials. Annual world production is currently around 170 million tons. Most of the ammonia is used to make fertilizers. Large-scale production today largely uses that of Haber and
Bosch zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte Hochdrucksynthese in Festbettreaktoren mit Eisen als katalytisch aktiver Hauptkomponente, basierend auf einem stöchiometrisch zusammengesetzten Synthesegas mit den Hauptkomponenten Wasserstoff und Stickstoff. DieAt the beginning of the 20th century, Bosch developed high-pressure synthesis in fixed-bed reactors with iron as the main catalytic component, based on a stoichiometrically composed synthesis gas with the main components hydrogen and nitrogen. The
Erzeugung des Synthesegases erfolgt vorwiegend über die Erdgasroute. Nachteilig sind hierbei die großen Mengen an anfallendem Kohlendioxid.Synthesis gas is mainly generated via the natural gas route. The large amounts of carbon dioxide produced are disadvantageous here.
Durch den exothermen Charakter der Ammoniak-Bildungsreaktion entstehen imDue to the exothermic character of the ammonia formation reaction arise in the
Prozessverlauf verhältnismäßig große Wärmemengen. Für einen guten spezifischenProcess course relatively large amounts of heat. For a good specific
Energieverbrauch des Gesamtprozesses müssen sie möglichst effizient genutzt werden.energy consumption of the overall process, they must be used as efficiently as possible.
Generell ist die Abwärmenutzung mit thermodynamisch unvermeidbaren Verlusten verbunden. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Alternativen zum Haber-Bosch-In general, the use of waste heat is associated with thermodynamically unavoidable losses. There has therefore been no lack of attempts to find alternatives to the Haber-Bosch
Verfahren zu entwickeln, die ohne die hohen Temperaturen und Drücke arbeiten. Im Haber-To develop processes that work without the high temperatures and pressures. in the haber
Bosch-Verfahren wird die fundamentale Schwierigkeit der Aktivierung des sehr reaktionsträgen Stickstoff-Moleküls durch den Einsatz spezifisch sehr aktiver Katalysatoren inBosch process, the fundamental difficulty of activating the very inert nitrogen molecule through the use of specifically very active catalysts in
Kombination mit verhältnismäßig hohen Temperaturen überwunden. Eine Alternative für diecombination with relatively high temperatures. An alternative for the
Bereitstellung der erforderlichen Aktivierungsenergie ist der Einsatz elektrischer Energie.Providing the required activation energy is the use of electrical energy.
? BE2021/5747? BE2021/5747
Zur Einsparung von Kohlendioxid gibt es Überlegungen, die Rohstoffe, insbesondereTo save carbon dioxide there are considerations, the raw materials, in particular
Wasserstoff, nicht bzw. nicht komplett über die Erdgasroute zu erhalten. Die EP 2 589 426 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, bei dem Wasserstoff aus der Elektrolyse von Wasser gewonnen wird. Stickstoff kann beispielsweise aus einer kryogenen Luftzerlegungsanlage gewonnen werden. Die Stoffe werden miteinander vermischt und auf einen Druck im Bereich von 80 bis 300 bar verdichtet.Hydrogen cannot be obtained, or not completely, via the natural gas route. For example, EP 2 589 426 A1 discloses a method for producing ammonia in which hydrogen is obtained from the electrolysis of water. For example, nitrogen can be obtained from a cryogenic air separation plant. The substances are mixed together and compressed to a pressure in the range from 80 to 300 bar.
Die Erfindung behandelt den Prozess, in dem ein Teils des Wasserstoffs über die Erdgasroute und ein anderer Teil aus einer externen Quelle erhalten wird. Das Problem dabei ist, dass die zu erzeugende Wasserstoffmenge bei der Erzeugung von Synthesegas im sogenanntenThe invention deals with the process in which part of the hydrogen is obtained via the natural gas route and another part from an external source. The problem with this is that the amount of hydrogen to be produced in the production of synthesis gas in the so-called
Frontend einer Ammoniakanlage zwar abnimmt, die zuzugebende Menge an Stickstoff durchAlthough the front end of an ammonia plant decreases, the amount of nitrogen to be added increases
Prozessluft, die mindestens Stickstoff und Sauerstoff enthält, in den Sekundärreformer jedoch in erster Näherung konstant bleiben muss. Damit wird aber dem Sekundärreformer aber zu viel Sauerstoff zugeführt, was zur unerwünschten Verbrennung vom frischgewonnenenProcess air, which contains at least nitrogen and oxygen, but must remain constant in the secondary reformer as a first approximation. However, this means that too much oxygen is supplied to the secondary reformer, which leads to the undesired combustion of freshly obtained oxygen
Wasserstoff führt. Um dem entgegenzusetzen, muss der Anteil am unreformierten Methan imhydrogen leads. To counteract this, the proportion of unreformed methane in the
Sekundärreformer erhöht werden, indem man die die Feuerungsleistung des Primärreformers stark reduziert. Dadurch wird der Reformierungsvorgang stark vom Primärreformer in denSecondary reformer can be increased by greatly reducing the primary reformer's firing capacity. As a result, the reforming process is strongly from the primary reformer in the
Sekundärreformer verschoben. Mit der nun zur Verfügung stehenden Wärmemenge und beim resultierenden Temperaturniveau ist es allerdings nicht mehr möglich, alle Ströme in einemSecondary reformer moved. However, with the amount of heat now available and the resulting temperature level, it is no longer possible to combine all flows in one
Rauchgaskanal im Frontend bestimmungsgemäf zu erwärmen.To heat the flue gas duct in the front end as intended.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak sowie eine Ammoniakanlage anzugeben, bei denen die Feuerungsleistung desThe invention is therefore based on the object of specifying a method for the production of ammonia and an ammonia plant in which the firing capacity of the
Primäreformers auch bei der Reduktion der im Frontend zu produzierendenPrimary reformers also reduce the number of items to be produced in the frontend
Wasserstoffmenge nahezu unvermindert bleibt .Amount of hydrogen remains almost unchanged.
Diese Aufgabe ist zunächst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Sauerstoffgehalt der Prozessluft verringert wird, bevor die Prozessluft in denThis object is first achieved by the features of claim 1 in that the oxygen content of the process air is reduced before the process air in the
Sekundärreformer geleitet wird. Durch Abreicherung von Sauerstoff in der Prozessluft wird die freiwerdende Wärmemenge im Sekundärreformer reduziert. Bei konstanterSecondary reformer is directed. Depletion of oxygen in the process air reduces the amount of heat released in the secondary reformer. At constant
Austrittstemperatur des Sekundärreformers ist es somit möglich, die Austrittstemperatur desOutlet temperature of the secondary reformer, it is therefore possible to reduce the outlet temperature of the
Primärreformers zu steigern, zum einen durch die größere Feuerungsleistung, aber auch durch die zur Verfügung stehende Wärmemenge und das Temperaturniveau im vorgenanntenTo increase primary reformer, on the one hand by the greater firing capacity, but also by the amount of heat available and the temperature level in the aforementioned
Rauchgaskanal. Der Sauerstoffgehalt des Prozessluftstroms kann beispielsweise durch eineflue gas duct. The oxygen content of the process air flow can, for example, by a
Stickstoff-Druckwechseladsorption verringert werden.Nitrogen pressure swing adsorption can be reduced.
3 BE2021/57473 BE2021/5747
Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemälen Verfahrens ist vorgesehen, dass dasIn a first embodiment of the method according to the invention, it is provided that the
Gasgemisch aus dem Sekundärreformer nach weiterer Aufbereitung einem Reaktor zugeführt wird, dass in dem Reaktor Stickstoff und Wasserstoff zumindest teilweise zu Ammoniak umgesetzt werden und dass zusätzlich externer Wasserstoff in den Reaktor zugeführt wird.Gas mixture from the secondary reformer is fed to a reactor after further processing, that nitrogen and hydrogen are at least partially converted into ammonia in the reactor and that external hydrogen is additionally fed into the reactor.
Der externe Wasserstoff muss nicht direkt in den Reaktor eingeleitet werden. Denkbar ist auch, dass das Gasgemisch aus dem Sekundärreformer nach der weiteren Aufreinigung mit dem externen Wasserstoff zusammengeführt wird und das Gesamtgemisch dann in den Reaktor eingeleitet wird. Dazu kann eine weitere Mischeinheit vorgesehen sein, die stromaufwärts vor dem Reaktor angeordnet ist. Diese ist aber nicht zwingend erforderlich.The external hydrogen does not have to be introduced directly into the reactor. It is also conceivable that the gas mixture from the secondary reformer is combined with the external hydrogen after further purification and the entire mixture is then introduced into the reactor. A further mixing unit can be provided for this purpose, which is arranged upstream of the reactor. However, this is not absolutely necessary.
Vorteilhafterweise ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens vorgesehen, dass der externe Wasserstoff mittels Elektrolyse hergestellt wird. Der durchIn a further embodiment of the method according to the invention, it is advantageously provided that the external hydrogen is produced by means of electrolysis. the through
Elektrolyse hergestellte Wasserstoff kann zu einer Verbesserung der Umweltbilanz desHydrogen produced by electrolysis can improve the environmental balance of the
Verfahrens beziehungsweise des Betreibens einer Ammoniakanlage beitragen, sofern zurProcess or the operation of an ammonia plant contribute, provided that the
Nutzung der Elektrolyse grüner und günstiger Strom zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäfBen Verfahrens liegt darin, dass eine gewisse Hybridfahrweise einerUsing electrolysis greener and cheaper electricity is available. Another advantage of the inventive method is that a certain hybrid driving style
Ammoniakanlage möglich ist. Sofern sauberer Strom zur Verfügung steht, kann derammonia plant is possible. If clean electricity is available, the
Wasserstoff durch Elektrolyse beispielsweise direkt in der Nähe einer Ammoniakanlage produziert werden. Entsprechend kann die Abreicherung des Sauerstoffgehaltes derHydrogen can be produced by electrolysis, for example, right next to an ammonia plant. Accordingly, the depletion of the oxygen content of the
Prozessluft an den aus der Elektrolyse zur Verfügung stehenden Wasserstoffanteil beziehungsweise an den im Frontend der Ammoniakanlage reduzierten Wasserstoffanteil angepasst werden.Process air can be adjusted to the hydrogen content available from the electrolysis or to the reduced hydrogen content in the front end of the ammonia plant.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäRen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Prozessluft stromaufwärts vor dem Sekundärreformer in mindestens einen erstenIn a further embodiment of the inventive method it is provided that the process air upstream of the secondary reformer in at least a first
Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt wird, dass der Sauerstoffgehalt des erstenPartial flow and a second partial flow is divided that the oxygen content of the first
Teilstroms reduziert wird und dass der erste Teilstrom und der zweite Teilstrom stromaufwärts vor dem Sekundärreformer zusammengeführt werden. Auf diese Weise kann derPartial flow is reduced and that the first partial flow and the second partial flow are merged upstream of the secondary reformer. This way he can
Sauerstoffgehalt des Prozessluftstroms ideal eingestellt werden. Für bestehende Anlagen kann der zweite Teilstrom dem ursprünglichen Strômungspfad folgen, während lediglich eineOxygen content of the process air flow can be set ideally. For existing plants, the second partial flow can follow the original flow path, while only one
Abzweigung in das bestehende Rohrleitungssystem eingebaut werden muss, um den erstenBranch must be installed in the existing piping system to the first
Teilstrom zu behandeln.to treat partial flow.
Um das Verfahren möglichst vorteilhaft zu betreiben, ist bei einer weiteren Ausgestaltung derIn order to operate the method as advantageously as possible, in a further embodiment of the
Erfindung vorgesehen, dass der Anteil von Stickstoff im ersten Teilstrom in Bezug auf dieInvention provides that the proportion of nitrogen in the first partial flow with respect to the
Gesamtmenge an Stickstoff im Reaktor mindestens 43% des Anteils von externemTotal amount of nitrogen in the reactor at least 43% of the proportion of external
Wasserstoff in Bezug auf die Gesamtmenge an Wasserstoff im Reaktor entspricht. Um einehydrogen in relation to the total amount of hydrogen in the reactor. To one
° BE2021/5747 ausreichende Feuerung der Primärreformers zu gewährleisten, ist empfehlenswert, dass die° BE2021/5747 to ensure adequate firing of the primary reformer, it is recommended that the
Kapazität der des Stickstoffanteils im ersten Teilstrom am Gesamtstickstoffbedarf, im Make-Capacity of the proportion of nitrogen in the first partial flow of the total nitrogen requirement, in the make-
Up Strom zum Synthesegaskompressor, mindestens die Hälfte des Anteils an externem (grünen) Wasserstoff betragen muss. Wird also als Beispiel 30 % des Wasserstoffs aus demUp stream to the syngas compressor, must be at least half the proportion of external (green) hydrogen. So, as an example, 30% of the hydrogen from the
Frontend mit externem Wasserstoff ersetzt, liegt die Kapazität des Stickstoffanteils des erstenReplaced front end with external hydrogen, the capacity of the nitrogen portion is the first
Teilstroms bei mindestens 13,3 % des Gesamtstickstoffes.Partial flow at least 13.3% of the total nitrogen.
Zusätzlich ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass eine mehrstufige Verdichtung der Prozessluft vorgesehen ist und dass dieIn addition, it is provided in a further embodiment of the method according to the invention that a multi-stage compression of the process air is provided and that the
Prozessluft zwischen zwei Verdichtungsstufen in mindestens den ersten Teilstrom und den zweiten Teilstrom aufgeteilt wird. Der erste Teilstrom wird folglich nach einer bezüglich desProcess air is divided between two compression stages in at least the first partial flow and the second partial flow. The first partial flow is therefore after a relation to the
Druckniveaus geeigneten Stufe des Prozessluftverdichters abgezweigt, um eine Abreicherung von Sauerstoff zu realisieren.Pressure levels appropriate stage of the process air compressor branched off to realize a depletion of oxygen.
Zwischen den Verdichtungsstufen ist vorzugsweise bei einer weiteren Ausgestaltung derBetween the compression stages is preferably in a further embodiment of the
Erfindung vorgesehen, dass die Prozessluft bei einem Druckbereich von 5 bis 15 bara in mindestens den ersten Teilstrom und den zweiten Teilstrom aufgeteilt wird.Invention provided that the process air is divided at a pressure range of 5 to 15 bara in at least the first partial flow and the second partial flow.
Weiter kann bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, dass der ersteNext can be provided in a further embodiment of the method that the first
Teilstrom und der zweite Teilstrom vor der letzten Verdichtungsstufe wieder zusammengeführt werden. Nach der letzten Verdichtungsstufe wird die mit Stickstoff angereicherte Luft demPartial flow and the second partial flow are brought together again before the last compression stage. After the last compression stage, the nitrogen-enriched air is dem
Sekundärreformer zugeführt.Supplied to secondary reformer.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Teilstrom einer Stickstoff-Druckwechseladsorption zugeführt wird.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the first partial flow is fed to a nitrogen pressure swing adsorption.
Bei dem physikalischen Trennverfahren der Druckwechseladsorption (PSA) werden einzelneIn the physical separation process of pressure swing adsorption (PSA), individual
Gase aus einem Gasgemisch isoliert. Dabei beruht das Prinzip darauf, dass sich Gasmoleküle an Festkörpern anlagern können. Dieser Festkörper, auch Adsorbens genannt, ist entsprechend für die jeweilige Anwendung ausgelegt, damit nur die jeweils in der Anwendung wichtige Komponente adsorbiert wird, oder das Adsorbens durchdringen kann. Bei derGases isolated from a gas mixture. The principle is based on the fact that gas molecules can attach themselves to solid bodies. This solid body, also called adsorbent, is designed for the respective application so that only the component that is important in the application is adsorbed or can penetrate the adsorbent. In the
Stickstoff Druckwechseladsorption von Prozessluft, die beispielsweise Umgebungsluft sein kann und mindestens Stickstoff und Sauerstoff enthält, kann das größere Stickstoffmolekül den Adsorbens durchdringen, während das kleinere Sauerstoffmolekül in den Poren die Poren des Adsorbens eindringt. Für diesen Fall kann als Adsorbens vorzugsweise einNitrogen pressure swing adsorption of process air, which may be, for example, ambient air and contains at least nitrogen and oxygen, the larger nitrogen molecule can permeate the adsorbent while the smaller oxygen molecule in the pores permeates the pores of the adsorbent. In this case, the adsorbent can preferably be a
Kohlenstoffmolekularsieb verwendet werden.Carbon molecular sieve can be used.
> BE2021/5747> BE2021/5747
Die Druckwechseladsorption lässt sich in vier Schritte aufteilen, die zyklisch ablaufen.Pressure swing adsorption can be broken down into four cyclical steps.
Zunächst wird das Rohgas unter Druck in eine Adsorptionsmittelschüttung geleitet. Sauerstoff lagert sich an der Oberfläche des Adsorbens an beziehungsweise dringt in die Poren ein.First, the raw gas is fed under pressure into an adsorbent bed. Oxygen accumulates on the surface of the adsorbent or penetrates into the pores.
Stickstoff kann die Schüttung passieren. Diese Anlagerung kann bis zum Erreichen einesNitrogen can pass through the bed. This accumulation can until reaching a
Gleichgewichts erfolgen. Anschließend daran wird der Druck abgesenkt, wodurch eineequilibrium. Subsequently, the pressure is lowered, creating a
Regeneration des Adsorbens eingeleitet wird. Durch die Druckabsenkung kann sich der adsorbierte Sauerstoff lösen und ausgeleitet werden. Dazu erfolgt in einem weiteren Schritt eine Spülung des Adsorbens mit dem Produktgas. Im Anschluss erfolgt ein erneuterRegeneration of the adsorbent is initiated. By lowering the pressure, the adsorbed oxygen can be released and discharged. In a further step, the adsorbent is flushed with the product gas. This is followed by a new one
Druckaufbau, bis die nötigen Voraussetzungen für die Adsorption wieder erfüllt sind.Pressure builds up until the necessary conditions for adsorption are met again.
Vorteilhafterweise ist bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass der erste Teilstrom nach der Stickstoff-Druckwechseladsorption einen Massenanteil von Stickstoff im Bereich von 0,9 bis 1,0, vorzugsweise von 0,95 bis 0,99 aufweist.In a further embodiment of the method, it is advantageously provided that the first partial flow after the nitrogen pressure swing adsorption has a mass fraction of nitrogen in the range from 0.9 to 1.0, preferably from 0.95 to 0.99.
Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einer Anlage zur Herstellung vonThe above object is also achieved by a system for the production of
Ammoniak, mit mindestens einem Primärreformer zur Umsetzung einesAmmonia, with at least one primary reformer for implementing a
Kohlenwasserstoffgemisches und Wasserdampf zumindest teilweise zu Kohlenmonoxid undHydrocarbon mixture and water vapor at least partially to carbon monoxide and
Wasserstoff, mit einem Sekundärreformer zur Umsetzung von nicht umgesetztenHydrogen, with a secondary reformer to convert unreacted
Kohlenwasserstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff, wobei der Sekundärreformer strömungstechnisch mit dem Primärreformer verbunden ist, wobei der Sekundärreformer strömungstechnisch mit einer Zuführung von Prozessluft verbunden ist, wobei die Prozessluft mindestens Sauerstoff und Stickstoff umfasst. Darüber hinaus ist der Sekundärreformer strömungstechnisch mit einer Einrichtung zur Abreicherung von Sauerstoff aus der Prozessluft verbunden.Hydrocarbon to carbon monoxide and hydrogen, wherein the secondary reformer is fluidly connected to the primary reformer, wherein the secondary reformer is fluidly connected to a supply of process air, the process air comprising at least oxygen and nitrogen. In addition, the secondary reformer is fluidically connected to a device for depleting oxygen from the process air.
Der Sekundärreformer muss nicht unmittelbar strömungstechnisch mit der Einrichtung zurThe secondary reformer does not have to be directly fluidly connected to the device
Abreicherung von Sauerstoff aus der Prozessluft verbunden sein. Denkbar ist, dass auch weitere Einrichtungen im Strömungspfad zwischen der Einrichtung zur Abreicherung vonBe connected depletion of oxygen from the process air. It is conceivable that other facilities in the flow path between the device for the depletion of
Sauerstoff aus der Prozessluft und dem Sekundärreformer angeordnet sind.Oxygen from the process air and the secondary reformer are arranged.
Mit der erfindungsgemäßen Anlage ist es möglich, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen. Die obigen Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßenWith the system according to the invention it is possible to carry out a method according to one of claims 1 to 10. The above statements regarding the invention
Verfahrens gelten analog entsprechend auch für die erfindungsgemäße Anlage zurMethods apply analogously to the system according to the invention
Herstellung von Ammoniak.Production of Ammonia.
Die Anlage kann entsprechend zusätzlich einen Reaktor zum Umsetzen von Stickstoff undThe plant can accordingly additionally have a reactor for converting nitrogen and
Wasserstoff zumindest teilweise zu Ammoniak aufweisen. Daneben kann der Anlage überHave hydrogen at least partially to ammonia. In addition, the plant over
° BE2021/5747 einen entsprechenden Strömungspfad externer Wasserstoff zugeführt werden. Der externe° BE2021/5747 be supplied to a corresponding flow path of external hydrogen. the external
Wasserstoff muss nicht direkt in den Reaktor eingeleitet werden. Denkbar ist auch, dass dasHydrogen does not have to be introduced directly into the reactor. It is also conceivable that
Gasgemisch aus dem Sekundärreformer nach einer weiteren Aufarbeitung mit dem externenGas mixture from the secondary reformer after further processing with the external
Wasserstoff zusammengeführt wird und das Gesamtgemisch dann in den Reaktor eingeleitet wird. Dazu kann eine weitere Mischeinheit vorgesehen sein, die stromaufwärts vor demHydrogen is brought together and the total mixture is then introduced into the reactor. For this purpose, a further mixing unit can be provided upstream of the
Reaktor angeordnet ist. Diese ist aber nicht zwingend erforderlich.Reactor is arranged. However, this is not absolutely necessary.
Bei einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäBen Anlage ist vorgesehen, dass dieIn a first embodiment of the system according to the invention, it is provided that the
Einrichtung zur Abreicherung von Sauerstoff aus der Prozessluft mindestens eine StickstoffDevice for the depletion of oxygen from the process air at least one nitrogen
Druckwechseladsorption umfasst. Somit kann die Abreicherung von Sauerstoff aus derIncludes pressure swing adsorption. Thus, the depletion of oxygen from the
Prozessluft vorteilhaft durchgeführt werden.Process air are carried out advantageously.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 11 nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenIn particular, there are a number of possibilities for embodying and developing the method according to the invention and the system according to the invention. For this purpose, reference is made both to the patent claims subordinate to patent claims 1 and 11 and to the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show in the drawing
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäBen Verfahrens zurFig. 1 is a schematic representation of a method according to the invention for
Herstellung von Ammoniak beziehungsweise von Synthesegas undProduction of ammonia or synthesis gas and
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak.2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a method for producing ammonia.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak, beziehungsweise zur Herstellung von Synthesegas zur weiteren Umsetzung zu Ammoniak. Dargestellt sind ein Primärreformer 1 und ein Sekundärreformer 2 im sogenannten Frontend einer Ammoniakanlage. Das Synthesegas kann später einem in Fig. 1 nicht dargestellten Reaktor 3 zugeführt werden.Fig. 1 shows a schematic representation of the implementation of a method for producing ammonia, or for producing synthesis gas for further conversion to ammonia. A primary reformer 1 and a secondary reformer 2 are shown in the so-called front end of an ammonia plant. The synthesis gas can later be fed to a reactor 3, not shown in FIG.
Der Primärreformer 1 wird, insbesondere bei der Herstellung von Ammoniak, zunächst dazu verwendet, Wasserstoff zu erzeugen. Dazu werden in der Regel einThe primary reformer 1 is initially used, in particular in the production of ammonia, to produce hydrogen. This will usually be a
Kohlenwasserstoffgemisch, häufig Methan, sowie Wasserdampf als Grundstoffe genutzt. Bei der Nutzung von Erdgas, dessen Hauptbestandteil Methan ist, sind auch andereHydrocarbon mixture, often methane, and water vapor are used as raw materials. When using natural gas, the main component of which is methane, there are others
Kohlenwasserstoffe enthalten. Das Erdgas wird vorher entschwefelt und in den Primärreformer geleitet. Bei Temperaturen zwischen 700 bis 850°C wird Methan mit Wasser unter Druck an einem Nickel-Katalysator zur Reaktion gebracht, sodass Kohlenmonoxid und Wasserstoffcontain hydrocarbons. The natural gas is desulfurized beforehand and fed into the primary reformer. At temperatures between 700 to 850°C, methane is reacted with water under pressure on a nickel catalyst, so that carbon monoxide and hydrogen
7 BE2021/5747 entstehen. Das Kohlenmonoxid reagiert zusätzlich mit Wasserdampf weiter zu Kohlendioxid.7 BE2021/5747 arise. The carbon monoxide also reacts with water vapor to form carbon dioxide.
Im Primärreformer 1 entsteht somit ein Gemisch aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid,A mixture of hydrogen, carbon monoxide,
Kohlendioxid, nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffe und Wasserdampf.Carbon dioxide, unreacted hydrocarbons and water vapor.
Der Sekundärreformer 2 wird dazu verwendet, Stickstoff für die Ammoniaksynthese bereitzustellen. Das Gasgemisch des Primärreformers wird im Sekundärreformer 2 mit verdichteter Prozessluft vermischt. Bei der Prozessluft handelt es sich vorzugsweise umThe secondary reformer 2 is used to provide nitrogen for the ammonia synthesis. The gas mixture from the primary reformer is mixed with compressed process air in the secondary reformer 2. The process air is preferably
Umgebungsluft, die in erster Linie Stickstoff und Sauerstoff enthält, Der Sauerstoffanteil derAmbient air, which primarily contains nitrogen and oxygen
Luft reagiert mit dem Gasgemisch, das dem Sekundärreformer 2 zugeführt wird, wodurch das nicht umgesetzte Methan beziehungsweise das Kohlenwasserstoffgemisch umgesetzt wird.Air reacts with the gas mixture that is fed to the secondary reformer 2, as a result of which the unreacted methane or the hydrocarbon mixture is converted.
Der in der Prozessluft enthaltene Stickstoff reagiert nicht mit den übrigen Stoffen und verbleibt im Gasgemisch. Durch Steuerung der eingeleiteten Luftmenge kann ein gewünschtesThe nitrogen contained in the process air does not react with the other substances and remains in the gas mixture. By controlling the amount of air introduced, a desired
Verhältnis zwischen Wasserstoff und Stickstoff bereits im Sekundärreformer 2 eingestellt werden.Ratio between hydrogen and nitrogen can already be set in the secondary reformer 2.
Wenn für spätere Reaktionen, insbesondere der Umsetzung von Wasserstoff und Stickstoff zuIf for later reactions, especially the reaction of hydrogen and nitrogen
Ammoniak, zusätzlicher Wasserstoff, beispielsweise grüner Wasserstoff, verwendet werden, ist die benötigte Menge an Wasserstoff aus dem Primärreformer 1 beziehungsweise demAmmonia, additional hydrogen, for example green hydrogen, are used, is the required amount of hydrogen from the primary reformer 1 or the
Sekundärreformer 2 geringer. Die Stickstoffmenge aus der Prozessluft bleibt aber in etwa konstant. Bleibt die Sauerstoffmenge in der dem Sekundärreformer zugeführten Luft ebenfalls unverändert, mussder Reformierungsvorgang stark vom Primärreformer 1 in denSecondary reformer 2 lower. However, the amount of nitrogen from the process air remains approximately constant. If the amount of oxygen in the air fed to the secondary reformer also remains unchanged, the reforming process has to move strongly from the primary reformer 1 to the
Sekundärreformer 2 verschoben werden. Dafür muss die Feuerungsleistung desSecondary reformer 2 are moved. For this, the firing capacity of the
Primärreformers 1 stark abnehmen. Mit der nun zur Verfügung stehende Wärmemenge ist es nicht möglich, alle benötigten weiteren Ströme ausreichend zu erwärmen.Primary reformer 1 greatly decrease. With the amount of heat that is now available, it is not possible to sufficiently heat all the additional flows that are required.
Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäfBen Verfahrens vorgesehen, dass die Prozessluft in einen ersten Teilstrom 4 und einen zweiten Teilstrom 5 aufgeteilt wird, bevor sie in den Sekundärreformer 2 über eine Zuführung 6 geleitet wird. Der erste Teilstrom 4 wird dabei einer Einrichtung 7 zur Abreicherung von Sauerstoff zugeführt. Auf diese Weise wird die Feuerungsleistung des Primärreformers 1 erhöht. Der erste Teilstrom 4 und der zweiteTherefore, in this exemplary embodiment of the method according to the invention, it is provided that the process air is divided into a first partial flow 4 and a second partial flow 5 before it is fed into the secondary reformer 2 via a feed 6 . The first partial flow 4 is fed to a device 7 for the depletion of oxygen. In this way, the firing capacity of the primary reformer 1 is increased. The first partial flow 4 and the second
Teilstrom 5 werden vor Eintritt in den Sekundärreformer 2 wieder zusammengeführt.Partial stream 5 are brought together again before entering the secondary reformer 2.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Durchführung eines Verfahrens zurFig. 2 shows another embodiment of the implementation of a method for
Herstellung von Ammoniak. Dabei ist neben dem Primärreformer 1 und demProduction of Ammonia. In addition to the primary reformer 1 and the
Sekundärreformer 2 ebenfalls eine Einrichtung 7 zur Abreicherung von Sauerstoff aus derSecondary reformer 2 also a device 7 for the depletion of oxygen from the
Prozessluft vorgesehen. Die Prozessluft wird über eine mehrstufige Verdichtung auf den fürProcess air provided. The process air is multi-stage compression on the for
© BE2021/5747 den Sekundärreformer 2 erforderlichen Druck verdichtet. Zwischen einer ersten© BE2021/5747 the secondary reformer 2 compresses the pressure required. Between a first
Verdichtungsstufe 8 und einer zweiten Verdichtungsstufe 9 wird der erste Teilstrom 4 von dem zweiten Teilstrom 5 abgezweigt und der Einrichtung 7 zur Abreicherung von Sauerstoff aus der Prozessluft zugeführt. Bei der zweiten Verdichtungsstufe 9 handelt es sich um die letzteCompression stage 8 and a second compression stage 9, the first partial flow 4 is branched off from the second partial flow 5 and fed to the device 7 for the depletion of oxygen from the process air. The second compression stage 9 is the last
Verdichtungsstufe im gezeigten Prozess.Compression stage in the process shown.
Bei der Einrichtung 7 zur Abreicherung von Sauerstoff aus der Prozessluft handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Stickstoff-Druckwechseladsorption. Bei einer Stickstoff-In this exemplary embodiment, the device 7 for depleting oxygen from the process air is a nitrogen pressure swing adsorption. With a nitrogen
Druckwechseladsorption (PSA) werden einzelne Gase aus einem Gasgemisch isoliert. Dabei beruht das Prinzip darauf, dass sich Gasmoleküle an Festkörpern anlagern können. DieserPressure swing adsorption (PSA) is used to isolate individual gases from a gas mixture. The principle is based on the fact that gas molecules can attach themselves to solid bodies. This
Festkörper, auch Adsorbens genannt, ist entsprechend für die jeweilige Anwendung ausgelegt, damit nur die jeweils in der Anwendung wichtige Komponente adsorbiert wird, oder das Adsorbens durchdringen kann. Bei der Stickstoff Druckwechseladsorption vonSolids, also known as adsorbents, are designed for the respective application so that only the components that are important in the application are adsorbed or can penetrate the adsorbent. In the nitrogen pressure swing adsorption of
Prozessluft, in diesem Ausführungsbeispiel Umgebungsluft, kann das größereProcess air, ambient air in this embodiment, can be larger
Stickstoffmolekül den Adsorbens durchdringen, während das kleinere Sauerstoffmolekül in den Poren die Poren des Adsorbens eindringt. Für diesen Fall wird als Adsorbens einNitrogen molecule penetrate the adsorbent, while the smaller oxygen molecule in the pores penetrates the pores of the adsorbent. In this case, an adsorbent is used
Kohlenstoffmolekularsieb verwendet.Carbon molecular sieve used.
Da der Stickstoff den Adsorbens durchströmen kann, wird bei der Stickstoff-Since the nitrogen can flow through the adsorbent, the nitrogen
Druckwechseladsorption ein aufgereinigter Stickstoffstrom erhalten. In diesemPressure swing adsorption obtained a purified stream of nitrogen. In this
Ausführungsbeispiel liegt die Reinheit des die Stickstoff-Druckwechseladsorption verlassenenEmbodiment is the purity of the nitrogen pressure swing adsorption left
Stickstoffs bei 95% bis 100%. Durch Einstellen der Volumenströme des ersten Teilstroms 4 und des zweiten Teilstroms 5 kann somit der Gesamtstickstoffanteil entsprechend angepasst werden.nitrogen at 95% to 100%. By adjusting the volume flows of the first partial flow 4 and the second partial flow 5, the total nitrogen content can thus be adjusted accordingly.
Das so im Sekundärreformer 2 entstehende Synthesegas wird zunächst noch aufbereitet, bevor die Ammoniaksynthese durchgeführt werden kann. Dazu wird in dem mit Bezugszeichen 10 benannten Block eine Konvertierung der Kohlenoxide durchgeführt, die ansonsten alsThe synthesis gas thus produced in the secondary reformer 2 is first processed before the ammonia synthesis can be carried out. For this purpose, a conversion of the carbon oxides is carried out in the designated with reference numeral 10 block, otherwise as
Katalysatorgifte wirken und die Katalysatoren bei der Synthese unbrauchbar machen. Das übrige Kohlenmonoxid wird zu Kohlendioxid mittels Wasserdampf konvertiert. DasCatalyst poisons work and make the catalysts useless in the synthesis. The remaining carbon monoxide is converted to carbon dioxide using water vapor. The
Kohlendioxid wird anschließend aus dem Rohgas abgetrennt, z.B. durch eine Wäsche oder eine Absorption. Anschließend werden alle sauerstoffhaltigen Bestandteile (Kohlenmonoxid,Carbon dioxide is then separated from the raw gas, e.g. by scrubbing or absorption. Then all oxygen-containing components (carbon monoxide,
Kohlendioxid, Wasser), die als schädlich für Katalysator in der Ammoniaksynthese gelten, auf ein dafür vorgesehenes Minimum reduziert und das sog. Make-Up Gas wird auf den Synthese-carbon dioxide, water), which are considered harmful to the catalyst in the ammonia synthesis, is reduced to a minimum and the so-called make-up gas is reduced to the synthesis
Druck verdichtet.pressure compressed.
3 BE2021/57473 BE2021/5747
Bei der anschließenden Ammoniaksynthese im Reaktor 3, werden Wasserstoff und Stickstoff zu Ammoniak umgesetzt. Neben dem Wasserstoff aus der Reformierung, also demIn the subsequent synthesis of ammonia in reactor 3, hydrogen and nitrogen are converted into ammonia. In addition to the hydrogen from the reforming, i.e. the
Primärreformer 1 und dem Sekundärreformer 2, wird zusätzlicher Wasserstoff aus einer externen Quelle in den Reaktor 3 geleitet. Bei dem zusätzlichen Wasserstoff handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um aus einer Elektrolyse 11 von Wasser erzeugtenPrimary reformer 1 and the secondary reformer 2, additional hydrogen is fed into reactor 3 from an external source. In this exemplary embodiment, the additional hydrogen is generated from an electrolysis 11 of water
Wasserstoff. Die Elektrolyse 11 kann genutzt werden, wenn kostengünstiger Strom zurHydrogen. The electrolysis 11 can be used when cheap electricity to
Verfügung steht, damit die Ammoniakanlage wirtschaftlich genutzt werden kann.is available so that the ammonia plant can be used economically.
Um das Verfahren möglichst vorteilhaft zu betreiben, entspricht der Anteil von Stickstoff im ersten Teilstrom 4 in Bezug auf die Gesamtmenge an Stickstoff im Reaktor 3 mindestens 43% des Anteils von externem Wasserstoff in Bezug auf die Gesamtmenge an Wasserstoff imIn order to operate the process as advantageously as possible, the proportion of nitrogen in the first partial stream 4 in relation to the total amount of nitrogen in the reactor 3 corresponds to at least 43% of the proportion of external hydrogen in relation to the total amount of hydrogen in the reactor
Reaktor 3. Um eine ausreichende Feuerung der Primärreformers zu gewährleisten, ist empfehlenswert, dass die Kapazität der des Stickstoffanteils im ersten Teilstrom 4 amReactor 3. In order to ensure sufficient firing of the primary reformer, it is recommended that the capacity of the nitrogen content in the first partial stream 4 am
Gesamtstickstoffbedarf, mindestens 43% des Anteils an externem (grünen) Wasserstoff betragen muss. Wird also als Beispiel 30 % des Wasserstoffs aus dem Frontend mit externemTotal nitrogen requirement must be at least 43% of the proportion of external (green) hydrogen. So, as an example, 30% of the hydrogen from the front end with external
Wasserstoff der Elektrolyse 11 ersetzt, liegt die Kapazität des Stickstoffanteils des erstenHydrogen replaced electrolysis 11, the capacity of the nitrogen portion is the first
Teilstroms bei mindestens 13.3 % des Gesamtstickstoffes.Partial flow at least 13.3% of the total nitrogen.
Bezugszeichenliste (1) Primärreformer (2) SekundärreformerLIST OF REFERENCE NUMERALS (1) Primary reformer (2) Secondary reformer
(3) Reaktor (4) Erster Teilstrom (5) Zweiter Teilstrom (6) Zuführung(3) reactor (4) first substream (5) second substream (6) feed
(7) Einrichtung zur Abreicherung von Sauerstoff (8) Erste Verdichtungsstufe (9) Zweite Verdichtungsstufe (10) Aufbereitung (11) Elektrolyse(7) Device for depleting oxygen (8) First compression stage (9) Second compression stage (10) Processing (11) Electrolysis
Claims (12)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20215747A BE1029787B1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia |
EP22797282.5A EP4334242A1 (en) | 2021-09-22 | 2022-09-22 | Method for synthesizing ammonia and plant for producing ammonia |
PCT/EP2022/076432 WO2023046860A1 (en) | 2021-09-22 | 2022-09-22 | Method for synthesizing ammonia and plant for producing ammonia |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20215747A BE1029787B1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1029787A1 BE1029787A1 (en) | 2023-04-17 |
BE1029787B1 true BE1029787B1 (en) | 2023-04-24 |
Family
ID=78000610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20215747A BE1029787B1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1029787B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5736116A (en) * | 1995-10-25 | 1998-04-07 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia production with enriched air reforming and nitrogen injection into the synthesis loop |
CN101580234B (en) * | 2009-06-22 | 2010-09-08 | 大连理工大学 | Technique for producing synthetic ammonia gas by inputting nitrogen-rich air into two-stage converter in membrane method |
US20210198104A1 (en) * | 2017-07-25 | 2021-07-01 | Haldor Topsøe A/S | Method for the preparation of ammonia synthesis gas |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2589426B1 (en) | 2011-11-02 | 2016-06-08 | Casale Sa | Method for removing nitrogen oxides from combustion fumes with on-site generation of ammonia |
-
2021
- 2021-09-22 BE BE20215747A patent/BE1029787B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5736116A (en) * | 1995-10-25 | 1998-04-07 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia production with enriched air reforming and nitrogen injection into the synthesis loop |
CN101580234B (en) * | 2009-06-22 | 2010-09-08 | 大连理工大学 | Technique for producing synthetic ammonia gas by inputting nitrogen-rich air into two-stage converter in membrane method |
US20210198104A1 (en) * | 2017-07-25 | 2021-07-01 | Haldor Topsøe A/S | Method for the preparation of ammonia synthesis gas |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ANONYMOUS ED - DARL KUHN: "Use of ITM Membrane in Ammonia Syngas Production", IP.COM, IP.COM INC., WEST HENRIETTA, NY, US, 12 September 2003 (2003-09-12), XP013012774, ISSN: 1533-0001 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1029787A1 (en) | 2023-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1648817B1 (en) | Method for extracting hydrogen from a gas containing methane, especially natural gas and system for carrying out said method | |
EP0816290B1 (en) | Process for the production of carbon monoxide and hydrogen | |
WO2017137581A1 (en) | Method for the synthesis of methanol | |
EP3176152B1 (en) | Method for preparing urea | |
EP3323786B1 (en) | Method for the combined preparation of methanol and ammonia | |
EP3954650A1 (en) | Method and system for the production of hydrogen and deposition of carbon dioxide | |
DE102015210801A1 (en) | Multi-pressure process for the production of ammonia without enrichment of inert gas | |
DE102006032104A1 (en) | Process for the production of hydrogen and hydrogen-containing gas mixtures | |
EP2864242A1 (en) | Method for producing co, h2 and methanol synthesis gas from a synthesis gas, in particular from acetylene off gas | |
WO2018166865A1 (en) | Method and installation for creating and preparing a synthesis gas mixture | |
EP3102309B1 (en) | Method for producing a high-molecular compound from synthesis gas using an indirectly heated co2 tsa | |
DE102021210549A1 (en) | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia | |
BE1029787B1 (en) | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia | |
EP1975123A2 (en) | Process and apparatus for generating synthesis gas | |
EP3466869B1 (en) | Method for the combined preparation of methanol and ammonia | |
EP3401280B1 (en) | Method for manufacturing ammonium | |
WO2023046860A1 (en) | Method for synthesizing ammonia and plant for producing ammonia | |
DE3518362A1 (en) | Process for the preparation of methanol | |
EP3969433A1 (en) | Method and system for the synthesis of methanol | |
DE102014209635A1 (en) | Synthesis of synthesis gas with two autothermal reformers | |
EP0326661A1 (en) | Process for producing synthesis gas from a hydrocarbon-containing feedstock | |
EP3744416B1 (en) | Method and system for synthesising methanol | |
DE3206516C2 (en) | Process for the production of ammonia synthesis gas | |
EP4197967A1 (en) | Method and installation for producing methanol and carbon monoxide | |
DE102014003392A1 (en) | Method for operating a steam reforming plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20230424 |