CN116157359A

CN116157359A - 在部分负载下的氨合成回路的控制

Info

Publication number: CN116157359A
Application number: CN202180059463.3A
Authority: CN
Inventors: 毛里齐奥·里齐
Original assignee: Casale SA
Current assignee: Casale SA
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-05-23
Also published as: EP4237375A1; CA3186773A1; PE20230900A1; WO2022089820A1; JP2023550593A; AU2021369150A1; US20230331569A1; CL2023000302A1; ZA202301051B

Abstract

一种用于合成氨的方法，其中，氨合成回路包括氨转化器，补充气体在氨转化器中反应形成氨，并且通过减小合成压力并且通过控制转化器的补充气体的旁路管线而将减小的压力维持在所期望的范围内而将回路控制在部分负载下。

Description

在部分负载下的氨合成回路的控制

技术领域

本发明涉及氨的工业合成领域。特别地，本发明涉及在部分负载下控制氨合成回路的技术。

背景技术

氨的工业生产基本上包括在前端产生补充氨合成气体(MUG)以及所谓的氨合成回路中转化所述补充气体。

MUG在前端的产生常规地是基于来自烃源或含碳源(例如天然气或的重整的氢气产生，以及添加氮气以达到用于合成氨的适当的氢氮比。氢气产生可以包括在一级重整器和二级重整器中的重整以及随后的气体的纯化，例如除去一氧化碳、二氧化碳以及残余甲烷。根据前端的不同实施例，在二级重整器中，氮气可以单独地或与燃烧空气一起加入。

利用主压缩机将如此获得的MUG升高到氨合成压力并且在合成回路中转化成氨，该合成回路通常至少包括：循环器、催化转化器、冷凝器、分离器。转化器产生热的含氨气态产物，其在冷凝之后分离成液态氨产物和再循环至循环器的抽吸部的气相。循环器接收由主压缩机传送的高压MUG，并用于维持回路中的循环。

氨合成回路通常被设计成总是以其全容量或接近全容量运行，对应于在前端中产生的MUG的标称流速并且经由主压缩机转移至合成回路。总体上，在低于其容量的60％-70％的部分负载下运行常规氨合成回路不被认为是可行的或有吸引力的。

认为转化器的负载的突然变化对于转化器本身和高压合成回路的其他设备是潜在有害的。例如，负载的快速变化可引起高气体速度，该高气体速度可能损坏转化器的内部构件或回路的其他物件。突然的压降可能导致设备的冲击(“锤击”)和损坏。

此外，在相对低的部分负载量下，氨合成反应可以不是热自维持的，特别是因为与新鲜补充气体相比，转化器将接收过量的再循环氨并且将不能适当地预热新鲜装料。氨转化器通常配备有启动加热器；然而，从经济观点来看，使用启动加热器来将反应维持在部分负载下通常是不吸引人的，并且此外，大多数燃气加热器将不能跟随负载的快速变化。

出于所有以上原因，氨转化器和氨合成回路通常被认为是不适合在部分负载下运行。

另一方面，基于烃重整的常规前端通常以它们的全容量操作以补偿它们的投资成本，并且因此，迄今为止，合成回路的差的灵活性不被认为是严重的缺点。

然而，最近，出现了所谓的绿色氨工厂，其中，在前端中产生的氢气的至少一部分是从可再生来源获得的。例如，氢气可以从由光伏或风能供电的水电解中获得，并且所需的氮气可以在变压吸附(PSA)单元中或在低温空气分离单元(ASU)中从环境空气中获得。

氢气来自可再生来源的这些氨工厂由于低操作成本和低污染而具有极大兴趣，例如与常规的基于煤或基于天然气的方法相比，它们不产生CO₂。然而，可再生能源例如太阳能或风固有地经受波动，例如，太阳能在夜间不可用。在绿色氨工厂中，在前端产生并且转移到氨合成回路中的补充气体的量可以显著且快速地变化。耦接到由可再生源供电的前端的氨合成回路可能需要跟随快速负载变化并且在低至标称容量的约20％-25％的低负载下运行。

已知的氨合成回路和它们的控制系统(被设计成总是以满负载运行而耦接至常规的基于重整的前端)不适合于跟随绿色工厂负载的快速变化。迄今为止，上述需要的解决方案是提供加压MUG的缓冲罐，然而加压MUG的缓冲罐大且非常昂贵。这个缺点是在氨合成领域中利用可再生能源的限制因素。

US 2013/108538公开了一种用于氨工厂的负载调节的方法。间歇发电与氨生产的整合论述于舒尔特·比尔布尔(Schulte Beerbuehl)等人的2014年11月15日的第241卷第3期的第851-862页中的“Combined Scheduling and capacity planning of electric-based ammonium production to integrating renewable energies(可再生能源的基于电力的氨生产的组合调度和容量规划)”。

发明内容

本发明旨在提供一种氨合成回路以及一种相关的控制方法，该方法被适配成在宽范围的操作负载下运行并且利用小的气体缓冲液或甚至不需要气体缓冲液来遵循快速负载变化。因此，本发明针对一种氨合成回路，该氨合成回路更适合利用前端操作，其中，氢气是从可再生能源中产生的并且因此补充气体的产生经受波动。本发明的又一个目的是提供用于在氨的工业生产领域中利用可再生能源的更多可能性。

这一目的是通过根据权利要求的一种用于合成氨的方法以及一种控制氨合成回路的方法来实现的。本发明进一步涉及利用配置为根据本发明方法操作的控制系统合成氨的合成回路。

本发明提供了基于以下内容在部分负载下控制氨回路的策略：

将合成压力降低至减小的氨合成压力，该减小的氨合成压力小于转化器满负载下的标称合成压力；

合成压力根据转化器的负载被控制以维持在包括所述减小的合成压力的目标范围内；

合成压力的控制包括使转化器供给气体的所选择的一部分旁路转化器。

可以通过在转化器上游的点处将气流与转化器供给管线分离以形成旁路液流，并且通过在转化器下游的适合的点处重新引入所述旁路液流来实施以上控制。

减小的合成压力可以是最小合成压力。所述最小压力可以被确定为转化器在自维持操作中稳定的最小压力。在优选的实施例中，所述减小的压力是标称压力的50％至80％。例如，减小的压力可以是标称压力的约60％或70％。

所述减小的合成压力可以对应于约40％至60％的部分负载。这个百分比表示与标称负载相比补充气体的体积流速的百分比。

在实施例中，本发明的方法通过响应于转化器的负载的第一减小(例如从满负载至第一部分负载)将合成压力降低至所述减小的合成压力来操作；响应于负载的随后减小，例如从所述第一部分负载到小于第一部分负载的第二部分负载，本发明的方法通过控制转化器旁路来将压力维持在目标范围内。

本发明的控制系统可以对部分负载条件作出反应，例如通过降低回路的压力从100％转到50％；然后控制系统操作转化器旁路以将压力基本上保持恒定在上述目标范围内，甚至在负载的另一个相当大的减少的情况下，例如从50％至25％。为此目的，控制系统可以控制旁路管线上的合适的阀，以确定旁路管线中的流速。

目标压力范围可以集中在减小的合成压力下。这意味着该范围围绕减小的合成压力可以是对称的。本发明的控制可以被配置成在压力已经被降低到上述减小的值之后保持压力基本上恒定。因此，目标范围可以是窄范围。例如，所述目标范围可以优选地是减小的合成压力的+/-15％，更优选地是所述压力的+/-10％，并且甚至更优选地是所述压力的+/-5％。

在部分负载条件下减小压力基本上具有两个优点。首先，转化器中氨合成反应的平衡曲线移动，这意味着反应缓慢下降并且试剂转化较不迅速。据此，转化器适应于负载减小的条件，这意味着较少量的试剂供给至转化器。第二个优点是增加通过转化器的催化床的气体速度，从而导致更均匀的温度分布。这些优点帮助转化器适应减小的负载的状态而不会变得不稳定。

从在减压下的这种操作开始，由于供给气体的旁路，因此转化器可以跟随负载的随后减小。

本发明提供了一种合成回路和合成转化器，该合成回路和合成转化器可以符合从前端可获得的补充气体的量的快速变化。

由于本发明的旁路特征，保护转化器免于过热、过度的气体速度以及可能由补充气体输入流速的快速变化而引起的其他扰动。即使在前端产生的补充气体的量少时，反应器也保持在接近满负载条件的条件下，除了流速之外。转化器是稳定的并且对前端生产的波动较不敏感。

因此根据本发明控制的合成回路特别适合于与由可再生能源供电的前端耦接，能够跟随补充气体生产的相关波动并且提供低至标称容量的20％或甚至更小的稳定操作。转化器在宽广的输出范围内被维持在自持运行模式中，从而避免或减少供热的需要，例如使用启动加热器。

无论用往复式压缩机或离心式压缩机运行的从非常小的工厂到非常大的工厂的氨生产容量，本发明都是适用的。

氨合成回路通常包括：转化器，在转化器中催化合成氨；循环器，该循环器是压缩机，该压缩机被配置成维持回路中的循环并且将包括补充合成气的供给气体递送到所述转化器；从循环器到转化器的转化器供给管线；冷凝部段，该冷凝部段布置在合成部段的下游以接收含氨气态产物；分离部段，在所述冷凝部段中产生的冷凝物在分离部段中被分离成氨液态产物和气态再循环流；从分离部段至循环器的抽吸部的再循环管线。

合成回路通常包括单个转化器。然而，本发明也可应用于包括多于一个转化器的回路。

合成回路可以包括另外的物品，例如一个或更多个热交换器。特别地，可以提供换热器以预热引入转化器的供给液流或通过冷却转化器的热流出物来回收热。

根据本发明的合成回路可以包括旁路管线，该旁路管线被布置成在转化器上游并且在循环器的下游的点处从所述转化器供给管线获取气体液流，并且在循环器的抽吸侧处将所述旁路液流重新引入或在所述分离部段的下游的点处引入到氨合成回路中。

旁路液流可以旁路合成回路中的所有或一些物品，包括转化器。可在循环器的抽吸部处或分离部段的下游重新引入旁路液流，其中，在分离部段中分离氨液体产物。相关的优点是，旁路液流不与来自转化器的含氨气态产物流出物混合并且转化器的流出物不被旁路气体稀释。因此，氨的冷凝不受旁路的影响。

旁路转化器的补充气体的量(也称为旁路速率)可以例如通过由合适的控制系统操作的阀来确定。控制系统基于一个或更多个信号计算适当的旁路速率并且相应地控制阀的打开。可以确定旁路速率以将一个或更多个控制参数保持在目标范围内。控制参数可以优选地包括以下各项中的一项或更多项：转化器中的压力、回路中的压力、横跨转化器的温度差。

氨合成转化器具有与从前端转移至合成回路的补充气体的标称流速的配置相对应的满负载条件。部分负载条件是其中从前端转移到合成回路的补充气体的流速小于所述标称流速的条件。从前端转移到合成回路的补充气体的流速可以例如在主合成气体压缩机的抽吸部处测量。术语“合成气体”用于简称为表示在前端产生的补充合成气体。

根据各种实施例，考虑到以下各项中的一项或更多项，可以确定旁路液流的量(即，流速)：

i)从前端转移至氨合成回路的补充气体的瞬时流速；

ii)从前端转移至氨合成回路的补充气体的流速随时间的变化；

iii)合成回路中或转化器内的压力；

iv)整个转化器的温度差；

v)转化器入口处的氢氮比(H/N)；

vi)氨最终冷凝温度；

vii)转化器的催化床中的至少一个催化床或转化器的催化床中的每个催化床的入口温度。

参数i)对应于氨工厂的负载百分比。它可以用合适的计量器测量，例如在主补充气体压缩机的抽吸部处，其将由前端输送的气体的压力升高到氨合成压力。

参数ii)提供补充气体的流速的变化多快的指示。所述参数的使用可以包括测量流速的时间导数。

参数iii)可以通过直接检测冷凝器中或回路的另一选定位置中(例如在转化器入口处)的压力来获取。通常，除了压降和可能的高度差之外，氨合成回路中的所有物品基本上在相同的压力下操作。因此，回路压力和转化器中的压力通常被认为是相同的。

参数iv)是进入转化器的供给气体的温度与从转化器抽出的含氨产物的温度之差。该差也可以称为转化器ΔT。

参数v)对应于转化器供给液流中氢气和氮气摩尔浓度之间的比率。所述比率可以例如通过气体分析和/或测量所产生的氢气和氮气的流速来测量。所述比率优选地保持接近3，因为与此值的偏差意味着一种反应物过量地主要作为惰性起作用。

参数vi)对应于在合成回路的冷凝部段中的氨的冷凝的最低温度，其中将从转化器中抽出的热的含氨气态产物冷凝并且获得液态氨。

在优选实施例中，确定旁路气体的量以将以上参数iii)和/或参数iv)维持在接近满负载下的正常操作的目标范围内。

与满负载下的ΔT相比，转化器ΔT优选地维持在选定范围内。通常，部分负载下的转化器ΔT小于满负载下的转化器ΔT。ΔT的可接受变化可取决于氨转化器的实施例，例如当从满负载传递到部分负载时，多床转化器可经历ΔT的较大变化。优选地，参照正常满负载操作条件下的转化器ΔT，部分负载下的转化器ΔT在±60℃的范围内，更优选地，±40℃或50℃的范围内。

参数vii)对于避免催化床在快速瞬变过程中降到最低操作温度下是特别重要的。例如，如果催化剂物质的温度下降到给定阈值以下，则催化剂可能变得失活并且合成反应实际上停止。因此，本发明的优选特征包括检测转化器的至少一个催化床的入口气体的温度和根据检测的温度确定转化器的旁路流量。

在大多数情况下，氨转化器包括多个催化床，多个催化床被串联布置并且由气流顺序地横穿。在这种情况下，本方法优选包括检测顺序的至少第一催化床的温度。这是因为第一床，其接收补充气体的新鲜液流并且是反应性最强的，由于其非常快速的温度变化，对于控制可能是最关键的。

必须指出的是，床的入口温度可通过调节骤冷流或旁路流量(当提供时)来控制；然而，这些方法可能不足以或不足够快地用于控制高反应性第一催化床。

在多床转化器的情况下，该控制可以被设定为在至少一个床的入口温度下降到低于列出值时或在转化器ΔT下降到低于列出值的情况下开始旁路转化器。

部分负载的条件可以包括负载，直到从前端转移到合成回路的合成气是标称流速的20％或甚至更小，例如标称流速的15％。在实践中可接受的最低部分负载量可以取决于氢源。在氢源由碱性电解槽提供的应用中，通常认为20％的部分负载是最低可接受的部分负载。在不同的氢源的情况下，可以达到较低的部分负载(小于20％)。在一些实施例中，可以达到低至10％的部分负载。

旁路气体的量可以基于以下中的一个或更多个来确定：转化器中或回路中的压力；催化床中的一个或更多个的入口温度；如上所定义的转化器ΔT。这些参数可以被认为是用于在部分负载条件下确定适当的旁路液流率的关键参数。其他参数(像补充气流速度和氨冷凝温度的变化)可以有利地用于细化旁路流速的计算以便提供平稳且更稳定的操作。

在实施例中，提供了对抗流量下降或流量波动的专用控制。术语流量下降表示从前端转移到合成回路的补充气体的量的突然下降。术语流量波动表示从前端转移到合成回路的补充气体的量的突然增加。

本发明的另方面提供了：检测从前端传送到合成回路的补充气体的流速的流速的下降或波动，并且在流速下降的情况下增加旁路液流中的气体的量或在流速波动的情况下降低所述量。

特别是在流量下降的情况下，优选的实施例提供了：

旁路气体的量增加；

随后，控制旁路气体的量以便将转化器中的压力或转化器ΔT保持在恒定值或在目标窄范围内。

在流量波动的情况下，优选的实施例提供了：

旁路气体的量减少；

随后，控制旁路气体的量以将转化器或转化器ΔT中的压力保持在恒定值或在目标窄范围内。

在上述两个事件中，在检测到流量下降或波动之后立即增加或减少旁路气体的量。旁路流率的增大/减小在检测到流量的下降/波动时直接操作，例如在主气体压缩机的抽吸部处，而不是在检测到在合成回路上的相关效应时操作。

在流量下降的情况下，反应可能由于例如输入气体的低温而消失。特别地，如果输入气体温度下降到给定阈值以下，则催化剂可能不再是活性的并且化学反应停止。旁路气体量的增加避免了这种不期望的结果。

在流量波动的情况下，回路压力可能突然增加，导致安全阀打开。旁路气体量的减少避免了这种不期望的结果。

前馈控制可以用于对上述流量下降或流量波动事件做出反应。

本发明的另一个优选的实施例包括在循环器的抽吸部处重新引入补充气体之前冷却旁路转化器的补充气体的步骤。

旁路气体的量可以由合适的控制系统来控制。在实施例中，例如，控制系统例如在主压缩机的抽吸部处接收可用补充气体的量的信号以及反映合成回路的当前操作状态的一个或更多个信号。所述信号可以包括例如转化器中的压力、转化器ΔT、催化床的气体入口温度。基于关于回路的流速和操作状态的输入，控制系统可以确定旁路流速，例如，通过控制放置在回路的旁路管线上的阀的打开位置。

具体实施方式

现在参照图1进一步阐明本发明，图1示出根据本发明的实施例的氨合成回路的方案。

在图1中，方框1表示产生补充氨合成气体(合成气体)2的前端。将补充气体2供给至主压缩机3，该主压缩机3将压缩气体4输送至合成回路5。

回路5基本上包括循环器6、转化器7、冷凝器8以及分离器9。冷凝器8形成冷凝部段，分离器9形成分离部段。

经由转化器供给管线10向转化器7提供气体供给。管线11处的热的含氨气态产物从转化器7中被抽出并且在冷凝器8中被冷凝；管线12中的冷凝物在分离器9中被分离成经由管线13输出的液态氨产物以及管线14中的气相，该气相包含一些未反应的氢气和氮气以及剩余的氨蒸气，该气相被再循环至循环器6的抽吸部。

从循环器6至转化器7的供给管线10连接至旁路管线15，该旁路管线15旁路转化器7、冷凝器8以及分离器9，从而将转化器7的输送侧连接回至其抽吸部。旁路管线15可选地包括旁路冷却器16。

管线10、11以及14可以包括热交换器(未示出)。

阀17设置在旁路管线15上以控制通过所述管线15的流速。在示例中，阀17具有连接至控制单元19的控制器18。

控制单元19连接到流量计20，该流量计20被布置成检测来自前端1的补充气体的进入流速。例如，流量计20感测主压缩机3抽吸部处的补充气体2的流速。

控制单元19还连接至回路压力传感器21，回路压力传感器21检测例如在管线10上的转化器入口处的压力。

基于来自流量计20和回路压力传感器21的输入信号，控制单元19计算阀17的适当开度，并且因此计算旁路管线15中流动的气体量。

还图示了主压缩机3的防波动线22。所述管线22包括气体冷却器23。利用防波动线22，能够将从管线4取出的气体送回至主压缩机3的抽吸部。

在操作中，循环器6在其抽吸部入口24处接收由主压缩机3递送的经压缩的补充气体4，该补充气体4经由管线14从回路分离器9的顶部与气相混合并且可能与管线15中的旁路气体混合。

根据阀17的位置，循环器6的排出侧25的流量能够部分地偏向旁路管线15；剩余部分经由输送管线10供给至转化器7。

转化器7具有100％容量的标称氨合成压力(也称为回路压力)，例如约140巴。在部分负载下，控制单元19操作阀17以改变实际允许进入转化器7的补充气体的量，从而将回路和转化器中的压力(例如由传感器21检测的压力)保持在目标范围内。

在另一个实施例中，回路中的循环和管线15中的旁路流速可以基于转化器ΔT来控制，例如通过获取转化器输入管线10处的转化器入口温度T₁₀和管线11处的转化器输出温度T₁₁。在该实施例中，控制单元19可以被配置为将转化器ΔT(T₁₁-T₁₀)保持在目标范围内。具体地，系统可以被配置成用于避免转化器过热并且避免温度下降到最小值以下，这可以致使转化器失去自维持条件。

此外，控制单元19可以被配置成对由计量器20测量的流速的快速变化作出反应。例如，控制单元19可以在补充气体2的流速突然下降的情况下命令阀17的预打开。在该步骤中，单元19可利用前馈控制技术进行操作。然后，单元19切换到正常控制以保持回路压力稳定。类似地，控制单元19可以通过关闭阀来对流动的波动作出反应。

示例1

以下示例1涉及具有3公吨/天(MTD)氨容量的小规模氨生产工厂。符号m³/h_EFF表示在合成回路的温度和压力条件下的立方米/小时。符号Nm³/h表示在大气压和0℃的正常条件下的立方米/小时。该表格指示触发旁路阀打开的第一催化床的入口温度。压力以表压(bar g)给出。

示例2

以下示例2涉及额定1000MTD氨的大型氨生产工厂。该参数与示例1相同。

Claims

1.一种用于合成氨的方法，包括：

在前端(1)中产生氨补充合成气体(2)；

升高第一压缩机(3)中的所述补充气体的压力；

将由所述第一压缩机输送的高压补充合成气体(4)供给到氨合成回路(5)；

其中，所述氨合成回路至少包括：

转化器(7)，在所述转化器(7)中催化合成氨；

循环器(6)，所述循环器(6)是压缩机，所述压缩机被配置成维持所述回路中的循环并且用于将包括所述补充合成气体的供给气体输送至所述转化器；

从所述循环器至所述转化器的转化器供给管线(10)；

冷凝部段(8)，所述冷凝部段(8)布置在合成部段的下游以接收含氨气态产物；

分离部段(9)，在所述冷凝部段中产生的冷凝物在所述分离部段(9)中被分离成氨液体产物和气体再循环液流；

从所述分离部段至所述循环器的抽吸部的再循环管线(14)；

其中，所述氨合成回路(5)具有满负载条件，所述满负载条件与从所述前端(1)转移到所述合成回路的补充气体(2)的标称流速的配置相对应，

所述方法包括借助于以下步骤将所述回路(5)控制在部分负载条件下，其中，从所述前端转移到所述回路的补充气体的流速小于所述标称流速：

将合成氨的压力(7)降低到减小的氨合成压力，所述减小的氨合成压力小于所述转化器的所述满负载条件下的标称合成压力；

通过控制旁路所述转化器的供给气体的流速，将所述合成压力维持在包括所述减小的合成压力的目标范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述减小的合成压力在所述标称合成压力的50％至80％的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述目标范围集中在所述减小的合成压力下，其中，所述目标范围优选为所述减小的合成压力的+/-15％，更优选为所述压力的+/-10％，并且甚至更优选为所述压力的+/-5％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法进一步包括检测所述转化器的至少一个催化床的入口气体的温度并根据所述检测的温度确定所述转化器的旁路流量，其中，优选地，所述转化器包括串联布置并由气流顺序地横穿的多个催化床，以及所述方法包括检测所述顺序的所述第一催化床的温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括检测横跨所述转化器的温度差的步骤，所述温度差为供给进入所述转化器的所述气体的温度与从所述转化器抽出的所述含氨产物的温度之间的差。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括：检测从所述前端(1)转移到所述合成回路的补充气体(2)的流速的流速的下降或波动，以及在流量下降的情况下增加旁路液流中的气体的量或在流量波动的情况下降低所述量。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述部分负载条件包括直至从所述前端转移到所述合成回路的所述补充气体为所述标称流速的15％的负载。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述前端中生产补充气体包括从可再生能源生产氢气。

9.一种用于控制在部分负载下运行的氨合成回路(5)的方法，其中：

所述氨合成回路(5)包括：

转化器(7)，在所述转化器(7)中催化合成氨；

从所述循环器到所述转化器的转化器供给管线(10)；

从所述分离部段至所述循环器的抽吸部的再循环管线(14)；

其中，所述氨合成回路具有满负载条件，所述满负载条件与从所述前端传递到所述合成回路的补充气体的标称流速的配置相对应，并且所述部分负载对应于小于所述标称流速的量从所述前端传递到所述回路的条件，

其中，用于在部分负载下控制所述回路的方法包括：

a)将合成氨的压力减小至减小的氨合成压力，所述减小的氨合成压力小于所述转化器的满负载下的标称合成压力，优选地为标称合成压力的50％至80％；

b)根据所述转化器的负载控制所述合成压力，使得所述合成压力维持在包括所述减小的合成压力的目标范围内；

c)所述步骤b)包括使所述转化器的供给气体的一部分旁路所述转化器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述步骤c)包括：在所述转化器的上游的点处从所述转化器供给管线分离气体液流(15)以形成旁路液流，并且在所述循环器(6)的抽吸侧(24)处重新引入所述旁路液流，或在所述分离部段(9)的下游的点处将所述旁路液流重新引入到所述氨合成回路(5)中。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，步骤b)的所述目标范围集中在所述减小的合成压力处，所述目标范围优选为所述减小的合成压力的+/-15％，更优选为所述压力的+/-10％，并且甚至更优选为所述压力的+/-5％。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述步骤b)包括检测所述转化器的至少一个催化床的入口气体的温度并根据所述检测的温度确定所述转化器的旁路流量，其中，优选地，所述转化器包括串联布置且由气流顺序地横穿的多个催化床，并且所述方法包括检测所述顺序的所述第一催化床的温度。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中，所述步骤b)包括：

检测横跨所述转化器的温度差，所述温度差是供给进入所述转化器的气体的温度与从所述转化器抽出的含氨产物的温度之间的差；

根据所述检测的温度差来确定所述转化器的旁路流量。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，包括：检测从所述前端(1)转移到所述合成回路的补充气体(2)的流速的流速的下降或波动，以及在流量下降的情况下增加所述旁路液流中的气体量或在流量波动的情况下减少所述量。

15.一种用于由氨补充合成气合成氨的合成回路(5)，包括：

转化器(7)，在所述转化器(7)中催化合成氨；

从所述循环器到所述转化器的转化器供给管线(10)；

从所述分离部段至所述循环器的抽吸部的再循环管线；

其中，所述回路进一步包括：

旁路管线(15)，所述旁路管线(15)被布置成在所述转化器上游并且在所述循环器的下游的点处从所述转化器供给管线获取气体液流，并且在所述循环器(6)的抽吸侧(24)处重新引入所述旁路液流或在所述分离部段(9)下游的点处将所述旁路液流重新引入到氨合成回路(5)中；

所述转化器的控制系统(19)，所述转化器的控制系统(19)被配置成通过根据权利要求9至14中任一项所述的方法来在部分负载下控制所述回路。

16.根据权利要求15所述的合成回路，包括安装在所述旁路管线(15)上的流量控制阀(17)，所述控制系统被配置为控制所述阀(17)的打开，并且因此控制经由所述旁路管线(15)旁路所述转化器的气体的量。