DD235385A3 - Verfahren zur verwertung von produktentspannungsgas - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen von Ammoniakanlagen, in welchen das Ammoniakprodukt durch Partialkondensation aus dem Synthesekreislauf abgetrennt wird. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren wird durch das erfindungsgemaesse Verfahren eine stoffliche Nutzung des Produktentspannungsgases mit hoechstem Effekt gewaehrleistet. Erfindungsgemaess wird dabei das Ammoniakprodukt in einem Schritt oder stufenweise auf derartige Druecke entspannt, dass das dabei freiwerdende Produktentspannungsgas zu einer Stelle im Synthesegaserzeugungsteil ohne zusaetzliche energetische Aufwendungen zurueckgefuehrt werden kann, wo das enthaltene Methan gespalten wird und alle enthaltenen Komponenten stofflich wieder verwendet werden koennen.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgas aus Ammoniakanlagen. Es kann in allen Ammoniakanlagen angewendet werden, deren Synthesefrischgas als Inertgas u. a. Methan enthält und deren Ammoniakproduktabtrennung so konzipiert ist, daß dabei im flüssigen Ammoniakprodukt in bestimmten Mengen Synthesekreislaufgas gelöst wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Etwa 75% des gesamten auf der Welt für die Ammoniakproduktion benötigten Synthesefrischgases wird auf der Basis von Kohlenwasserstoffen nach den Dampf-Reformierungs-oder Partialoxydationsvferfahren hergestellt. Das Dampf-Reformierungsverfahren ist durch folgende Prozeßstufen gekennzeichnet:

1. Kompression des Erdgases

2. Entschwefelung des Erdgases

3. Umwandlung der im Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe unter Zugabe von Wasserdampf zu Wasserstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid im Primärreformer

4. Weitere Umwandlung des Methans unter Zuführung von Prozeßluft im Sekundärreformer

5. Umwandlung des Kohlenmonoxids in Kohlendioxid in einem meist zweistufigen Kohlenmonoxidkonverter

6. Entfernung des Kohlendioxids durch chemische oder physikalische Wäsche in Absorptionskolonnen

7. Umwandlung des verbliebenen Kohlenmonoxids und Kohlendioxids im Methanisator zu Methan

8. Kompression des Synthesefrischgases auf den erforderlichen Synthesedruck

9. Partielle Umsetzung des im Synthesekreislaufgas enthaltenen Wasserstoffs und Stickstoffs im Ammoniakreaktor zu Ammoniak

10. Abtrennung des Ammoniakproduktes durch Partialkondensation des Ammoniaks

11. Rekompression des Synthesekreislaufgases

Bei vielen bekannten Verfahren zur Herstellung von Ammoniak enthält das Synthesefrischgas neben den für die Reaktion erforderlichen Bestandteilen Wasserstoff und Stickstoff auch noch Inertgase wie z. B. Edelgase und Methan. Diese Inertgase gelangen mit dem Synthesefrischgas in den Synthesekreislauf und müssen, da sie nicht an der Ammoniakbildungsreaktion teilnehmen, unbedingt wieder aus dem Synthesekreislauf herausgeführt werden. Dies erfolgt in Abhängigkeit von den vorliegenden technisch-technologischen Bedingungen, z. B. in bestimmtem Maße durch die Abführung eines Teils des Synthesekreislaufgases, des sogenannten Kreislaufentspannungsgases. Die übrigen Inertgasanteile werden dadurch aus dem Synthesekreislauf entfernt, daß bei der Abtrennung des Ammoniakproduktes aus dem Synthesekreislaufgas durch Partialkondensation sich Teile des Synthesekreislaufgases bei Drücken von 10,0MPa bis 45 MPa in dem flüssigen Ammoniak lösen und damit aus dem Synthesekreislauf herausgeführt werden.

Bei der Entspannung des Ammoniakproduktes vom Druck des Synthesekreislaufes auf einen tiefer gelegenen Enddruck (meist zwischen 2MPa und 0,1 MPa) wird ein bestimmter Teil des gelösten Synthesekreislaufgases wieder frei. Die Menge dieses üblicherweise als Produktentspannungsgas bezeichneten Gasgemisches liegt je nach Höhe des Druckes im Synthesekreislauf und dem Eindruck der Entspannung des Ammoniakproduktes zwischen 20 Nm³/t Ammoniak und 70 Nm³/t Ammoniak. Die Bestandteile sind stets Wasserstoff, Stickstoff, Ammoniak sowie Inertgase, z. B. Edelgase und Methan. Es ist bekannt (u.a. US-PS 3.705.009,3.432.265,3.598.527, DE-OS 2.129.307,1.767.214), daß dieses Produktentspannungsgas zu Heizzwecken z. B. in dem Primärreformer des Synthesegaserzeugungsteils eingesetzt werden kann. Erhebliche Nachteile dieser Verfahren sind, daß die bei der Verbrennung des Wasserstoffes und des Ammoniaks nutzbar werdende Energie nur zu etwa 25% den für die Erzeugung dieser Stoffe erforderlichen Energieaufwand decken kann und die im Produktentspannungsgas enthaltenen Edelgase, z. B. Argon, nicht mehr als Rohstoff für eine häufig an Ammoniakanlagen angekoppelte Edelgasanlage zur Verfügung stehen. Weiterhin ist bekannt (US-PS 3.607.048), daß dieses Produktentspannungsgas als Strippgas im CGvEntfernungssystem verwendet werden kann und erst danach als Brennstoff eingesetzt wird. Dieses mit einem beträchtlichen apparativen Aufwand verbundene Verfahren führt somit zwar gegenüber den vorgenannten Möglichkeiten zu einer zusätzlichen Nutzung des Produktentspannungsgases, kann aber die grundsätzlichen, oben beschriebenen Nachteile nicht vermeiden. Es ist weiterhin bekannt (US-PS 4.056.603), das Produktentspannungsgas ganz oder teilweise zum Synthesegaskompressor zu rückzuführen und damit wieder im Synthesekreislauf einzusetzen. Dieses Verfahren führt aber zu keiner verbesserten Nutzung der Produktentspannungsgase, sondern stellt eine spezielle Lösung für Ammoniakanlagen mit extrem kleinen Inertgasgehalten im Synthesefrischgas dar (im Ausführungsbeispiel 65VoI.-ppm). Bei solchen Anlagen fällt auf Grund der sehr kleinen Inertgaskonzentrationen im Synthesekreislauf ein Produktentspannungsgas an, welches im Prinzip Frischsynthesegas-Zusammensetzung hat. Dieses Gas einschließlich aller Inerten in den Synthesekreislauf zurückzuführen ist zwar nachteilig, da diese Inerten ständig im Kreis gefahren werden müssen, bringt aber den in der Patentschrift herausgestellten Vorteil, in stabil regelbarerWeise die geringen Inerten des Frischgases mit dem Kreislaufentspannungsgas abzuführen. Die meisten Ammoniakanlagen arbeiten jedoch mit Inertgaskonzentrationen im Synthesefrischgas von 1,0 bis 1,7 Vol.-%. Bereits bei Inertgaskonzentrationen von -0,05 Vol.-% führt die Anwendung oben genannten Verfahrens aus folgendem Grund zu Nachteilen: Die Auskreisung der Inerten über das Produktentspannungsgas führt infolge ihrer allgemein bekannten erheblich günstigeren Löslichkeit gegenüber Wasserstoff nur zu etwa halb so viel Wasserstoffverlusten wie die Auskreisung über das Kreislaufentspannungsgas. Führt man folglich ständig Produktentspannungsgas in den Kreislauf zurück, so müssen dessen Inerten unter Inkaufnahme dieses Nachteils über das Kreislaufentspannungsgas zusätzlich ausgekreist werden. Alle bekannten Verfahren weisen also entscheidende Nachteile auf:

Der erhebliche energetische Aufwand (Kompression, Aufheizen, Reaktionswärme) und die Kosten für die Bereitstellung der Rohstoffe (Kohlenwasserstoffe und Stickstoff) für die Herstellung des im Produktentspannungsgases enthaltenen Wasserstoffs, Stickstoffs und Ammoniaks können durch die Verbrennung dieses Gases unter dem Primärreformer nur in geringem Maße ausgeglichen werden. Weiterhin kann mit keinem dieser Verfahren gewährleistet werden, daß die gesamte mit der Prozeßluft eingetragene Edelgasmenge mit hohem Druck, meist zwischen 10 MPa und 45 MPa, aus dem Synthesekreislauf entfernt werden kann und damit ohne Nachkompression mit günstigen Edelgaskonzentrationen in einer nachgeschalteten Edelgasanlage rückgewonnen werden kann.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden und durch eine geeignete Verwertung der Komponenten des Produktentspannungsgases den spezifischen Rohstoff- und Energiebedarf deutlich zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgas aus Ammoniaksynthesen vorzuschlagen, welches zu einer erheblich besseren Ausnutzung der in diesem Gas enthaltenen Komponenten führt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das in dem Synthesekreislauf erzeugte Ammoniak stufenweise vom Synthesekreislaufdruck, bevorzugt zwischen 10MPa und 45MPa, auf den Druck eines eventuellen Ammoniakverbrauchers, z.B. bei nachgeschalteten Harnstoffanlagen 2 MPa, oder den üblichen Ammoniaktanklagerdruck von 0,1 MPa entspannt wird und die Druckstufen der Entspannung so gewählt werden, daß eine nahezu vollständige stoffliche Nutzung der in dem Produktentspannungsgas vorhandenen Komponenten durch Rückführung in den Synthesegaserzeugungsteil bzw. eine Wasserstoffrückgewinnungs- oder Edelgasanlage möglich wird. In dem ersten Verfahrensschritt wird das im Synthesekreislauf erzeugte und durch Partialkondensation abgeschiedene Ammoniakprodukt vom Druck des Synthesekreislaufes, bevorzugt zwischen 10MPa und 45 MPa, auf einen Druck, geringfügig höher als der Druck vor dem Primärreformer, oder vor dem Sekundärreformer vorzugsweise 2,0 MPa bis 4,5MPa, in eine Entspannungstrommel entspannt. Dabei wird ein großer Teil des unter den Synthesekreislaufbedingungen im Ammoniakprodukt gelösten Produktentspannungsgases frei. Dieses Gas enthält neben Wasserstoff, Stickstoff, Methan und Edelgasen gleichgewichtsgemäß zwischen 20 und 40 Vol.-% Ammoniak. Es wird deshalb, bevor es in den Synthesegaserzeugungsteil rückgeführt wird, auf möglichst tiefe Temperaturen gekühlt. Das dabei auskondensierte Ammoniak wird abgeschieden und als hochreines Ammoniakprodukt in den Ammoniakproduktstrom der nächstniedrigeren Entspannungsdruckstufe abgeführt. Das so behandelte Produktentspannungsgas wird in den Synthesegaserzeugungsteil vor den Primärreformer oder Sekundärreformer rückgeführt. Damit stehen der in dem Produktentspannungsgas enthaltene Stickstoff, Wasserstoff und das Ammoniak ohne Aufwand an Rohstoff, Energie für die Kompression des erforderlichen Erdgases und der Prozeßluft und die Reaktionsenergie für die Spaltung des Methans als Einsatzprodukt für die Synthese des Ammoniaks im Synthesekreislauf wieder zur Verfügung. Ebenso ist für diesen Teil des Wasserstoffs kein Prozeßdampf erforderlich. Hervorragendes Merkmal dieses Verfahrens ist, daß das sich für den Synthesekreislauf als Inertgas darstellende Methan bei diesem Verfahren über den Umweg der Rückführung des Produktentspannungsgases in den Synthesegaserzeugungsteil nicht wieder in den Synthesekreislauf mit dem Frischgas

eingebracht wird, da es durch die Dampfreformierungsreaktion im Primärreformer oder Sekundärreformer in Wasserstoff und Kohlendioxid aufgspalten wird. Es führt somit, im Unterschied zu allen bekannten Verfahren, zu einer Verringerung der aus dem Synthesekreislauf abzuführenden Inertgase um eben diese zurückgeführte Methanmenge, wodurch die Wasserstoffverluste verringert werden, und zusätzlich noch zur Bereitstellung von Wasserstoff als Rohstoff für die Ammoniaksynthese im Synthesekreislauf. Auf diese Weise werden zwischen 50% und 70% der in dem Pröduktentspannungsgas enthaltenen Inerten nutzbringend eliminiert. Die mit dem Pröduktentspannungsgas rückgeführten Edelgase werden wieder in den Synthesekreislauf eingeführt. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verschiebt sich auf Grund der Tatsache, daß nur die mit dem Pröduktentspannungsgas rückgeführten Edelgase, aber nicht das im Pröduktentspannungsgas enthaltene Methan, in den Synthesekreislauf eingeführt werden, das Verhältnis deutlich zugunsten der Edelgase, so daß eine nachgeschaltete Edelgasanlage mit erhöhten Edelgaskonzentrationen arbeitet. Das Verhältnis von Edelgas zu Methan im Kreislaufentspannungsgas, das üblicherweise als Rohstoff für eine Edelgasanlage eingesetzt wird, erhöht sich durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von 0,4:1 auf (0,75 bis 1,3):1, so daß ohne die bekanntermaßen nachteilige Erhöhung des Gesamtinerten-Partialdrucks in der Syntheseschleife eine beträchtliche Vergrößerung der Edelgaskonzentration erreicht wird. Dadurch wird in derartigen Anlagen erhebliche Kälteleistung eingespart.

In dem zweiten Verfahrensschritt wird das Ammoniakprodukt vom Druck des ersten Verfahrensschrittes auf einen Druck, geringfügig höher als der Druck auf der Saugseite des Erdgaskompressors, bevorzugt zwischen 1,0MPa und 2,0MPa in eine weitere Entspannungstrommel entspannt. Das dabei freiwerdende weitere Pröduktentspannungsgas enthält neben Wasserstoff, Stickstoff, Methan und Edelgasen ebenfalls gleichgewichtsgemäß Ammoniak. Dieses Ammoniak wird nach bekannten beim ersten Verfahrensschritt beschriebenen Verfahren als Produkt rückgewonnen. Das so behandelte Pröduktentspannungsgas wird auf die Saugseite des Erdgaskompressors rückgeführt. Der im danach verdichteten Pröduktentspannungsgas enthaltene Wasserstoff und Stickstoff und das Ammoniak stehen damit ohne zusätzliche Rohstoffe wie Erdgas, Prozeßluft und Wasserdampf für die Ammoniaksynthese zur Verfügung. Die unter dem ersten Verfahrensschritt beschriebenen Effekte bezüglich der Inertgase Methan und Edelgase treffen in vollem Umfang auch für diesen Verfahrensschritt zu. Falls für die Entschwefelung des Erdgases ein Katalysator eingesetzt wird, welcher durch Ammoniak geschädigt wird, wird nach derTiefkühlung dieses Produktentspannungsgases zusätzlich noch eine Stufe zur Feinreinigung des Produktentspannungsgases von Ammoniak, z. B. eine Wasserwäsche oder ein Molsieb geschaltet. Das so im zweiten Verfahrensschritt behandelte Ammoniakprodukt enthält nur noch geringe Mengen an gelöstem Wasserstoff, Stickstoff, Methan und Edelgasen. Es wird gewöhnlich direkt zu einem Verbraucher, z.B. einer Harnstoffanlage oder zu einem Drucklager, üblicherweise mit ca. 1,5MPa, oder zu einem drucklosen Lager gefördert. Das bei der Entspannung des Ammoniakproduktes auf einen Lagerdruck unterhalb des Druckes des zweiten Verfahrensschrittes freiwerdende Pröduktentspannungsgas wird mit einem Kompressor auf solche Drücke verdichtet, daß eine stoffliche Nutzung unter Anwendung der oben beschriebenen Phänomene möglich wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, nahezu das gesamte Pröduktentspannungsgas stofflich für die Ammoniakherstellung zu nutzen. Im Unterschied zu allen bekannten Verfahren wird dabei durch deutliche Verringerung der dadurch zusätzlich in den Synthesekreislauf eingetragenen Inertgase, wie z. B. Methan und Edelgase, durch zweckgerichtete Anwendung der Dampfreformierungsreaktion für Kohlenwasserstoffe, die stoffliche Nutzung des Produktentspannungsgases überhaupt erst sinnvoll möglich gemacht.

Durch die damit erzielbare Einsparung von Rohstoffen, z. B. Erdgas, Prozeßluft und Wasserdampf, und Vermeidung von Kompressionsaufwand, ist es möglich, den spezifischen Energieverbrauch für die Erzeugung von Ammoniak gegenüber bekannten Verfahren erheblich zu verringern.

Ausführungsbeispiel

In Bild 1 wird ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung in einer 1360-tato-NH3-Anlage dargestellt. Der Einsatzstoff Erdgas, ca. 34200 NnrVh, wird über Leitung 20 zum Erdgaskompressor 1 geleitet und dort auf etwa 4MPa komprimiert. Über Leitung 21 gelangt das Erdgas zur Entschwefelung 2 und wird dort zweistufig bis zu Restschwefelgehalten von 0,5 mg/Nm³ gereinigt. Vordem Eintritt in den Primärreformer 3 wird das Erdgas in Leitung 22 mit Prozeßdampf (ca. 103 t/h), der über Leitung 23 zugeführt wird, vermischt und in der Konvektionszone der Primärreformierung auf 500⁰C aufgeheizt. Die katalytische Methanspaltung erfolgt bis zu einem Restmethangehalt von ca. 11,5Vol.-%. Das Rohsynthesegas wird dabei bis ca. 800⁰C aufgewärmt. Der weitere Umsatz des Methans erfolgt im Sekundärreformer 4, wohin das Rohsynthesegas über Leitung 24 gelangt. Die dazu erforderliche Wärme wird durch die Verbrennung von Wasserstoff mit Sauerstoff bereitgestellt, der mit der Prozeßluft, ca. 49900 Nm³Vh, über Leitung 25 zugeführt wird. Die Umwandlung des bis dahin gebildeten Kohlenmonoxids erfolgt unter Bildung von Wasserstoff und Kohlendioxid in einer zweistufigen Konvertierung 5, zu der das Rohsynthesegas über Leitung 26 gelangt, bis zu einem Rest-Kohlenmonoxidgehaltvon ca. 0,3Vol.-%. Das CO₂-reiche Rohsynthesegas wird über Leitung 27 zum Kohlendioxidentfernungssystem 6 geführt.

Mittels einer CO₂-Wäsche wird das Kohlendioxid bis auf einen Restgehalt von 0,1 Vol.-% entfernt. Die Feinreinigung erfolgt nach Führung durch Leitung 28 in dem Methanisator 7. Dort wird das noch im Rohsynthesegas befindliche Kohlenmonoxid und Kohlendioxid unter Verbrauch von Wasserstoff bis auf Restgehalte unter 10 ppm umgesetzt. Nach dieser Verfahrensstufe liegt das Synthesefrischgas in seiner gewünschten Zusammensetzung und Reinheit vor. Die Zusammensetzung entspricht im wesentlichen der üblicher Ammoniakanlagen oben genannter Art. Lediglich der Argongehait erhöht sich bei einem Druck im Synthesekreislauf von ca. 30MPa um 25%. Dieser Sachverhalt ist darauf zurückzuführen, daß durch die Rückführung des Produktentspannungsgases zur stofflichen Verwendung des enthaltenen Wasserstoffs, Stickstoffs, Ammoniaks und Methans nach Verfahrensschritt eins und zwei die Inertgase Methan und Edelgase, im wesentlichen Argon, dem Rohsynthesegas zugeführt werden.

Während das Methan wunschgemäß durch Reformierung vollständig in Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt wird, welches im Kohlendioxidentfernungssystem 6 aus dem Rohsynthesegas entfernt wird, verbleiben die Edelgase im Synthesefrischgas und führen zu einer Vergrößerung der Edelgaszuführung zum Synthesekreislauf und damit zu einer anteilig höheren Edelgaskonzentration im Synthesekreislauf. Dieser Umstand kann äußerst nutzbringend für nachgeschaltete Edelgasanlagen ausgenutzt werden, da der apparative Aufwand und der spezifische Energiebedarf für derartige Anlagen in starkem Maße von der Edelgaseingangskonzentration abhängen.

Über Leitung 29 gelangt das Synthesefrischgas zum Synthesefrischgaskompressor 8, wird dort auf ca. 30 MPa verdichtet und über die Leitungen 30 und 31 mit dem Synthesekreislaufgas vermischt. Über Leitung 32 wird.das Synthesekreislaufgas zum Am moniakreaktor 10 geführt. Dort werden 56,7t/h Ammoniak erzeugt. Die Abtrennung des gebildeten Ammoniaks erfolgt nach Kühlung des Synthesekreislaufgases im Abscheider 11, zu dem das Synthesekreislaufgas über Leitung 33 gelangt. Vor Rückführung des Synthesekreislaufgases über Leitung 34 zum Kreislaufgaskompressor 9 erfolgt die Abführung des Kreislaufentspannungsgases über Leitung 35 zu einer Wasserstoff rückgewinnungsanlage 12. Der dort abgetrennte Wasserstoff wird über Leitung 37 zur Saugseite des Synthesefrischgaskompressors 8 zurückgeführt und steht damit als Rohstoff zur Verfugung. Die Restfraktion enthält vorwiegend Methan, Stickstoff und Argon und wird über Leitung 36 zum Brenngassystem des Primärreformers 3 geführt. Das im Abscheider 11 anfallende Ammoniakprodukt liegt mit ca. 29 MPa vor und enthält gelöstes Synthesekreislaufgas der in Tabelle 1, Spalte 1 dargestellten Zusammensetzung.

Tabelle 1	1	2	3	4	5	6	7
	Nm3/h	Nm3/h	Nm3/h	NmVh	NmVh	NmVh	NmVh
	361	310	310	51	34	34	17
Stickstoff	980	890	890	90	49	49	41
Wasserstoff	137	120	120	17	11	11	6
Argon	785	590	590	195	84	84	111
Methan		450	100		89	15
Ammoniak

Gesamt

2263

2360

2010

353

267

193

175

Das Ammoniakprodukt wird über Leitung 38 in die Entspannungstrommel 13 auf einen Druck von etwa 4 MPa entspannt. Dabei entweichen über Leitung 39 bei 2O⁰C gelöste Synthesekreislaufgasbestandteile. Die Zusammensetzung ist in Tabelle 1, Spalte 2 gegeben. Mit diesem Synthesekreislaufgas gehen partialdruckgemäß bestimmte Ammdniakmengen in die Gasphase. Aus diesem Grund wird dieses Produktentspannungsgas zu einem Tiefkühler-Abscheider 14 geführt. Das Produktentspannungsgas wird auf —20°C gekühlt und das auskondensierte Ammoniak abgeschieden. Das so aufbereitete Produktentspannungsgas wird über Leitung 40 zum Primärreformer 3 geführt und dort in Leitung 22 nach der Zuführung des Prozeßdampfes in das Erdgas-Prozeßdampfgemisch eingegeben. Die gesamten Mengen Wasserstoff, Stickstoff, Methan und Ammoniak — die Zusammensetzung des Gases ist in Tabelle 1, Spalte 3 angegeben — stehen jetzt als Einsatzstoff für die Synthesefrischgaserzeugung zur Verfugung.

Das im Tiefkühler-Abscheider 14 abgetrennte Ammoniak wird über Leitung 41 zur Entspannungstrommel 15 geführt. Das Ammoniakprodukt, welches über Leitung 42 von 4MPa in die Entspannungstrommel 15 auf 2,2MPa entspannt wird, enthält nur noch geringe Mengen an gelöstem Synthesekreislaufgas. Die Zusammensetzung ist in Tabelle 1, Spalte 4 zusammengestellt. Bei der Entspannung von 4MPa auf 2,2MPa werden die in Tabelle 1, Spalte 5 zusammengestellten Produktentspannungsgasmengen frei. In einem nachgeschalteten Tiefkühler-Abscheider 16, zu dem das Produktentspannungsgas über Leitung 43 gelangt, wird Ammoniak auskondensiert und über Leitung 46 zur Ammoniakproduktabgabeleitung 47 geführt. Das von den Hauptmengen an Ammoniak gereinigte Produktentspannungsgas liegt in der in Tabelle 1, Spalte 6 beschriebenen Zusammensetzung vor. Zur Feinreinigung von Ammoniak wird dieses Produktentspannungsgas über Leitung 44 zu einer Molsieb-Ammoniak-Adsorption 17 geführt. Dort wird das Ammoniak bis auf Restgehalte von 10 ppm abgetrennt. Danach wird das verbleibende Produktentspannungsgas über Leitung 45 zur Saugseite des Erdgaskompressors 1 geführt und steht somit als Einsatzstoff für die Erzeugung von Synthesefrischgas für die Ammoniaksynthesezur Verfügung. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in der beispielsgemäßen Anlage etwa 0,3Mio kJ/t NH₃ Energie eingespart.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen, welche in Ammoniakanlagen, die ihr Ammoniakprodukt durch Partialkondensation aus dem Synthesekreislaufgas abtrennen, auf Grund der partiellen Löslichkeit von Synthesekreislaufgas im Ammoniakprodukt bei der Entspannung des Ammoniakproduktes auf einen Endverbraucherdruck oder Lagerdruck frei werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung des Ammoniakproduktes in einem Schritt oder stufenweise durchgeführt wird und das dabei freiwerdende Produktentspannungsgas gegebenenfalls nach Feinreinigung von Ammoniak vor die Reformierung zurückgeführt wird.
2. 2. Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen, nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniakprodukt vom auf einen Druck etwas höher als der Druck am Eingang des Primärreformers (3) in eine Entspannungstrommel (13) entspannt wird und das dabei freiwerdende Produktentspannungsgas gegebenenfalls nach Tiefkühlung und Ammoniakabtrennung in den Prozeßgasstrom vordem Primärreformer (3) rückgeführt wird.
3. 3. Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen, nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniakprodukt vom Synthesekreislaufdruck auf einen Druck etwas höher als der Druck am Eingang des Sekundärreformers (4) in eine Entspannungstrommel (13) entspannt wird und das dabei freiwerdende Produktentspannungsgas gegebenenfalls nach Tiefkühlung und Ammoniakabtrennung in den Prozeßgasstrom vor dem Sekundärreformer (4) rückgeführt wird.
4. 4. Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen, nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniakprodukt vom Druck der Entspannungstrommel (13), etwas höher als der Druck am Eingang des Primärreformers (3) oder Sekundärreformers (4), auf einen Druck etwas höher als der Druck auf der Saugseite des Erdgaskompressors (1) in eine Entspannungstrommel (15) entspannt wird und gegebenenfalls nach Tiefkühlung und Ammoniakabtrennung, sowie erforderlichenfalls einer Feinreinigung des Produktentspannungsgases von Ammoniak, in den Prozeßgasstrom vor dem Erdgaskompressor (1) rückgeführt wird.
5. 5. Verfahren zur Verwertung von Produktentspannungsgasen, nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniakprodukt vom Synthesekreislaufdruck auf einen Druck etwas höher als der Druck auf der Saugseite des Erdgaskompressors (1) in eine Entspannungstrommel (15) entspannt wird und gegebenenfalls nach Tiefkühlung und Ammoniakabtrennung, sowie erforderlichenfalls einer Feinreinigung des Produktentspannungsgases von Ammoniak, in den Prozeßgasstrom vor dem Erdgaskompressor (1) rückgeführt wird.