DE1667322A1 - Verfahren zur Hochdrucksynthese - Google Patents

Verfahren zur Hochdrucksynthese

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DE1667322A1
DE1667322A1 DE19671667322 DE1667322A DE1667322A1 DE 1667322 A1 DE1667322 A1 DE 1667322A1 DE 19671667322 DE19671667322 DE 19671667322 DE 1667322 A DE1667322 A DE 1667322A DE 1667322 A1 DE1667322 A1 DE 1667322A1
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

FRIEDRICH UHDE GMBH, DORTMUND 1667322
VERFAHREN ZUR IiOCHDRUCKSYNTHESE
Es ist bekannt, bei Synthesegasanlagen, beispielsweise Ammoniak-Syntheseanlagen statt Kolbenkompressoren vorteilhafter Turbokompressoren einzusetzen, die über Turbinen durch aus dem Prozess zur Verfügung stehenden Dampf angetrieben werden können. Der Einsatz von Turbokompressoren ist jedoch erst ab einer bestimmten Größe der Syntheseanlage möglich, da Turbokompressoren abhängig vom Kompresaionsdruek eine bestimmte Mindestfördermenge benötigen, unterhalb der inr Wirkungsgrad stark abfällt. Die untere Grenze für den Einsatz von Turbokompressoren bei einem Kompressionsdruck von z.B. 3oo ata liegt bei der Ammoniaksynthese ungefähr bei einer Anlagengröße von 600 tato Ammoniak..
ücr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorteilhafte Verwendung von Turbokorapressoren in Synthesegasanlagen auch für Anlagen kleinerer Größe zu ermöglichen, bei denen die Fördermenge der Kompressoren bisher zu klein war, um den erforderlichen Synthesedruck mit Hilfe von Turbokompressoren erreichen zu können.
wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß aus dem den Reaktor verlausenden Gasstrom ein Teilstrom abgezweigt und über eine Entspannungsturbine auf den Druck des vo'rkomprimierten Friachgases entspannt wird und sodann zusammen mit dem vorkomprimierten Frischgas in einem Turbokompressor auf den Syntheeedruck komprimiert wird. Der eriindungsgemüß abzuzweigende Gasstrom ist dabei so zu bemessen, daß üich nach seiner Vereinigung mit dem Frischgasstrom für die nachfolgende Kompression eine Fördermenge ergibt, mit der der Synthesegasdruck in einem Turbokompressor erreicht werden kann.
Vorteilhaft wird das zu entspannende Synthesegas aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit möglichst hoher Temperatur abgezweigt, d.h. -^evor dieser Gasstrom durch Abhitzekessel geführt wird, so daß bei •ir En\.spannung ein optimaler Energiegewinn erzielt wird, der zum
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FRIEDRICH UHDE GMBH, DORTMUND - 2 - 100/000
I DO I oll.
Antrieb der Kompressoren genutzt werden kann.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Beispiels schematisch dargestellt. Das Beispiel bezieht sich auf eine an sich bekannte Anlage zur Hochdrucksynthese von Ammoniak aus Stickstoff und Wasserstoff bei der das Synthesegas im Kreislauf geführt wird. Die Anlage ist für eine Tagesproduktion von 3oo tato Ammoniak dimensioniert und arbeitet bei einem Synthesedruck von 3oo ata . Den Reaktor 1 verläßt über Leitung 2 eine Kreisgasmenge von 1785oo Nm /h unter einem Druck von 28o ata und durchströmt den Abhitzekessel 3, den Wärmetauscher 4 und den Gaskühler 5, nach dem bei 6 ein Teilstrom von 3 6ooo Mm /h aus dem Kreisgas über Leitung 7 abgezweigt wurde. Dieser Teilstrom wird in der Entspannungsturbxne von 28o ata auf 15o ata entspannt und durchströmt den Wärmetauscher 9, bevor er sich mit dem in dem Turbokompressor Io auf 15o ata vorkomprimierten Frischgasstrom von ebenfalls 36ooo Nm /h bei 11 vereinigt. Der vereinigte Gasstrom ist nunmehr groß genug, um' in einem Turbokompressor 12 auf den Druck des Kreislaufgases komprimiert werden zu können. Vor und nach dem Turbokompressor 12 sind die Gaskühler und m- angeordnet. Bei 15 vereinigt sich der bei 6 abgezweigte Gasstrom wieder mit dem Frischgas zusammen mit dem Kreisgasstrom. Das gesamte Gas wird anschließend dem Ammoniakabscheider 16 zugeführt. Am Boden des Ammoniakabscheiders wird der Ammoniakstrom 17 abgeführt und über das Zwischenentspannungsgefäß 18 abgeleitet. Der den Ammoniakabscheider 16 verlassende Kreisgasstrom von 195ooo Nm /h wird über Leitung 19 dem Turbokompressor 2o zugeführt, in dem das Kreisgas von 280 ata auf den Synthesedruck von 3oo ata verdichtet wird. Die Turbomaschinen 8,lo,12 und 2o sind zusammen mit der Dampfturbine 2 2 in einer Baueinheit aneinandergekoppelt. Ober Wärmetauscher 9 und U strömt das Kreisgas anschließend wieder zu dem Reaktor 1 zurück. Bei 21 wird aus dem Kreisgas Kaltgas abgezweigt, das dem Synthesegas an verschiedenen Stellen im Reaktor zur Temperaturregelung zugemischt wird.
109824/1874"

Claims (2)

FRIEDRICH UHDE QMBH, DORTMUND Patentans prüche
1.) Verfahren zur Hochdrucksynthese, insbesondere Ammoniaksynthese, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom ein Teilstrom abgezweigt wird und über eine Drtspannungsturbine auf den Druck des vorkomprimierten Frischgases entspannt wird und sodann zusammen mit dem vorkomprimierten Frischgas in einem Turbokompressor auf den Synthesedruck komprimiert wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1 ,· dadurch gekennzeichnet, daß das zu entspannende Synthesegas aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit möglichst hoher Temperatur abgezweigt wird.
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Leerseite
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