DE1936040A1 - Syntheseanlage - Google Patents
SyntheseanlageInfo
- Publication number
- DE1936040A1 DE1936040A1 DE19691936040 DE1936040A DE1936040A1 DE 1936040 A1 DE1936040 A1 DE 1936040A1 DE 19691936040 DE19691936040 DE 19691936040 DE 1936040 A DE1936040 A DE 1936040A DE 1936040 A1 DE1936040 A1 DE 1936040A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- product
- steam turbine
- bearings
- circulating
- cooler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
- F01K25/106—Ammonia
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/22—Lubricating arrangements using working-fluid or other gaseous fluid as lubricant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Edelhofdamm 26 · 1 β Ο β ft 4 ft
Telefon 401 25 68 1*3 0UHU
Escher Wyss Aktiengesellschaft, Zürich (Schweiz)
Syntheseanlage
Die Erfindung betrifft eine Syntheseanlage, vorzugsweise
eine solche zur Herstellung von Ammoniak, mit einem Synthesegaskompressor,
einem Reaktor, einem Kühler und einem dem Reaktor vorgeschalteten Umwälzturbokompressor, der in einen
vom Reaktor und vom Gasteil des Kühlers gebildeten geschlossenen Kreislauf eingeschaltet ist.
Es ist bekannt, in derartigen Anlagen anfallende Prozesswärme
zur Erzeugung von Dampf zu" verwenden, der in einer Dampfturbine
Arbeit leistet, oder einer Gasturbine zuzuführen, wobei diese Turbinen auch zum Antrieb des Umwälzturbokompressors
herangezogen werden können. Bei bekannten Umwälzturbokompressoren sind deren Wellen zur Kupplung mit den Antriebsmaschinen
- Elektromotoren oder Turbinen - durch deren Gehäuse hindurch aus dem Arbeitsraum in die Atmosphäre geführt. Dies erfordert
Stopfbüchsen, die bei den in solchen Umwälzturboverdichtern herrschenden hohen Drücken besonders gut ausgebildet sein
müssen, damit die Verluste im Vergleich zur Nutzmenge nicht unzulässig gross werden. Es sind zwar Stopfbüchsen bekannt, die
für eine solche Anwendung eine genügende Dichtigkeit gewährleisten. Doch stellen solche Stopfbüchsen sehr hohe Anforderung
009811/1279
gen an Werkstoffe und Werkstattausführung und erfordern zahlreiche
Hilfsaggregate, was. hohe Kosten ergibt und die betriebliche
Ueberwachung verwickelt gestaltet.
Andererseits sind Lösungen bekannt, bei denen der Uirwälzkompressor
und Teile des Elektromotors in den Kreislauf eingebaut sind, so dass sich eine Durchführung der Welle nach aussen
erübrigt. Diese Lösung hat aber den Nachteil, dass der Umwä'lzturbokompressor mit der Drehzahl des Motors laufen muss, wel-^
ehe für eine zweckmässige Auslegung zu niedrig ist und darum hohe Stufenzahlen des Umwälzkompressors erfordert.
Wenn in solchen Syntheseanlagen wie üblich das Produkt bei einem wesentlich unter dem Prozessdruck liegenden Druck zur
Verwendung gelangt, so besteht ein weiterer Nachteil darin, dass die durch den Prozessenddruck gegebene Energie in einer
Drosselvorrichtung nutzlos vernichtet wird.
Um diese Nachteile zu überwinden wird gemäss der Erfindung
eine Syntheseanlage der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, welche sich durch folgende Massnahmen auszeichnet:
a) Es ist eine Produktdampfturbine zum Antrieb des Umwälzturbokompressors
vorgesehen, der ein vorzugsweise zum mindesten teilweise mit Prozesswärme beheizter Wärmeaustauscher
vorgeschaltet ist, dessen Produktteil eingangsseitig mit dem Produktteil des Kühlers verbunden -ist.
b) Die Produktdampfturbine und der Umwälzturbokompressor sind
über eine gemeinsame Welle direkt gekuppelt gegen die Atmos phäre stopfbüchsenlos in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
c) Die Lager der gemeinsamen Welle der Produktdampfturbine
und des Umwälzturbokompressors sind als mit Prozessmedium geschmierte Lager ausgebildet.
009811/1279
193604Q
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema einer Anlage zur Ammoniakhersteilung, bei
welcher die Lager der Welle beider Turboiraschinen mit
Synthesegas geschmiert sind, und
Fig. 2 ein Schema einer solchen Anlage, in welcher die Lager
der Welle der beiden Turbomaschinen mit Ammoniak geschmiert
sind, wobei in beiden Figuren gleiche Teile gleiche Bezugszeichen aufweisen.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist hintereinandergeschaltete Synthesegaskorcpressoren 1, 2, 3 auf, von denen eine
Synthesegasleitung 4 mit einer von einem Reaktor 5 kommenden
Reaktorleitung 6 zusammenmündet; von hier geht eine Synthesegas aus der Synthesegasleitung 4 und Amir.oniakdarjf sowie Synthesegasreste
aus dem Reaktor 5 führende Geir.ischleitung 7 zu .einem
als Kondensator ausgebildeten Kühler 8 r.it Gasteil 9 und Produktteil 10. Vom Produktteil 10 des Kühlers 8 führt eine
Ammoniakleitung 11, in welche Druckreruüerventile 12, 13
eingeschaltet sind, zu einem nicht.dargestellten- Speicher und/oder Verbraucher. Vom Gasteil 9 des Kühlers führt eine
Produktgas, im vorliegenden Fall Ammoniakgas und Reste von
Synthesegas führende Rückführleitung 14, in welche ein Turboumwälzkompressor 15- eingeschaltet ist, zum Eingang des Reaktors
5· Der Reaktor 5, der Gasteil 9 des Kühlers 8 und der
Umwälzturbokompressor 15 bilden einen geschlossenen Kreislauf 5, 9, 15-
Einer als Ammoniakdampfturbine ausgebildeten Produktdampfturbine
16 ist ein Wärmeaustauscher 17 vorgeschaltet, dessen Ammoniak führender Produktteil 18 eingangsseitig mit dem
Produktteil 10 des Kühlers 8 verbunden ist. Heizseitig ist
009811/1279 BADORIGfNAL
der Wärmeaustauscher 17 in die Reaktorleitung 6 eingeschaltet.
In die vom. Kühler zur Produktdampfturbine 16 führende Turbinenleitung
19 ist zwischen dem Wärmeaustauscher 17 und der" Produktdampfturbine 16 ein Druckregulierventil 20 eingeschaltet.
Vom Ausgang der Produktdampfturbine 16 mündet eine Abdampfleitung 21, in welche ein Kondensator 22 eingeschaltet
ist, zwischen den Druckregulierventilen 12, 13 in die Ammoniakleitung
11.
Die Produktdampfturbine 16 und der Umwälzturbokoinpressor 15
sind über eine gemeinsame Welle 23 direkt gekuppelt gegenüber der Atmoshäre stopfbüchsenlos in einem gemeinsamen Gehäuse 24
angeordnet.
Die Welle 23 ist in Radiallagern 25, 26 und in einem Axiallager
27 gelagert. Kompressorseitig des Radiallagers 25 ist eine Absaugkammer 28 angeordnet, die gegen den Umwälzkompressor 15
durch eine Spaltdichtung 29 abgedichtet ist. Turblnenseitig
des Radiallagers 26 ist eine Absaugkammer 30 angeordnet, die
gegen die Produktdampfturbine 16 durch eine Labyrinthdichtung
31 abgedichtet ist. Zwischen den Radiallagern 25 bzw. 26 und dem Axiallager 27 sind Absaugkammern 32 bzw. 33 angeordnet.
Eine Schmierleitung34 zweigt von der Synthesegasleitung .4 ab
und führt zu den Lagern 25» 26, 27, welche mit Synthesegas
geschmiert sind. Alle Absaugkammern sind über Absaugleitungen mit dem Eingang des Synthesegaskompressers 3verbunden.
Das !Funktionieren der Anlage ist aufgrund der in der Zeichnung
enthaltenen, ausschliesslich beispielsweisen Temperatur— und
Druckdaten für das Prozessmedium ohne weiteres verständlich.
Zum mindesten ein Teilstrom des unter Prozessenddruck stehenden Produktes, im vorliegenden Falle flüssigen Ammoniaks, das
009811/1279
aus dem !Flüssigkeitsteil 10 des Kühlers 8 anfällt, wird im
Wärmeaustauscher 17 mittels Prozesswärme verdampft, und der . Produktdampf wird im Druckregulierventil 20, das auch als
Betriebs- und Notschlussventil arbeitet, auf den für die Leistungsaufnahme der Produktdampfturbine 16 erforderlichen
Druck reduziert und treibt diese Turbine an, welche ihre Leistung an den Umwälzturbokompressor 15 abgibt. Der Abdampf der
Produktdampfturbine wird im Kondensator 22 bei dem austrittsseitig
herrschenden Druck kondensiert. λ
Leckverluste der beiden Turbomaschinen 15, 16 sind bei ihrer
gegen die Atmosphäre stopfbüchsenlosen Anordnung im gemeinsamen
Gehäuse 24 nicht möglich. Die für das Verständnis des Schmiermittelkreislaufes erforderlichen Druckdaten sind aus
der Zeichnung ersichtlich. Ein Uebertritt von Ammoniak in den Synthesegaskreislauf ist in jedem Tall unschädlich, und die
Druckdifferenz zwischen den einzelnen gegeneinander abzudichtenden
Räumen im gemeinsamen Gehäuse 24 der beiden Turbomaschinen
15, 16 sind so gering, dass für die Dichtungen 29, kein grosser Aufwand erforderlich ist.
Man erhält durch die erfindungsgemässen Kassnahmen eine Um- . (
wälzgruppe in einer Syntheseanlage, bei welcher die Abdichtung
der Welle des Umwälzturbokompressors gegen die Atmosphäre und
auch die Schmierung der Lager dieser Welle mit einfachsten Mitteln zuverlässig gelöst ist, und bei welcher auch die
Prozesswärme zum Antrieb des Umwälzturbokompressors herangezogen
wird. Ein weiterer Vorteil der Anlage besteht darin, dass die durch den Prozessenddruck, gegebene Energie zusätzlich zum
Antrieb des Turboumwälzkompressors herangezogen werden kann,
weil in der Regel das Produkt bei einem wesentlich unter dem
Prozessenddruck liegenden Druck zur Verwendung gelängt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das der Produktdampfturbine
16 zugeführte Produkt ausschliesslich mit im Wärmeaustauscher
17 dem Prozess entnommener Prozesswärme beheizt. Selbstverständlich könnte das Produkt in der Turbinenleitung
14 aber auch teilweise oder ganz mit Fremdwärme beheizt werden,
oder aber es könnte die dem Produkt in der Turbinenleitung
zuzuführende Wärme ganz oder teilweise an anderen Stellen der
Anlage entnommen werden. In den Fällen, wo mehr Prozesswärme
anfällt als der Leistungsabgabe der Produktdampfturbine 16
entspricht, muss die überschüssige Wärme einem anderen Verbraucher zugeführt oder durch einen Kühler abgeführt werden.
In der Praxis weist die Anlage noch zahlreiche, im Ausführungsbeispiel nicht dargestellte Druckregul-ierventile auf, was
selbstverständlich und dem Fachmann geläufig ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Anlage weist mit Produkt, im vorliegenden Fall mit Ammoniak geschmierte Lager 225, 226,227
auf. Die Schmierleitung 234 zweigtvon der Ammoniakleitung
ab. Die Absaugleitung der Absaugkammer 228 führt zum Eingang
des Synthesegaskompressors 3, und die Absaugleitungen der Absaugkammern
230, 232, 233 münden in die Abdampf leitung 21. ' '.
In die Schmierleitung 23 isteine regulierbare Drossel 235
eingeschaltet, mittels welcher der Schmiermitteldruck auf den ·
gewünschten Wert herabgesetzt wird»
009811/1279
Claims (3)
1. Syntheseanlage, vorzugsweise zur Herstellung von Ammoniak mit einein Synthesegaskompressor, einem
Reaktor, einem Kühler und einem vom Reaktor und
vom Gasteil des Kühlers gebildeten geschlossenen
Kreislauf eingeschaltet ist,
gekennzeichnet durch folgende I.'erkmale:
gekennzeichnet durch folgende I.'erkmale:
a) Es ist eine Produktdampfturbine (16) zum Antrieb
des Umwälzturbokompressors (15) vorgesehen, der
ein vorzugsweise zum mindesten.teilweise mit Prozesewärme beheizter Wärmeaustauscher (17J
vorgeschaltet ist, dessen Produktteil (18) eingang86eitig mit dem Produktteil (Ip) des Kühlers
(8) verbunden ist.
b).Pie Produktdampfturbine (16) und der Umwälzturbökompressor
(15) sind über eine gemeinsame Welle (23) direkt gekuppelt gegen die Atmosphäre stopfbüchsenlos
in einem gemeinsamen Gehäuse (24) angeordnet.
c) Die Lager (25,26,27 bzw. 225,226,227) der gemeinsamen
Welle -.(23) der Produktdampfturbine (16) und
des Umwälzturbokoicpressors (15) sind als mit
Prozessmedium geschmierte Lager ausgebildet.
2. Syntheseanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet,
dass die Lager (2-5.,26,27) der gemeinsamen
Welle ( 23) der Produktdampfturbine (16)
und des Umwälzturbokompressors (15) als mit Synthesegas geschmierte Lager ausgebildet sind.
00 9811 /1279 ' ~2~
3. Syntheseanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet,
dass die Lager (225,226,227) der gemeinsamen Welle (23) der Produktdampfturbine (16)
und des Umwälzturbokoinpressors (15) als mit Produkt geschmierte Lager ausgebildet sind.
Die Anmelder in,:
0098 1 1/127 9
-B-
L e e r s e i t e
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1270968A CH500006A (de) | 1968-08-23 | 1968-08-23 | Syntheseanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1936040A1 true DE1936040A1 (de) | 1970-03-12 |
Family
ID=4385657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691936040 Pending DE1936040A1 (de) | 1968-08-23 | 1969-07-12 | Syntheseanlage |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3568438A (de) |
BE (1) | BE737716A (de) |
CH (1) | CH500006A (de) |
DE (1) | DE1936040A1 (de) |
FR (1) | FR2017177A1 (de) |
GB (1) | GB1251137A (de) |
NL (1) | NL6912894A (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3728857A (en) * | 1971-06-22 | 1973-04-24 | Gates Rubber Co | Turbo-compressor-pump |
US3928973A (en) * | 1974-08-12 | 1975-12-30 | Mintech Corp | Process for extracting water and energy from synthesis gas |
US4273743A (en) * | 1978-11-02 | 1981-06-16 | Texaco Inc. | Combination chemical plant and Brayton-cycle power plant |
FR2546283B1 (fr) * | 1983-05-16 | 1985-09-06 | Air Liquide | Procede et installation de concentration d'hydrogene |
US4702903A (en) * | 1983-10-03 | 1987-10-27 | Keefer Bowie | Method and apparatus for gas separation and synthesis |
US4801308A (en) * | 1983-10-03 | 1989-01-31 | Keefer Bowie | Apparatus and process for pressure swing adsorption separation |
WO1985003501A1 (en) * | 1984-02-13 | 1985-08-15 | Ludwig Silberring | Process for utilizing the reaction heat during the ammonia synthesis |
US5392606A (en) * | 1994-02-22 | 1995-02-28 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Self-contained small utility system |
ES2229842B1 (es) * | 2002-05-18 | 2006-06-01 | Gines Sanchez Gomez | Sistema de dosificacion continua y compensacion de presiones para reacciones quimicas o fisico-quimicas desplazadas por presion. |
EP2301886A1 (de) * | 2009-09-03 | 2011-03-30 | Ammonia Casale S.A. | Abwärmerückgewinnung in einem chemischen Prozess und Anlage, insbesondere zur Synthese von Ammoniak |
JP5824229B2 (ja) * | 2011-04-08 | 2015-11-25 | 川崎重工業株式会社 | 液化システム |
US10914195B2 (en) * | 2016-04-18 | 2021-02-09 | General Electric Company | Rotary machine with gas bearings |
US11193385B2 (en) * | 2016-04-18 | 2021-12-07 | General Electric Company | Gas bearing seal |
-
1968
- 1968-08-23 CH CH1270968A patent/CH500006A/de unknown
-
1969
- 1969-07-12 DE DE19691936040 patent/DE1936040A1/de active Pending
- 1969-08-04 GB GB1251137D patent/GB1251137A/en not_active Expired
- 1969-08-04 US US847055A patent/US3568438A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-08-20 FR FR6928494A patent/FR2017177A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-08-20 BE BE737716D patent/BE737716A/xx unknown
- 1969-08-22 NL NL6912894A patent/NL6912894A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE737716A (de) | 1970-02-02 |
GB1251137A (de) | 1971-10-27 |
FR2017177A1 (de) | 1970-05-22 |
NL6912894A (de) | 1970-02-25 |
US3568438A (en) | 1971-03-09 |
CH500006A (de) | 1970-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60315823T2 (de) | Verfahren und einrichtung zur stromerzeugung aus der im kern mindestens eines hochtemperatur-kernreaktors erzeugten wärme | |
EP1591644B1 (de) | Vorrichtung zur Ausnutzung der Abwärme von Verdichtern | |
EP2808500A1 (de) | Wärmepumpe mit einer in einem Kreislauf geschalteten ersten thermischen Fluidenergie-Maschine und zweiten thermischen Fluidenergie-Maschine | |
DE1936040A1 (de) | Syntheseanlage | |
DE69120678T2 (de) | Verbessertes Verfahren zur Energieerzeugung | |
DE3419216A1 (de) | Chemischer prozessor mit geschlossenem kreislauf | |
CH659855A5 (de) | Luftspeicher-kraftwerk. | |
DE2158456A1 (de) | Einrichtung zur kuehlung eines elektrischen generators | |
DE2819418A1 (de) | Anlage zum erzeugen von druckgas bzw. mechanischer energie | |
DE1564655C3 (de) | Kernkraftwerk mit CO tief 2-Kühlung | |
DE1551246A1 (de) | Pumpenantrieb | |
CH243692A (de) | Verfahren zum Betrieb von Gasturbinenanlagen. | |
DE503537C (de) | Mittels Ammoniakgases betriebene Kraftanlage | |
DE2730769C3 (de) | Brennkraftmaschine, deren Austritt mit einer Abgasturbine verbunden ist | |
DE1451004A1 (de) | Verfahren zur Regelung einer Kuehlanlage und Kuehlanlage zur Durchfuehrung des Verfahrens | |
DE746114C (de) | Einrichtung zum Abdichten der Wellen von Turbomaschinen von Waermekraftanlagen, in welchen ein gasfoermiges Arbeitsmittel im wesentlichen einen geschlossenen Kreislauf unter UEberdruck beschreibt | |
DE2943204A1 (de) | Verfahren und anordnung zur erzeugung von prozessdampf | |
CH276518A (de) | Einrichtung zum Abdichten der Wellen von Turbomaschinen von Wärmekraftanlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeitsmittel dauernd einen Kreislauf beschreibt. | |
DE10228986A1 (de) | Verfahren zur Zwischenkühlung sowie Gasturbinenanlage mit Zwischenkühlung | |
DE1628348A1 (de) | Rotationsverdraengungsmaschinen | |
DE2443362B2 (de) | Gasturbinentriebwerk mit einer Wärmetauscheranlage | |
DE666849C (de) | Abdampfturbinenanlage | |
DE102016007949A1 (de) | Verbesserung der Arbeitszahl bei Wärmepumpen aller Art mit kompakter Bauweise Motor, Verdichter, Turbine (statt Expansionventil ; Drossel) zur Drehenergie Rückgewinnung. eine Art Wärmetrafo | |
DE102014221563A1 (de) | Verfahren zur Verkürzung des Anfahrvorgangs einer Dampfturbine | |
AT151197B (de) | Verfahren zur Leistungsregelung von Wärmekraftanlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Luft, dauernd einen geschlossenen Kreislauf unter Überdruck beschreibt, und Anlage zur Ausführung dieses Verfahrens. |