DE3015640A1 - Verfahren zur erzeugung eines gasstroms fuer die ammoniak-synthese - Google Patents
Verfahren zur erzeugung eines gasstroms fuer die ammoniak-syntheseInfo
- Publication number
- DE3015640A1 DE3015640A1 DE19803015640 DE3015640A DE3015640A1 DE 3015640 A1 DE3015640 A1 DE 3015640A1 DE 19803015640 DE19803015640 DE 19803015640 DE 3015640 A DE3015640 A DE 3015640A DE 3015640 A1 DE3015640 A1 DE 3015640A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen
- hydrogen
- gas
- stream
- gas stream
- 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.)
- Ceased
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Wasserstoff und Stickstoff enthaltenden Gases, das
sich besonders zur Verwendung als Ammoniak-Synthesegas eignet.
Die kommerzielle Erzeugung von Wasserstoff erfolgt häufig nach einer Reihe von Verfahrensstufen, die im wesentlichen
folgende umfassen:
(i) Die Produktion eines Kohlenoxide und Wasserstoff als Hauptbestandteile enthaltenden Gases durch umsetzen
des Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials mit Sauerstoff und/oder Luft und/oder Dampf,
(ii) die Oxydation des Kohlenmonoxids mit Dampf zu Kohlendioxid und Wasserstoff ("Verschiebungsumwandlung "),
(iii) die Entfernung von Kohlendioxid unter Zurücklassung eines praktisch reinen WasserstoffStroms, und
(iv) die endgültige Reinigung je nach Eignung zum Entfernen restlicher Verunreinigungen.
Zwei Hauptvarianten dieser Verfahrensfolge, die derzeit Anwendung
finden, sind:
A. Das katalytische Dampfreformieren
Dieses Verfahren ist derzeit durch die Verfügbarkeit geeigneter Katalysatoren zur Verwendung mit Naturgas, Naphtha und
ähnlichen leichten Ausgangsmaterialien beschränkt. Die Katalysatoren sind schwefelempfindlich, und daher muß der
Kohlenwasserstoff vor Kontakt mit dem Katalysator gründlich entschwefelt werden. Das entschwefelte Ausgangsmaterial wird
mit 2 bis 4 Mol Dampf/Atom Kohlenstoff gemischt und dann über
G30045/0834
den Katalysator geführt und bleibt bei hoher Temperatur als Gemisch zurück, das hauptsächlich Wasserstoff, Kohlenoxide,
restliches Methan und nicht-umgesetzten Dampf enthält. Die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur
der Reaktionskomponenten auf die Austrittstemperatur zu steigern und die Wärme der endothermen Reaktion zu liefern,
wird durch Einbringen des Katalysators in Rohre, die von außen in einem Ofen erhitzt werden, zugeführt.
Das Dampfreformierverfahren kann andererseits ganz oder
teilweise autotherm durchgeführt werden, indem Luft und/oder Sauerstoff hinzutreten gelassen wird, um in dem katalytischen
Reaktor Verbrennung zu ermöglichen. Speziell bei der Erzeugung von Ammoniaksynthesegas aus Naturgas wird den
Reaktionskomponenten im Primärreformer indirekte Wärme durch interne Verbrennung von Luft im Sekundärreformer zugeführt,
was unter anderem den für die Ammoniaksynthese erforderlichen Stickstoff zuführt. Bei einem weiteren Dampfreformierverfahren
erfolgt das gesamte Hochtemperaturerhitzen durch die autotherme Verbrennung von Sauerstoff oder
mit Sauerstoff angereicherter Luft in der Katalysatorzone, und es gibt überhaupt keinen indirekt erhitzten Reformer.
Das Reformer-Produktgas wird der CO-Verschiebungsumwandlung/
der CO^-Entfernung und der endgültigen Reinigung, wie der Methanierungrgemäß den Erfordernissen der einzelnen Anwendungsbereiche
unterworfen.
B. Die partielle Oxydation
Die partiellen Oxydationsprozesse basieren auf der Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials in begrenzter
Sauerstoff- oder Luftzufuhr. Einige Beispiele sind etwa das Texaco- und Shell-Verfahren, die den ganzen Bereich der Kohlenwasserstoffe
von Naturgas bis Kohle zu verkraften vermögen,
030045/0834
sowie andere, wie das Koppers-Totzek- und das Lurgi-Verfahren,
die für Kohle spezifisch sind.
Da bei diesen Verfahren kein Katalysator verwendet wird, ist der Schwefelgehalt des Ausgangs-Kohlenwasserstoffs
unkritisch.
Die Produktgase aus den Prozessen mit partieller Oxydation enthalten Wasserstoff, Kohlenoxide, restliches Methan und
Dampf in verschiedenen Anteilmengen, Schwefelverbindungen, hauptsächlich Schwefelwasserstoff, in dem Ausmaß, daß
Schwefel im Zufuhrmaterial vorliegt, sowie andere Spurenverunreinigungen. Insbesondere im Falle des Lurgi-Verfahrens
und anderer Verfahren, bei denen Kohle im Vergaser bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen gehalten wird, können die
Produktgase erhebliche Mengen an hochmolekularem organischem Material, wie Benzol und Teere, enthalten.
Das Bestreben, das Produktgas von Spurenverunreinigungen zu befreien, sowie die Schwierigkeit, bei tiefer Temperatur
(etwa 200 bis 2500C) Kohlenmonoxid-Verschiebungskatalysatoren
mit schwefelhaltigen Gasen zu betreiben, hat häufig zu der Wahl geführt, zur endgültigen Gasreinigung nach
der Verschiebung und Kohlendioxid- und Schwefelwasserstoff-Entfernung eine Stickstoffwäsche vorzunehmen, vgl. die Anwendung
der Methanierung mit dem Dampfreformieren.
Bei der Anwendung der partiellen Oxydationsprozesse und der autothermen Dampfreforming-Prozesse, wie oben ausgeführt,
ist die Verwendung von Luft als internem Oxydationsmittel in dem Maße beschränkt, als der anfallende, vorhandene
Stickstoff im Produktgas akzeptabel ist.
So ist beim gewöhnlichen Ammoniakprozeß auf Naturgasbasis die Menge an dem zweiten Reformer zugeführter Luft auf die
für die Ammoniaksynthesestufe erforderliche Stickstoffzufuhr
030045/0834
30156A0
beschränkt. Auch bei der partiellen Oxydation und dem autothermen Reformieren ist gewöhnlich Zuflucht zu wenigstens
teilweiser Zufuhr des Oxydationsmittels in Form praktisch reinen Sauerstoffs nötig, ausgenommen, wenn das Verfahren
nur zur Erzeugung eines qualitativ geringwertigen Brenngases herangezogen werden soll. Die Notwendigkeit der Zufuhr
praktisch reinen Sauerstoffs bedeutet, daß eine Luftscheideanlage vorgesehen sein muß. Die dadurch auftretenden
zusätzlichen Kapital- und Betriebskosten führen zu solchen Verfahren, die als Mittel zur Erzeugung wasserstoffreicher
Gase weniger attraktiv erscheinen, ausgenommen, wenn das Kohlenwasserstoff-Zufuhrmaterial sehr billig ist oder völlige
Flexibilität der Quelle für das Ausgangsmaterial gewünscht wird.
Eine Ausnahme dieser Einschränkung ist das Braun-"Reiniger"-Verfahren
zur Ammoniakherstellung durch Dampfreformieren, wonach eine größere Menge Luft als für die Zufuhr des für
die Synthese benötigten Stickstoffs notwendig in einen zweiten Reformer eingeführt und der dadurch anfallende Stickstoffüberschuß gegenüber dem Synthese-Bedarf hinter dem Reformer
auskondensiert wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Erzeugung eines für die Ammoniak-Synthese geeigneten Gasstroms.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren
zur Erzeugung eines Gasstroms für die Ammoniak-Synthese geschaffen, bei dem öl, Kohle, Naturgas oder irgendeine Kombination
in Gegenwart von Luft zur Erzeugung eines Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenoxide, Methan und Schwefelwasserstoff, wenn
in dem öl, der Kohle oder dem Gas Schwefel vorhanden war, enthaltenden Gasstroms partiell oxydiert oder autotherm reformiert,
der Gasstrom zum Entfernen praktisch aller anderen
030045/0
Bestandteilgase als Wasserstoff und Stickstoff behandelt,
wenn Wasser zugegen ist,getrocknet, einer Trennstufe zur Auftrennung
ineinenWasserstoff/Stickstof f-Gasstrom mit einem vorbestimmten, für die Ammoniak-Synthese geeigneten Stickstoff/Wasserstoff-Verhältnis
und einen stickstoffreichen Gasstrom unterworfen und der Wasserstoff/Stickstoff-Strom
in einen Reaktor für die Ammoniak-Synthese eingeführt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein
Verfahren zur Erzeugung eines für die Ammoniak-Synthese geeigneten GasStroms geschaffen, wobei ein im wesentlichen
aus Stickstoff und Wasserstoff bestehender Gasstrom, in dem der Stickstoff im Überschuß gegenüber der für die Anmoniak-Synthese
erforderlichen Menge vorliegt, bei einem Druck von wenigstens 15, im allgemeinen 30 bis 100 bar vorgelegt,
der Gasstrom einer Trennungsstufe ausgesetzt, in der ein Teil des Stickstoffs kondensiert wird, um einen Wasserstoff/
Stickstoff-Gasstrom bei einem dem Druck vor der Trennstufe vergleichbaren Druck, worin sich das Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnis
für die Ammoniak-Synthese eignet, und einen Stickstoffstrom bei einem Druck bis zu 50 bar, im
allgemeinen 5 bis 10 bar, zu liefern, der Wasserstoff/Stickstoff-Gasstrom in einen Reaktor für die Ammoniak-Synthese
eingeführt und der Stickstoffstrom auf eine Temperatur bis zu 20000C, im allgemeinen 500 bis 15000C erhitzt und in
einer Turbine zur Stromerzeugung entspannt wird.
Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß Wasserstoff- und Stickstoff-Gemische im Hinblick auf den großen Unterschied
ihrer Eigenschaften leicht voneinander getrennt werden können und folglich der Stickstoffgehalt solcher Gemische genau
gesteuert werden kann. Die einfachste Methode zur Trennung der Gase ist die der Tiefkühlbehandlung, wenngleich andere
Trennmethoden, die sich auf den Unterschied der Molekülgröße der Gase gründen, z.B. Methoden der differentiellen
030045/0334
Adsorption oder des Diffusionsvermögens, auch angewandt
werden können. Die Erfindung ermöglicht die Verwendung jeden Gases, das überwiegend Wasserstoff und Stickstoff
enthält, und die Quelle für das Gas kann deshalb aus der partiellen Oxydation von Öl, Kohle oder Gas in Luft stammen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die gewünschte Stickstoffmenge in einem Tiefkühlscheider getrennt. Der
Scheider kann die Kühlung nach dem Joule-Thomson-Effekt und regenerativen Wärmeaustausch, Tieftemperatur-Entspanner,
zusätzliche Tiefkühlung oder irgendeine Kombination hiervon anwenden. Geeignete Tiefkühlscheider sind wohlbekannt
und im Handel erhältlich. Der die gewünschte Stickstoffmenge enthaltende abgetrennte Wasserstoff verläßt normalerweise
den Tiefkühlscheider bei etwas geringerem Druck als dem Einlaßdruck und wird in ein System für die Ammoniak-Synthese
eingespritzt.
Der Stickstoffstrom verläßt normalerweise den Tiefkühlscheider
bei etwas geringerem Druck als dem Einlaßdruck, vermag nichtsdestoweniger aber immer noch brauchbare Leistung abzugeben,
wenn er erhitzt ist und durch eine Entspannungsturbine geführt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, von diesen zeigt:
Fig. 1 ein Fließdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens
,
Fig. 2 ein Fließdiagramm eines anderen erfindungsgemäßen
Verfahrens und
Fig. 3 ein Diagramm einer für das erfindungsgemäße Verfahren
geeigneten Hochtemperatur-Gasturbine mit offenem Kreislauf.
030045/0834
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird Naturgas, öl oder Kohle oder eine Kombination hiervon mit Luft oder an Sauerstoff
angereicherter Luft, die im allgemeinen vorerhitzt und unter Druck gesetzt ist, partiell oxydiert. Der anfallende
Gasstrom enthält Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenoxide, Methan und Schwefelwasserstoff, wenn Schwefel zugegen ist,
wobei das Stickstoff/Wasserstoff-Verhältnis über dem
für die Ammoniak-Synthese erforderlichen liegt. Die partielle Oxydation erfolgt bei einem Druck bis zu 150 bar, im
allgemeinen 15 bis 150 bar, vorzugsweise 30 bis 100 bar, und bei einer Temperatur von 300 bis 20000C, im allgemeinen
bis zu 10000C. Die Oxydation kann bei Atmosphärendruck
stattfinden, wobei dann der Gasstrom in einer späteren Stufe des Behandlungsvorgangs unter Druck gesetzt werden kann.
Der anfallende Gasstrom wird über einen Verschiebungskatalysator, z.B. Eisenoxid oder Kobaltmolybdat, im allgemeinen
bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 5000C geführt,
um das vorhandene Kohlenmonoxid in Kohlendioxid und Wasserstoff umzuwandeln. Der Gasstrom wird dann behandelt, um
Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff als Verunreinigungen zu entfernen. Es gibt zahlreiche Arten von Verfahren für
solche Gas-Entfernung einschließlich das Auswaschen mit heißem Kaliumcarbonat, z.B. bei 70 bis 1100C, und das
Rectisol-Verfahren. Der Schwefelgehalt des Gases kann in
irgendeiner früheren Stufe beseitigt werden. Restliche Kohlenoxide können durch Methanierung, im allgemeinen bei
250 bis 4500C, beseitigt werden. Das anfallende Gas umfaßt
ein Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff, mit Methan, Inertgasen, wie Argon, und Wasserdampf als Hauptverunreinigungen.
Dieses Gas wird dann durch anfängliches Kühlen und dann durch Kontakt mit einem Trocknungsmedium, z.B. einem
Molekularsieb als Adsorbens, getrocknet (das auch irgendwelche übriggebliebenen Kohlendioxidspuren beseitigen würde).
030045/0834
- 11 - 301 56A0
Das getrocknete Gas wird dann in einen Stickstoff/Wasserstoff
-Tief kühlscheider geführt, z.B. einen solchen, der den Joule-Thomson-Kühleffekt und regenerativen Wärmeaustausch
nutzt. Das Gas wird mit Wärmeaustauschelementen zusammengebracht, die das Gas auf etwa 100 K kühlen. Im
Tiefkühl-Kühler wird der Stickstoffgehalt des Wasserstoffs
auf den für das Ammoniaksynthesegas erforderlichen Wert, typischerweise 25 % N~ für die Ammoniaksynthese, reduziert.
Die tiefkühlende Stickstoff-Kondensation führt zu einer partiellen Verarmung am Endgehalt an Methan und Argon des
Einlaßgases, wobei die entfernten Verunreinigungen im Abfallstickstoff
strom auftauchen. Der Wasserstoff/Stickstoff-Strom, der den Kühler bei einem etwas geringeren Druck als
dem Einlaßdruck des Gasstroms verläßt, wird in ein Ammoniaksynthesesystem eingespritzt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform umfaßt der
Stickstoff-Kühler eine Form einer Wäsche mit flüssigem
Stickstoff zum Entfernen restlichen Kohlenmonoxids bis zu einem für die Ammoniaksynthese akzeptablen Wert. Dieses
Hilfsmittel macht die Methanierung entbehrlich und ermöglicht die bequeme Anwendung eines höheren CO-Gehalts aus der Verschiebungsumwandlung,
was letztlich zu einem Synthesegas führt, das praktisch frei ist von CH. und Inertgasen.Der
für die Wäsche benötigte reine Stickstoff kann bequem aus dem im Tiefkühlscheider kondensierten Stickstoff erhalten
werden, es läge daher keine Abhängigkeit von einer äußeren Quelle für flüssigen Stickstoff vor, wie in den klassischen
StickstoffWaschanlagen.
Die Stickstoff-Tiefkühlkondensation kann auch in Strömungsrichtung gesehen vor der Methanierung in Fig. 1 liegen.
Bei allen Anwendungen ist es von Vorteil, den verbrauchten
030045/0834
Stickstoff aus dem Tiefkühler bei einer Temperatur nahe Raumtemperatur und bei einem erhöhten Druck bis zu 50 bar,
im allgemeinen 5 bis 10 bar, auszubringen, da er dann auf eine repräsentative Einlaßtemperatur für eine Hochtemperaturturbine
erhitzt und darin auf etwa Atmosphärendruck entspannt werden kann, womit ein brauchbarer Anteil an
für die Druckbeaufschlagung des Gasstroms notwendiger
Energie erzeugt wird, z.B. zum Komprimieren der Prozeßluft für die Stufen der partiellen Oxydation oder des Dampfreformierens.
Der ungenutzte oder Abfallstickstoff kann auf die Turbineneintrittstemperatur,
z.B. 500 bis 20000C, im allgemeinen 500 bis 10000C, durch indirekten Wärmeaustausch und/oder
durch direkte Verbrennung seines brennbaren Inhalts erhitzt werden, das sind Spuren Methan, Wasserstoff, Kohlen- "
monoxid,mit zusätzlicher Luft und, wenn erforderlich, zusätzlichem
Brennstoff vor der Turbine.
Bei der Anordnung der in Fig. 3 dargestellten Entspannungsturbine ist die Heißgasentspannungsturbine das Turbinenelement
einer Gasturbine mit offenem Kreislauf. Der Stickstoff wird mit zusätzlichem Brennstoff gemischt und der Brennkammer
der Gasturbine als Brennstoff zugeführt. Gleichzeitig wird der Prozeßluftbedarf für die partielle Oxydation oder
das Reformieren aus dem Gasturbinenkompressorabstrom zugeführt. Durch dieses Hilfsmittel wird etwa Parität zwischen
den Massenströmen im Kompressor- und Entspannungsabschnitt der Gasturbine aufrechterhalten und ein wirksames Mittel
der Kompression und Entspannung unter Verwendung entwickelter Industrieanlagenformen geschaffen.
Andererseits kann der ungenutzte oder Abfallstickstoff bei
niedriger Temperatur, z.B. Raumtemperatur, zur Leistungserzeugung entspannt und zum Kühlen gewünschter Teile der Ammoniak-
Syntheseanlage verwendet werden.
030045/083A
Wenn das ungenutzte Kohlendioxid aus der Anlage zum Entfernen saurer Gase in die Atmosphäre in unreiner Form
entlassen werden kann, ist es hilfreich, den ungenutzten oder Abfallstickstoff unter Druck aus dem Tiefkühlscheider
dazu zu verwenden, einen erheblichen Teil des Kohlendioxids aus der Waschlösung auszutreiben und dann den
kombinierten Stickstoff- und Kohlendioxid-Strom noch unter hohem Druck dem Erhitzen und der Entspannungsarbeit
zuzuführen.
Zusammengefaßt bieten sich die folgenden Vorteile für
das beschriebene Luftoxydations-/Stickstoffkondensations-/
Stickstoffentspannungssystem gegenüber der derzeitigen Praxis unter Beteiligung der Oxydation des Ausgangsmaterials:
1. Die Luftauftrennanlage, Sauerstoffkompressoren, Rohrleitungen
usw. entfallen;
2. energieaufwendige Anlagenkompressoren werden verringert,
3. in Anbetracht der hohen Effizienz der Entspannung des ungenutzten oder Abfallstickstoff enthaltenden Gases
und der damit verbundenen herkömmlichen Wärmerückgewinnung ergibt sich eine beträchtliche Senkung des Gesamtenergiebedarfs
für die ganze Anlage.
Die vorstehend verwendeten Druckangaben sind Angaben des Überdrucks.
So ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Gasstroms für die Ammoniak-Synthese, bei dem ein
Wasserstoff und Stickstoff im Überschuß für den Bedarf der Ammoniak-Synthese enthaltender Gasstrom, z.B. erhalten
durch partielle Oxydation von Naturgas, Kohle oder öl,
030045/0634
-14 - 301564Q
zum Entfernen anderer Gasbestandteile behandelt und dann
einer Trennstufe unterworfen wird, z.B. in einem Tiefkühlscheider, um einen Wasserstoff/Stickstoff-Strom mit
dem gewünschten Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnis, der
in den Reaktor für die Ammoniaksynthese eingespritzt wird, und einen Abfallstickstoffstrom, der bei der Energieerzeugung
oder in Waschstufen verwendet werden kann# abzutrennen.
030045/OÖ34
Leerseite
Claims (11)
1. Verfahren zur Erzeugung eines Gasstroms für die Ammoniak-Synthese, dadurch gekennzeichnet, daß öl, Kohle,
Naturgas oder eine Kombination hiervon in Anwesenheit von Luft zur Bildung eines Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenoxide,
Methan und Schwefelwasserstoff, wenn Schwefel in
dem Öl, der Kohle oder dem Gas enthalten war, enthaltenden Gasstroms partiell oxydiert oder autotherm reformiert, der
Gasstrom zum Entfernen praktisch aller anderen Bestandteilgase als Wasserstoff und Stickstoff behandelt, der Gasstrom,
wenn Wasser vorhanden ist, getrocknet, einer Trennstufe zur Trennung in einen Wasserstoff/Stickstoff-Gasstrom mit einem
für die Ammoniak-Synthese geeigneten vorbestimmten Stick-
0 3 0 0 k 5 / 0 8 3 k
stoff/Wasserstoff-Verhältnis und in einen stickstoffreichen
Gasstrom unterworfen und der Wasserstoff/Stickstoff-Strom in einen Reaktor für die Ammoniak-Synthese eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoff- und Stickstoffstrom der Trennstufe in einem Tieftemperaturscheider unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Trennstufe der Gasstrom Stickstoff im Überschuß
über die Menge enthält, die für die Ammoniak-Synthese erforderlich
ist, und das Gas unter einem Druck von über 15 bar steht, wobei der Strom einer Trennstufe unterworfen wird,
in der ein Teil des Stickstoffs zu einem Wasserstoff/Stickstoff-Gasstrom bei einem dem Druck vor der Trennstufe vergleichbaren
Druck und zu einem Stickstoffstrom bei einem
Druck bis zu 50 bar kondensiert wird, wobei der Wasserstoff/ Stickstoff-Strom in einen Reaktor für die Ammoniak-Synthese
gespritzt und der Stickstoffstrom erhitzt und durch eine
Turbine zur Stromerzeugung entspannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffstrom mit zusätzlichem Brennstoff gemischt
und der Brennkammer einer Gasturbine als Brennstoff zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßluftbedarf für die partielle Oxydation aus dem
Gasturbinenkompressor-Abstrom genommen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der partiellen Oxydation
oder dem autothermen Reforming stammende Gasstrom zur Umwandlung des darin enthaltenen Kohlenmonoxids in Kohlendioxid und
Wasserstoff bei erhöhter Temperatur über einen Verschiebungskatalysator geführt wird.
Ö30045/0834
7 „ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom zum Entfernen des
Gehalts an saurem Gas vor der Trennstufe mit heißem Kaliumcarbonat gewaschen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom zum Entfernen jeglicher
Kohlenoxide vor der Trennstufe der Methanierung unterworfen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom zum Entfernen des Kohlenmonoxids
darin vor der Trennstufe mit flüssigem Stickstoff gewaschen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstufe in einem Tiefkühlscheider erfolgt und der
flüssige Stickstoff in der Waschstufe von dem im Tiefkühlscheider kondensierten Stickstoff erhalten wird.
11. Verfahren zur Erzeugung eines Gasstroms für die
Ammoniak-Synthese, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen aus Stickstoff und Wasserstoff bestehender Gasstrom,
in dem der Stickstoff im Überschuß zu der für die Ammoniak-Synthese benötigten Menge vorliegt, unter einem
Druck von wenigstens 15 bar vorgelegt wird, der Gasstrom einer Trennstufe unterzogen wird, in der ein Teil des Stickstoffs
kondensiert wird, um einen Wasserstoff/Stickstoff-Strom
bei einem dem Druck vor der Trennstufe vergleichbaren Druck, worin das Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnis für die
Ammoniaksynthese geeignet ist, und einen Stickstoffstrom
mit einem Druck bis zu 50 bar zu liefern, daß der Wasserstoff/Stickstoff-Strom
in einen Reaktor für die Ammoniak-Synthese eingeführt und der Stickstoffstrom auf eine Temperatur
bis zu 2000 0C erhitzt und in einer Turbine zur Stromerzeugung
entspannt wird.
030045/0834
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7914200 | 1979-04-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3015640A1 true DE3015640A1 (de) | 1980-11-06 |
Family
ID=10504734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803015640 Ceased DE3015640A1 (de) | 1979-04-24 | 1980-04-23 | Verfahren zur erzeugung eines gasstroms fuer die ammoniak-synthese |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938161B2 (de) |
| AU (1) | AU543957B2 (de) |
| BE (1) | BE882949A (de) |
| CA (1) | CA1160844A (de) |
| DE (1) | DE3015640A1 (de) |
| DK (1) | DK156638C (de) |
| FR (1) | FR2454998A1 (de) |
| GB (1) | GB2048840B (de) |
| IN (1) | IN154518B (de) |
| IT (1) | IT1141316B (de) |
| NL (1) | NL8002358A (de) |
| NO (1) | NO156603C (de) |
| SE (1) | SE449740B (de) |
| ZA (1) | ZA802258B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011008931B4 (de) * | 2011-01-20 | 2016-08-18 | Hans Walter Kirchner | Wasserdampf-Luft-Überdruckvergasung mit Tieftemperatur-Gaszerlegung |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524056A (en) * | 1983-07-05 | 1985-06-18 | Foster Wheeler Energy Corporation | Process for the production of ammonia |
| CA1229485A (en) * | 1984-01-23 | 1987-11-24 | Toyo Engineering Corporation | Process for refining an ammonia synthesis gas |
| US4592860A (en) * | 1984-02-07 | 1986-06-03 | Union Carbide Corporation | Process and apparatus for ammonia synthesis gas production |
| EP0214991A1 (de) * | 1984-06-30 | 1987-03-25 | Stamicarbon B.V. | Verfahren zur herstellung von ammoniak |
| NO171966C (no) * | 1991-01-23 | 1993-05-26 | Norsk Hydro As | Fremgangsmaate for rensing av syntesegass for ammoniakkfremstilling |
| JP4013007B2 (ja) * | 1998-08-28 | 2007-11-28 | 大阪瓦斯株式会社 | 水素−窒素混合ガスの製造方法およびその装置 |
| DE10055818A1 (de) * | 2000-11-10 | 2002-05-23 | Ammonia Casale Sa | Verfahren zum Herstellen von Ammoniak aus einem Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch aus Erdgas |
| EP1778585A4 (de) * | 2004-07-29 | 2011-08-03 | Fluor Tech Corp | Verbesserte ammoniakanlage |
| DE102004049774B4 (de) * | 2004-10-12 | 2007-04-26 | Lurgi Ag | Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Erdgas |
| CN103641069B (zh) * | 2013-11-25 | 2015-07-01 | 张周卫 | 低温污氮用闪蒸气液分离器 |
| CN109516445B (zh) * | 2018-12-05 | 2021-07-23 | 四川大学 | 电解水与空气分离联用制硝酸的封闭循环工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2795559A (en) * | 1954-04-01 | 1957-06-11 | Texas Co | Production of hydrogen-nitrogen mixtures |
| US3442613A (en) * | 1965-10-22 | 1969-05-06 | Braun & Co C F | Hydrocarbon reforming for production of a synthesis gas from which ammonia can be prepared |
| DE1592352A1 (de) * | 1967-08-27 | 1970-12-17 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Ammoniaksynthesegas |
| DE2235323A1 (de) * | 1972-07-19 | 1974-02-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung von synthesegas fuer die ammoniaksynthese |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2866321A (en) * | 1954-08-06 | 1958-12-30 | Chemical Construction Corp | Purification of gases by partial condensation |
| DE1135020B (de) * | 1960-04-14 | 1962-08-23 | Linde Eismasch Ag | Verfahren und Einrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines wasserstoffreichen Gasgemisches |
| GB1134621A (en) * | 1965-01-20 | 1968-11-27 | Humphreys & Glasgow Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of ammonia |
| US3572046A (en) * | 1965-10-22 | 1971-03-23 | Braun & Co C F | Apparatus for purification of raw ammonia synthesis gas |
| CH482916A (de) * | 1967-09-12 | 1969-12-15 | Prvni Brnenska Strojirna Zd Y | Regelungseinrichtung einer kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlage |
| FR2118300A6 (en) * | 1970-12-16 | 1972-07-28 | Cem Comp Electro Mec | Hydrocarbon conversion - to produce ammonia synthesis gases with waste gases driving a gas turbine |
| JPS5137078A (en) * | 1974-09-24 | 1976-03-29 | Taiyo Kaken Co | Tadanko kisosetsushokusochi |
| US3929429A (en) * | 1974-09-26 | 1975-12-30 | Texaco Inc | Fuel gas from solid carbonaceous fuels |
-
1980
- 1980-04-16 ZA ZA00802258A patent/ZA802258B/xx unknown
- 1980-04-17 AU AU57562/80A patent/AU543957B2/en not_active Expired
- 1980-04-23 DK DK173280A patent/DK156638C/da active IP Right Grant
- 1980-04-23 CA CA000350435A patent/CA1160844A/en not_active Expired
- 1980-04-23 GB GB8013446A patent/GB2048840B/en not_active Expired
- 1980-04-23 DE DE19803015640 patent/DE3015640A1/de not_active Ceased
- 1980-04-23 NL NL8002358A patent/NL8002358A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-04-23 SE SE8003073A patent/SE449740B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-04-23 NO NO801174A patent/NO156603C/no unknown
- 1980-04-23 FR FR8009135A patent/FR2454998A1/fr active Granted
- 1980-04-23 IT IT21606/80A patent/IT1141316B/it active
- 1980-04-24 BE BE0/200348A patent/BE882949A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-04-24 JP JP55054827A patent/JPS5938161B2/ja not_active Expired
- 1980-07-29 IN IN552/DEL/80A patent/IN154518B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2795559A (en) * | 1954-04-01 | 1957-06-11 | Texas Co | Production of hydrogen-nitrogen mixtures |
| US3442613A (en) * | 1965-10-22 | 1969-05-06 | Braun & Co C F | Hydrocarbon reforming for production of a synthesis gas from which ammonia can be prepared |
| DE1592352A1 (de) * | 1967-08-27 | 1970-12-17 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Ammoniaksynthesegas |
| DE2235323A1 (de) * | 1972-07-19 | 1974-02-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung von synthesegas fuer die ammoniaksynthese |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Chem. Abstr. 70, 1969, Ref. No. 39399f * |
| ULLMANN: Encyklopädie der techn. Chemie, 4. Aufl., Bd. 7, 1974, S.472-476, Verlag Chemie, Weinheim Bergstr. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011008931B4 (de) * | 2011-01-20 | 2016-08-18 | Hans Walter Kirchner | Wasserdampf-Luft-Überdruckvergasung mit Tieftemperatur-Gaszerlegung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO801174L (no) | 1980-10-27 |
| AU543957B2 (en) | 1985-05-09 |
| BE882949A (fr) | 1980-10-24 |
| DK156638C (da) | 1990-01-29 |
| SE8003073L (sv) | 1980-10-25 |
| DK173280A (da) | 1980-10-25 |
| AU5756280A (en) | 1980-10-30 |
| IN154518B (de) | 1984-11-03 |
| ZA802258B (en) | 1981-04-29 |
| IT1141316B (it) | 1986-10-01 |
| GB2048840B (en) | 1983-12-21 |
| JPS5938161B2 (ja) | 1984-09-14 |
| FR2454998A1 (fr) | 1980-11-21 |
| JPS55144401A (en) | 1980-11-11 |
| CA1160844A (en) | 1984-01-24 |
| NO156603C (no) | 1987-10-21 |
| NO156603B (no) | 1987-07-13 |
| SE449740B (sv) | 1987-05-18 |
| GB2048840A (en) | 1980-12-17 |
| DK156638B (da) | 1989-09-18 |
| IT8021606A0 (it) | 1980-04-23 |
| NL8002358A (nl) | 1980-10-28 |
| FR2454998B1 (de) | 1983-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3873793T2 (de) | Erzeugung von brennbarem gas. | |
| US4409196A (en) | Synthesis gas for ammonia production | |
| DE3111030C2 (de) | ||
| DE69311588T2 (de) | Verfahren zur integrierten Herstellung von Methanol und Ammoniak | |
| DE2535105A1 (de) | Verfahren zum herstellen von methanhaltigen gasen mit hohem waermegehalt | |
| DE2626520A1 (de) | Verfahren zur herstellung von synthesegas | |
| DE69104461T2 (de) | Verfahren zur Erzeugung von hochreinem Wasserstoff. | |
| DE2722502A1 (de) | Verfahren zur methanierung von kohlenmonoxid und wasserstoff enthaltenden primaer-synthesegasen fuer die erzeugung von ersatz-erdgas | |
| EP2094371A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von kohlendioxid | |
| CH697901A2 (de) | Polygenerationssysteme. | |
| DE3103933A1 (de) | "verfahren zur katalytischen umwandlung von kohle in gasfoermige komponenten und zum reformieren der gasfoermigen produkte" | |
| DE10055818A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Ammoniak aus einem Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch aus Erdgas | |
| EP3885312B1 (de) | Verfahren und anlage zum herstellen von reinem kohlenmonoxid und wasserstoff | |
| DE3015640A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines gasstroms fuer die ammoniak-synthese | |
| DE102017010788A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Gewinnung von Dimethylether und Kohlendioxid | |
| DE1958033A1 (de) | Erzeugung von Wasserstoff oder Ammoniaksynthesegas bei mittlerem Durck | |
| DE2911669A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von wasserstoff | |
| EP3401280B1 (de) | Verfahren zur herstellung von ammoniak | |
| EP0215930B1 (de) | Erzeugung von wärmeenergie durch verbrennung von synthesegas | |
| DE2641895A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von durch co-verschiebung umgewandelten gasen | |
| DE102014202803B4 (de) | Verfahren zur Herstellung flüssiger und/oder fester Kohlenwasserstoffverbindungen | |
| DE69308273T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von organischen Flüssigkeiten | |
| DE2943356A1 (de) | Verfahren zur gemeinsamen herstellung von ammoniak und methanol | |
| DE19507098A1 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Stadtgas aus einem für die Methanolsynthese geeigneten Synthesegas | |
| DE4205128C2 (de) | Verfahren zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Rückstände der Mineralölverarbeitung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WAGER, P., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 800 |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |