DE4010602A1 - Verfahren zur stofflichen nutzung von restgasen aus einer edelgasanlage - Google Patents
Verfahren zur stofflichen nutzung von restgasen aus einer edelgasanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur stofflichen
Nutzung von Gasen, die in einer einer Ammoniakanlage
nachgeschalteten Edelgasanlage oder -einheit bei gerin
gen Drücken anfallen und hauptsächlich Komponenten wie
Wasserstoff, Stickstoff und Methan sowie eine geringe
Menge Argon enthalten. Das Verfahren kann in allen sol
chen Ammoniakanlagen angewendet werden, bei denen das
Kreislaufentspannungsgas in einer nachgeschalteten Wasser
stoffrückgewinnungseinheit oder -anlage aufgearbeitet
wird und die Restgas-Fraktion einer Edelgasanlage oder
-einheit zugeführt wird.
Ein beträchtlicher Teil des derzeitig produzierten Ammo
niaks wird auf der Basis von Synthesegas hergestellt, das
durch die Dampfreformierung oder Partialoxidation von
Kohlenwasserstoffen erhalten wird. Dabei überwiegen Ammo
niakanlagen auf Erdgasbasis, die den Entwicklungsstand
der 60er und 70er Jahre repräsentieren. Deshalb bezieht
sich die folgende Beschreibung auf die Anlagen auf Erd
gasbasis, gelten jedoch auch im gleichen Umfang für Ammo
niakanlagen auf der Basis anderer Kohlenwasserstoffe.
Die Herstellung von Ammoniak nach dem Dampfreformierungs
verfahren gliedert sich üblicherweise in die folgenden
Prozeßstufen.
1. Verdichtung des eingesetzten Erdgases
2. Entschwefelung des Erdgases
3. Umwandlung des überwiegenden Teiles der in dem Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu Wasser stoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch Zugabe von Dampf in den Primärreformer
4. Weitere Umwandlung von Methan zu Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch Zugabe von Prozeßluft in den Sekundärreformer
5. Umwandlung des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid in einer üblicherweise zweistufigen Kohlenmonoxidkon vertierungseinheit
6. Entfernung des gebildeten Kohlendioxids mit chemi schen und/oder physikalischen Waschlösungen in speziellen Absorptionskolonnen
7. Umwandlung des restlichen in dem Gas enthaltenen Kohlenmonoxids und Kohlendioxids in Methan in dem Methanisierungsabschnitt
8. Verdichtung des Synthesegases auf den erforderli chen Synthesedruck
9. Partielle Umwandlung des im Synthesekreislaufgas enthaltenen Wasserstoffs und Stickstoffs in Ammo niak
10. Abtrennung des Ammoniakproduktes von dem Synthese kreislaufgas
11. Abtrennung von Synthesekreislaufgas zur Entfernung der inerten Gase Methan und Edelgasen
12. Rückgewinnung von Wasserstoff und Edelgasen aus dem abgetrennten Synthesekreislaufgas
13. Nachverdichtung des Synthesekreislaufgases.
2. Entschwefelung des Erdgases
3. Umwandlung des überwiegenden Teiles der in dem Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu Wasser stoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch Zugabe von Dampf in den Primärreformer
4. Weitere Umwandlung von Methan zu Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch Zugabe von Prozeßluft in den Sekundärreformer
5. Umwandlung des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid in einer üblicherweise zweistufigen Kohlenmonoxidkon vertierungseinheit
6. Entfernung des gebildeten Kohlendioxids mit chemi schen und/oder physikalischen Waschlösungen in speziellen Absorptionskolonnen
7. Umwandlung des restlichen in dem Gas enthaltenen Kohlenmonoxids und Kohlendioxids in Methan in dem Methanisierungsabschnitt
8. Verdichtung des Synthesegases auf den erforderli chen Synthesedruck
9. Partielle Umwandlung des im Synthesekreislaufgas enthaltenen Wasserstoffs und Stickstoffs in Ammo niak
10. Abtrennung des Ammoniakproduktes von dem Synthese kreislaufgas
11. Abtrennung von Synthesekreislaufgas zur Entfernung der inerten Gase Methan und Edelgasen
12. Rückgewinnung von Wasserstoff und Edelgasen aus dem abgetrennten Synthesekreislaufgas
13. Nachverdichtung des Synthesekreislaufgases.
Die Erzeugung des Synthesegases erfolgt üblicherweise bei
einem Druck von etwa 2,5 bis 5 MPa. Es ist bekannt, daß
das eingesetzte Erdgas oftmals beträchtlich höhere Drücke
an der Anlagengrenze aufweist und deshalb auf den Druck
in dem Synthesegaserzeugungsabschnitt entspannt wird. Da
das eingesetzte Erdgas meistens eine geringe Menge an
Schwefel enthält, der als ein Katalysatorgift in den
nachfolgenden Prozeßstufen wirkt, ist es erforderlich,
den Schwefel in einer Entschwefelungseinheit zu entfernen.
Bei einem geringen Schwefelgehalt, z.B. im Bereich bis
zu 100 mg/Nm3, ist es üblich, dafür Zinkoxid einzusetzen,
das Schwefelwasserstoff durch Bildung von Zinksulfid bin
det. Da jedoch nicht der gesamte Schwefel als Schwefel
wasserstoff vorliegt, sondern auch teilweise als organi
scher Schwefel, z.B.in Form von Merkaptan gebunden ist,
muß er zuerst durch Umwandlung mit Wasserstoff in Schwe
felwasserstoff umgewandelt werden. Der dafür erforderli
che Wasserstoff wird üblicherweise durch Rückführen eines
Teilstromes des Synthesegases, das bekanntlich etwa 75
Vol.-% Wasserstoff enthält, von einer Zwischendruckstufe
des Synthesegasverdichters, üblicherweise bei Drücken
von 5 bis 10 MPa, bereitgestellt. Da dieses Gas zu dem
Synthesegaserzeugungsabschnitt zurückgeführt wird, muß es
auf den Druck dieses Abschnitts entspannt werden. Diese
Entspannung erfolgt ohne Ausnutzung der bestehenden Druck
differenz als Energiequelle. Die Umwandlung der in dem
Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe bis auf einen Me
thanrestgehalt von 10 bis 12 Vol.-% erfolgt nach Mischung
mit Prozeßdampf im Überschuß in einem brennstoffbeheizten
Röhrenofen, dem sogenannten Primärreformer, bei einer
Temperatur von etwa 800°C. In dem nachfolgenden Sekundär
reformer erfolgt die Umsetzung des noch nicht umgewandel
ten Methans bis auf einen Restgehalt von etwa 0,5 Vol.-%
bei etwa 1000°C unter Verwendung von Prozeßluft, mit der
die für die Ammoniaksynthese erforderliche Stickstoffkom
ponente eingetragen wird. In dem nachfolgenden üblicher
weise zweistufigen Kohlenmonoxidkonvertierungsschritt
wird das in dem Gas enthaltene Kohlenmonoxid mittels
Dampf bei 200°C bis 450°C in Wasserstoff und Kohlendioxid
bis auf einen Restgehalt von 0,2 bis 0,5 Vol.-% umgewan
delt. Die Entfernung des Kohlendioxids erfolgt durch Aus
waschen mit chemisch und/oder physikalisch wirkenden
Waschlösungen in speziellen Kolonnen bis auf einen Rest
gehalt von etwa 0,1 Vol.-%. Da die im Gas enthaltenen
Restmengen an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid als ein
Gift für den Katalysator für die Ammoniaksynthese wirken,
ist es notwendig, sie auf ein minimales Niveau, üblicher
weise auf weniger als 10 mg/Nm3, zu entfernen. Dies er
folgt in den meisten Fällen durch Umwandlung dieser Koh
lenstoffoxide mittels Wasserstoff bei Temperaturen von
etwa 300°C bis 350°C zu Methan in dem Methanisierungsab
schnitt. Nach diesem Verfahrensschritt liegt das Synthe
segas in der endgültigen Zusammensetzung für die Ammoniak
synthese vor, d.h. es enthält Wasserstoff und Stickstoff
im Verhältnis 3:1 und eine geringe Menge Methan, übli
cherweise 0,5 bis 1,5 Vol.-%, das sich, wie es bereits
schon erwähnt wurde, aus dem Restmethan nach der Primär
reformierung und/oder Sekundärreformierung ergibt, das
Restkohlenmonoxid nach der Kohlenmonoxidkonvertierung
und Restkohlendioxid nach der Kohlendioxidentfernung sowie
Edelgase, hauptsächlich Argon, im Bereich von 0,3 Vol.-%
bis 0,7 Vol.-%, die hauptsächlich durch die der Sekundär
reformierung zugeführten Prozeßluft und teilweise durch
das eingesetzte Erdgas eingetragen werden. Methan und
Edelgase reichern sich in dem Synthesekreislauf an, da
sie bei der Ammoniakbildungsreaktion als Inertgase wirken.
Deshalb ist es erforderlich, die gleiche Menge an Inert
gasen, die den Synthesekreislauf erreichen, kontinuier
lich auch wieder abzuführen. Diese Entfernung erfolgt ge
mäß den bestehenden technischen und technologischen Be
dingungen, z.B. im Falle einer Ammoniakabtrennung aus dem
Synthesekreislaufgas durch Partialkondensation, einerseits
durch die Lösung in dem Ammoniakprodukt, wodurch bis zu
50% der inerten Gase in Abhängigkeit von dem Synthesedruck
und der tolerierten Inertgaskonzentration in dem Synthe
sekreislaufgas abgeführt werden können, und andererseits
durch Abzweigen eines Teils des Synthesekreislaufgases,
des sogenannten Kreislaufentspannungsgases, wobei in die
sem Fall die Volumenmenge des Kreislaufentspannungsgases
im allgemeinen bis zu 5% des dem Synthesekreislauf zuge
führten Synthesegases betragen kann. Das abgezweigte
Kreislaufentspannungsgas wird im allgemeinen zuerst tief
gekühlt, um den Ammoniakgehalt zu minimieren. In der Ver
gangenheit war es üblich, daß dieses Gas nur als Energie
quelle als Heizgas bei der Primärreformierung ausgenutzt
wurde. Mittlerweile sind jedoch die meisten Ammoniakan
lagen zumindest mit nachgeschalteten Einheiten oder An
lagen für die Rückgewinnung des enthaltenen Wasserstoffs
ausgestattet. Das Prinzip der überwiegenden Anzahl dieser
Anlagen beruht darauf, daß das zu verarbeitende Kreis
laufentspannungsgas nach Abtrennung des noch enthaltenen
restlichen Ammoniaks z.B. durch Tiefkühlung, Abtrennung
des auskondensierten Ammoniaks und/oder Wasserwäsche mit
anschließender Gastrocknung mittels einer externen Kühl
quelle durch Anwendung eines separaten Kältekreislauf
systems oder durch die eigene Kühlquelle durch Ausnutzung
des Joule-Thomson-Effektes (z.B. DD 47 120) auf eine Tem
peratur abgekühlt wird, bei der Methan, Edelgase und
Stickstoff kondensieren, aber Wasserstoff noch gasförmig
bleibt. Beide Fälle liefern eine Wasserstoff-Fraktion,
die überwiegend Wasserstoff und auch eine geringe Menge
Stickstoff sowie Methan und Edelgase im Bereich einiger
weniger Prozente und eine Restgas-Fraktion umfaßt, die
Methan, Edelgase und Stickstoff sowie eine kleine Menge
Wasserstoff, der sich in dem zunächst flüssigen Gemisch
aus Methan, Edelgasen und Stickstoff gelöst hat, umfaßt.
Weiterhin ist es möglich, die Abtrennung von Wasserstoff
mittels Trennmembranen (z.B. DE-OS 29 10 742) vorzuneh
men. Hierdurch erhält man ein wasserstoffreiches Gas mit
einer ähnlichen Zusammensetzung wie der bei den Tieftem
peratur-Trennverfahren. Allerdings liegen die Wasser
stoffverluste höher als bei den obengenannten Verfahren,
d.h. es fällt eine größere Restgas-Fraktion mit einem
Wasserstoffgehalt von nicht mehr als 40 Vol.-% an. Der
Druck in der Wasserstoffrückgewinnungseinheit wird übli
cherweise so gewählt, daß die erhaltene Wasserstoff-Frak
tion auf der Saugseite des Synthesegaskompressors einge
speist werden kann. Das bei den beschriebenen Verfahren
erzeugte Restgas wird häufig nur als Energiequelle als
ein Heizgas z.B. für die Primärreformierung in der Ammo
niakanlage ausgenutzt. Da aber der Edelgasgehalt des Ga
ses üblicherweise zwischen 15 und 25 Vol.-% liegt, ist
es möglich, Argon und gegebenenfalls andere Gase, die
darin enthalten sind, in einer hochreinen Form zu gewin
nen, indem das Gas weiterer Tieftemperaturzerlegung unter
worfen wird, wobei andere Gasbestandteile ebenfalls als
relativ saubere Fraktionen anfallen. Die Tieftemperatur
abtrennung erfolgt üblicherweise durch Anwendung eines
separaten Kältekreislaufs.
Neben dem flüssigen Argonprodukt und anderen Edelgasen
(z.B. Krypton und Xenon) erzeugen solche Edelgasanlagen
eine Wasserstoff/Stickstoff-Fraktion, die 40 bis 80 Vol.%
Wasserstoff und einen kleinen Anteil Argon und Methan
enthält, eine Methan-Fraktion mit einem Methangehalt von
mehr als 95 Vol.-% und eine Stickstoff-Fraktion mit unter
schiedlicher Reinheit, jedoch üblicherweise mit minde
stens 95 Vol.-% Stickstoff. Die Nutzung dieser Gasströme
ist durch ihre relativ geringen Drücke nur sehr begrenzt
möglich. Üblicherweise fallen diese Gasströme bei einem
Druck von 0,4 MPa bis 1,0 MPa an. Damit ist ihre Nutzung
in beispielsweise Ammoniakanlagen nur nach zusätzlicher
Verdichtung möglich. Das abgetrennte Methan wird üblicher
weise als ein Brenngas in Ammoniakanlagen ausgenutzt.
Für diesen Zweck ist unter Umständen eine Verdichtung auf
den Brenngasdruck notwendig. Der erzeugte Stickstoff wird
in betriebliche Stickstoffversorgungsnetze mit geringem
Druck eingespeist oder vollständig oder teilweise gemein
sam mit der Wasserstoff/Stickstoff-Fraktion in die Ammo
niakanlage zurückgeführt. Die Einbindung dieser Rückführ
gase in den Prozeß der Ammoniakerzeugung ist abhängig vom
Druck der Rückführgase und vom Druck des der Ammoniakan
lage zugeführten Erdgases. Bei vorhandener positiver
Druckdifferenz zwischen den Rückführgasen und dem Erdgas
kann die Einbindung auf der Saugseite des Erdgasverdich
ters erfolgen. Beim Fehlen einer positiven Druckdiffe
renz muß der Druck durch zusätzliche Kompression wenig
stens auf den Saugdruck des Erdgasverdichters erfolgen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Restgase, die Komponenten
wie Wasserstoff, Stickstoff, Methan und Argon umfassen
können und bei geringen Drücken in einer Edelgaseinheit
oder -anlage, die Kreislaufentspannungsgas verarbeitet,
anfallen, ohne zusätzliche Verdichtungskosten in dem
Synthesegaserzeugungsabschnitt einer Ammoniakanlage stoff
lich zu nutzen.
Es ist dabei insbesondere Aufgabe der Erfindung, ein Ver
fahren zu schaffen, mit dem die stoffliche Nutzung von
Restgasen einer Edelgaseinheit zur Behandlung des Kreis
laufentspannungsgases einer Ammoniakanlage ohne zusätz
lichen Verdichtungsaufwand ermöglicht wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß, wenn ein Teil des in der Ammoniakanlage erzeugten
Kreislaufentspannungsgases nach zusätzlicher Tiefkühlung
und Abtrennung des kondensierten Ammoniakproduktes oder
Entfernung von Ammoniak durch eine Wasserwascheinheit
zu dem Synthesegaserzeugungsabschnitt zurückgeführt wird,
dieses Kreislaufentspannungsgas bei einem höheren Druck
als dem in der Reformierungsstufe, vorzugsweise zwischen
4,0 und 40 MPa, stärker zu bevorzugen zwischen 20 und 30 MPa,
als ein Treibgas für einen Strahlverdichter (Ejek
tor) verwendet wird, durch die Ausnutzung der Druckdiffe
renz zu dem Synthesegaserzeugungsabschnitt, wobei die
Reformierungsstufe vorzugsweise bei einem Druck zwischen
2,5 und 4,5 MPa betrieben wird. Mit diesem Strahlverdich
ter werden die in der Edelgaseinheit anfallenden Gas
ströme, die Komponenten wie Wasserstoff, Stickstoff,
Methan und Argon umfassen und vorzugsweise bei einem
Druck zwischen 0,2 und 1,3 MPa, noch stärker zu bevorzu
gen zwischen 0,4 und 1,0 MPa, vorliegen, auf solch einen
Druck verdichtet, der eine Einbindung in den Synthesegas
erzeugungsabschnitt der Ammoniakanlage gestattet.
Die in dem Kreislaufentspannungsgas und in den Gasen aus
der Edelgaseinheit enthaltenen Komponenten wie Wasserstoff
und Stickstoff werden ohne Verbrauch an Rohstoff und Ener
gie für die Verdichtung des erforderlichen Erdgases und
der Prozeßluft sowie für die Spaltung von Methan als Ein
gangsprodukt für die Ammoniaksynthese verwendet.
Im Gegensatz zu den rückgeführten Edelgasen, die unverän
dert zusammen mit dem Synthesefrischgas wieder in den
Synthesekreislauf eingespeist werden, gelangt das im Syn
thesekreislauf als Inertgas wirkende Methan nicht wieder
mit dem Synthesefrischgas in den Synthesekreislauf, da
es durch die Dampfreformierungsreaktion in der Primärre
formierungs- und/oder Sekundärreformierungseinheit in
Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgewandelt worden ist.
Erfindungsgemäß kann als Treibgas für den Strahlverdich
ter auch jedes Gas verwendet werden, sofern es mit aus
reichendem Druck und in ausreichender Menge in den Syn
thesegaserzeugungsabschnitt eingespeist wird (z.B. Syn
thesegas von einer Zwischenstufe des Synthesegaskompres
sors, der für die Umwandlung von organischem Schwefel
verwendet wird, oder Erdgas), sowie auch das vorstehend
beschriebene Kreislaufentspannungsgas.
Als typisches Beispiel kann als ein Treibgas für den Ejek
tor anstelle des wasserstoffhaltigen Gases wie das oben
beschriebene Kreislaufentspannungsgas ein kohlenwasser
stoffhaltiges Gas wie Eintraggas für die Reformierungs
einheit vorzugsweise bei einem Druck zwischen 5 und 10
MPa bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispie
le näher erläutert. Dabei wird auch auf die beigefügte
Zeichnung Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt einen Komplex, der eine Ammoniakanlage, eine
Wasserstoffrückgewinnungseinheit und eine Edelgaseinheit
umfaßt.
In Fig. 1 bezeichnen:
1 Erdgasverdichter
2 Entschwefelungsabschnitt
3 Primärreformierer
4 Sekundärreformierer
5 Konvertierungsabschnitt
6 Kohlendioxid-Entfernungssystem
7 Methanisierungsabschnitt
8 Synthesefrischgasverdichtung
9 Synthesekreislaufgasverdichtung
10 Ammoniakreaktor
11 Abscheider
12 Wasserstoffrückgewinnungseinheit
13 Edelgaseinheit
14 Strahlverdichter (Ejektor)
20-43 Leitungen
2 Entschwefelungsabschnitt
3 Primärreformierer
4 Sekundärreformierer
5 Konvertierungsabschnitt
6 Kohlendioxid-Entfernungssystem
7 Methanisierungsabschnitt
8 Synthesefrischgasverdichtung
9 Synthesekreislaufgasverdichtung
10 Ammoniakreaktor
11 Abscheider
12 Wasserstoffrückgewinnungseinheit
13 Edelgaseinheit
14 Strahlverdichter (Ejektor)
20-43 Leitungen
Die Erfindung wird an einem Beispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Komplex, der aus einer Ammoniakanlage,
einer Wasserstoffrückgewinnungseinheit 12 und einer Edel
gaseinheit 13 besteht. Etwa 38 000 Nm3/h Erdgas werden
als Rohstoff für die Ammoniakerzeugung durch Leitung 20
der Ammoniakanlage zugeführt und auf etwa 4 MPa durch
einen Erdgasverdichter 1 komprimiert. Das Gas wird über
Leitung 21 einer Entschwefelungseinheit 2 zugeführt,
nachdem etwa 6850 Nm3/h eines Gases, das aus Kreislauf
entspannungsgas und dem Gas von der Edelgaseinheit 13
besteht, durch Leitung 43 diesem Gas zugemischt worden
sind, und es erfolgt dort eine zweistufige Reinigung bis
herab auf einen Restschwefelgehalt von weniger als 0,5
mg/Nm3. Dem entstehenden Gas werden etwa 100 t/h Prozeß
dampf durch Leitung 23 zugemischt und einem Primärrefor
mierer 3 durch Leitung 22 zugeführt. Hier erfolgt kataly
tische Umsetzung von Methan bis zu einem Methangehalt
von etwa 11,5 Vol.-%. Eine weitere Umsetzung von Methan
bis herab auf einen Methanrestgehalt von etwa 0,3 Vol.-%
erfolgt in einem Sekundärreformierer 4 nach Zuführung des
Gases durch Leitung 24. Die dazu erforderlichen 55 000
Nm3/h Prozeßluft werden durch Leitung 25 zugeführt. Die
Umsetzung des gebildeten Kohlenmonoxids in Wasserstoff
und Kohlendioxid bis auf einen Kohlenmonoxidgehalt von
etwa 0,3 Vol.-% erfolgt in einer zweistufigen Konvertie
rungseinheit 5, der das Rohsynthesegas über Leitung 26
zugeführt worden ist. Über die Leitung 27 gelangt das
kohlendioxidreiche Gas zu einem Kohlendioxid-Entfernungs
system 6. Mit Hilfe einer aktivierten heißen Lösung auf
Kaliumbasis wird Kohlendioxid bis auf einen Restgehalt
von etwa 0,1 Vol.-% aus dem Rohsynthesegas entfernt, be
vor das Gas über die Leitung 28 einem Methanisierungsab
schnitt 7 zugeführt wird, wo das verbliebene Kohlenmon
oxid und Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan umgesetzt
werden.
Nach Zumischung von etwa 3900 Nm3/h einer Wasserstoff-
Fraktion, die etwa 90 Vol.-% Wasserstoff enthält und
durch Leitung 38 von der Wasserstoffrückgewinnungsein
heit 12 zugeführt wird, und etwa 600 Nm3/h einer Wasser
stoff/Stickstoff-Fraktion, die etwa 50 Vol.-% Wasserstoff
enthält und durch Leitung 39 von der Edelgaseinheit 13
zugeführt wird, wird das Synthesegas über die Leitung 29
zur Synthesegasverdichtungseinheit 8 geführt und auf
etwa 30 MPa verdichtet. Das Mischen mit dem Synthesekreis
laufgas erfolgt über die Leitungen 30 und 31. Die Zufüh
rung zum Ammoniakreaktor 10 erfolgt über die Leitung 32.
In dem Ammoniakreaktor 10 erfolgt die katalytische Um
setzung von Wasserstoff und Stickstoff zu Ammoniak. Nach
Kühlung des Synthesekreislaufgases und Auskondensation
von flüssigem Ammoniak wird das Synthesekreislaufgas
durch Leitung 33 einem Abscheider 11 zugeführt, wo etwa
1520 t/d flüssiges Ammoniak abgetrennt werden. Vor der
Rückführung des Synthesekreislaufgases zu einem Synthese
kreislaufgasverdichtungsabschnitt 9 durch Leitung 34
werden etwa 6000 Nm3/h zu der Wasserstoffrückgewinnungs
einheit 12 über Leitung 35 und weitere 6000 Nm3/h zu
einem Strahlverdichter 14 über Leitung 36 abgezogen.
In der Wasserstoffrückgewinnungseinheit 12 erfolgt die
Tieftemperaturzerlegung des Kreislaufentspannungsgases.
Die Wasserstoff-Fraktion wird über Leitung 38 zu der
Ammoniakanlage zurückgeleitet. Etwa 2000 Nm3/h der ver
bleibenden Restgasfraktion werden durch Leitung 37 in
die Edelgaseinheit 13 eingeleitet. In dieser Einheit
wird eine weitere Tieftemperaturzerlegung durchgeführt,
so daß ein Argonprodukt (etwa 18 t/d) über Leitung 42
abgezogen wird. Etwa 600 Nm3/h der erzeugten Wasserstoff/
Stickstoff-Fraktion werden komprimiert und durch Leitung
39 zu der Ammoniakanlage zurückgeführt. Die Stickstoff-
Fraktion (3 t/d) wird entsprechenden Abnehmern durch
Leitung 40 zugeführt.
Ein Gasgemisch (850 Nm3/h) mit einem Druck von etwa 1,0
MPa, das aus der Methan-Fraktion und den erzeugten Rest
gasen besteht und eine Zusammensetzung von etwa 77 Vol.%
Methan, etwa 9 Vol.-% Wasserstoff, etwa 9 Vol.-% Stick
stoff und etwa 5 Vol.-% Argon aufweist, wird über die
Leitung 41 dem Strahlverdichter 14 zugeführt, der durch
das Kreislaufentspannungsgas getrieben wird. Dieses Gas
wird zusammen mit dem Kreislaufentspannungsgas bei einem
Druck von etwa 4,4 MPa an die Ablaßseite oder Druckseite
des Erdgasverdichters 1 über Leitung 43 zurückgeführt.
Claims (3)
1. In einer Ammoniakanlage, bei der der Synthese
wasserstoff nach dem Dampfreformierungsverfah
ren aus einem Kohlenwasserstoffe enthaltenden
Einsatzstoff hergestellt wird, das Synthesegas
bei Eintritt in den Synthesekreislauf Inertgase,
insbesondere Edelgase und Methan, enthält, das
Ammoniakprodukt durch Partialkondensation aus
dem Synthesekreislaufgas abgetrennt wird, das
Kreislaufentspannungsgas in einer nachgeschalte
ten Wasserstoffrückgewinnungseinheit und/oder
Edelgaseinheit weiter aufgearbeitet wird und
ein Gasstrom oder mehrere Gasströme mit höherem
Druck als demjenigen, der in der Reformierungs
stufe erforderlich ist, als Einsatzstoffe zu
dieser Reformierungsstufe zurückgeführt wird bzw.
werden,
ein Verfahren zur stofflichen Nutzung von Rest
gasen aus der Edelgaseinheit in der Ammoniakan
lage, dadurch gekennzeichnet, daß das Restgas
von der Edelgaseinheit, die Komponenten wie
Wasserstoff, Stickstoff, Argon und Methan umfaßt,
mit einem Druck unterhalb des Druckes der Refor
mierungsstufe zu einem Ejektor geführt und dort
auf den Druck in der Reformierungsstufe verdich
tet wird, wobei ein Gasstrom oder mehrere Gas
ströme mit einem höheren Druck als dem in der
Reformierungsstufe als ein Treibmedium verwendet
wird bzw. werden und das entstehende Gemisch vor
der Reformierungsstufe in den Synthesegaserzeu
gungsabschnitt eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß als das Treibmedium ein wasserstoffhal
tiges Gas verwendet wird, das aus den der Synthe
segaserzeugung nachgeschalteten Anlagenabschnit
ten, insbesondere von der Synthesegasverdichtung
und dem Synthesekreislauf, in die Synthesegaser
zeugung vor der Entschwefelungsstufe zurückge
führt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß als das Treibmedium ein kohlenwasser
stoffhaltiges Gas verwendet wird, das als ein
Rohstoff für die Synthesegaserzeugung vor die
Entschwefelungsstufe geführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32727189 | 1989-04-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4010602A1 true DE4010602A1 (de) | 1990-10-11 |
Family
ID=5608212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4010602A Withdrawn DE4010602A1 (de) | 1989-04-05 | 1990-04-02 | Verfahren zur stofflichen nutzung von restgasen aus einer edelgasanlage |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115117A (de) |
DE (1) | DE4010602A1 (de) |
GB (1) | GB2231040A (de) |
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1990
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