JP2000154020A - アンモニア製造用圧縮機システム - Google Patents
アンモニア製造用圧縮機システムInfo
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- JP2000154020A JP2000154020A JP10323061A JP32306198A JP2000154020A JP 2000154020 A JP2000154020 A JP 2000154020A JP 10323061 A JP10323061 A JP 10323061A JP 32306198 A JP32306198 A JP 32306198A JP 2000154020 A JP2000154020 A JP 2000154020A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のアンモニア製造用圧縮機システムに比
べて、駆動機の所要台数が少なく、簡易な構成を備えた
アンモニア製造装置用圧縮機システムを提供する。 【解決手段】 本圧縮機システムは、アンモニア合成装
置、及びアンモニアガスを液化するアンモニア液化装置
に冷媒アンモニアを供給するアンモニア冷凍装置を有す
るアンモニア製造装置に設けられた圧縮機システムであ
る。本システムは、アンモニア合成装置に設けられ、低
圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有するツウ
・ケーシング方式の合成ガス圧縮機、及び、アンモニア
冷凍装置に設けられ、アンモニアガスを圧縮する低圧側
コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有するツウ・ケ
ーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機を備えたアンモニ
ア製造用圧縮機システムにおいて、合成ガス圧縮機及び
アンモニア冷凍圧縮機の少なくとも一方をワン・ケーシ
ング方式にし、合成ガス圧縮機とアンモニア冷凍圧縮機
とを１台の駆動機（Ｓ／Ｔ）で駆動する。
べて、駆動機の所要台数が少なく、簡易な構成を備えた
アンモニア製造装置用圧縮機システムを提供する。 【解決手段】 本圧縮機システムは、アンモニア合成装
置、及びアンモニアガスを液化するアンモニア液化装置
に冷媒アンモニアを供給するアンモニア冷凍装置を有す
るアンモニア製造装置に設けられた圧縮機システムであ
る。本システムは、アンモニア合成装置に設けられ、低
圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有するツウ
・ケーシング方式の合成ガス圧縮機、及び、アンモニア
冷凍装置に設けられ、アンモニアガスを圧縮する低圧側
コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有するツウ・ケ
ーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機を備えたアンモニ
ア製造用圧縮機システムにおいて、合成ガス圧縮機及び
アンモニア冷凍圧縮機の少なくとも一方をワン・ケーシ
ング方式にし、合成ガス圧縮機とアンモニア冷凍圧縮機
とを１台の駆動機（Ｓ／Ｔ）で駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア製造用
圧縮機システムに関し、更に詳細には、従来の圧縮機シ
ステムに比べて、駆動機の所要台数が少なく、簡易な構
成を備え、コンパクトで、所要敷地面積の小さなアンモ
ニア製造用圧縮機システムに関するものである。
圧縮機システムに関し、更に詳細には、従来の圧縮機シ
ステムに比べて、駆動機の所要台数が少なく、簡易な構
成を備え、コンパクトで、所要敷地面積の小さなアンモ
ニア製造用圧縮機システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アンモニアや尿素肥料等の肥料を製造す
る肥料製造工場、或いはポリエチレンやポリプロピレン
等の石油化学原料を製造する石油化学工場の工程には、
大流量のガスを高い圧力に昇圧する圧縮工程が多数あ
る。例えば、アンモニア製造工場では、合成ガス製造用
の原料として圧縮空気を得るために空気を圧縮する空気
圧縮機、製造した合成ガスを圧縮するための合成ガス圧
縮機、冷凍装置で冷媒を圧縮するための冷媒圧縮機、例
えばアンモニアを冷媒とするアンモニア冷凍装置で使用
するアンモニア冷凍圧縮機、更にアンモニアプラントの
下流となる尿素プラント内で製品原料の１つである炭酸
ガスを圧縮する炭酸ガス圧縮機の圧縮機が必要であっ
て、しかも大量のガスを圧縮するために、遠心式圧縮機
が使用されている。
る肥料製造工場、或いはポリエチレンやポリプロピレン
等の石油化学原料を製造する石油化学工場の工程には、
大流量のガスを高い圧力に昇圧する圧縮工程が多数あ
る。例えば、アンモニア製造工場では、合成ガス製造用
の原料として圧縮空気を得るために空気を圧縮する空気
圧縮機、製造した合成ガスを圧縮するための合成ガス圧
縮機、冷凍装置で冷媒を圧縮するための冷媒圧縮機、例
えばアンモニアを冷媒とするアンモニア冷凍装置で使用
するアンモニア冷凍圧縮機、更にアンモニアプラントの
下流となる尿素プラント内で製品原料の１つである炭酸
ガスを圧縮する炭酸ガス圧縮機の圧縮機が必要であっ
て、しかも大量のガスを圧縮するために、遠心式圧縮機
が使用されている。
【０００３】ここで、図１を参照して、大型の遠心式圧
縮機を必要とするアンモニア製造装置の概略構成を説明
する。図１は、アンモニア製造装置の概略構成を示すブ
ロックチャートである。アンモニア製造装置１０は、図
１に示すように、天然ガスと、圧縮空気と、スチームと
を原料ガスにして合成ガスを生成するリフォーミング装
置１２と、合成ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素に転化
するＣＯシフトコンバージョン装置１４と、合成ガス中
の二酸化炭素を除去し、かつ残余の微量のＣＯ及びＣＯ
2 からメタンを合成するＣＯ2 除去・メタネーション装
置１６と、ＣＯ2 除去・メタネーション装置１６で生成
したガスを所定の圧力まで昇圧し、アンモニアを合成す
るアンモニア合成装置１８と、アンモニア合成装置１８
で得られたアンモニア・ガスを、アンモニアを冷媒とし
て、冷却、液化する冷凍設備２０とを備えている。冷凍
設備２０で液化されたアンモニアは、大部分、尿素プラ
ント２２に供給され、残部はアンモニア貯蔵タンク２４
に送られて貯蔵される。アンモニア製造装置１０では、
リフォーミング装置１２に圧縮空気を供給するための遠
心式空気圧縮機、メタネーション装置１６で得た合成ガ
スを圧縮するための合成ガス圧縮機、アンモニア冷凍設
備２０にはアンモニアガスを圧縮するためのアンモニア
ガス圧縮機、更には、尿素プラント２２には炭酸ガス圧
縮機が、それぞれ、設けられている。
縮機を必要とするアンモニア製造装置の概略構成を説明
する。図１は、アンモニア製造装置の概略構成を示すブ
ロックチャートである。アンモニア製造装置１０は、図
１に示すように、天然ガスと、圧縮空気と、スチームと
を原料ガスにして合成ガスを生成するリフォーミング装
置１２と、合成ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素に転化
するＣＯシフトコンバージョン装置１４と、合成ガス中
の二酸化炭素を除去し、かつ残余の微量のＣＯ及びＣＯ
2 からメタンを合成するＣＯ2 除去・メタネーション装
置１６と、ＣＯ2 除去・メタネーション装置１６で生成
したガスを所定の圧力まで昇圧し、アンモニアを合成す
るアンモニア合成装置１８と、アンモニア合成装置１８
で得られたアンモニア・ガスを、アンモニアを冷媒とし
て、冷却、液化する冷凍設備２０とを備えている。冷凍
設備２０で液化されたアンモニアは、大部分、尿素プラ
ント２２に供給され、残部はアンモニア貯蔵タンク２４
に送られて貯蔵される。アンモニア製造装置１０では、
リフォーミング装置１２に圧縮空気を供給するための遠
心式空気圧縮機、メタネーション装置１６で得た合成ガ
スを圧縮するための合成ガス圧縮機、アンモニア冷凍設
備２０にはアンモニアガスを圧縮するためのアンモニア
ガス圧縮機、更には、尿素プラント２２には炭酸ガス圧
縮機が、それぞれ、設けられている。
【０００４】ところで、上述したアンモニア製造工場の
ように、大流量のガスを圧縮する場合、通常、ガスター
ビンとかスチームタービン等の駆動機を使ったツウ・ケ
ーシング（Two Casing）方式の遠心式圧縮機が使用され
ている。ツウ・ケーシング方式の遠心式圧縮機は、二つ
の方式があって、一つの方式は、１台の駆動機の駆動軸
の両端にそれぞれ遠心式コンプレッサを連結し、１台の
駆動機で２個の遠心式コンプレッサを回転駆動する形式
の圧縮機システムである。また、別の方式のツウ・ケー
シング方式の遠心式圧縮機は、１台の駆動機の駆動軸の
一方の端部に２台の遠心式コンプレッサを直列に連結
し、１台の駆動機で２台の遠心式コンプレッサを回転駆
動する形式の圧縮機システムである。
ように、大流量のガスを圧縮する場合、通常、ガスター
ビンとかスチームタービン等の駆動機を使ったツウ・ケ
ーシング（Two Casing）方式の遠心式圧縮機が使用され
ている。ツウ・ケーシング方式の遠心式圧縮機は、二つ
の方式があって、一つの方式は、１台の駆動機の駆動軸
の両端にそれぞれ遠心式コンプレッサを連結し、１台の
駆動機で２個の遠心式コンプレッサを回転駆動する形式
の圧縮機システムである。また、別の方式のツウ・ケー
シング方式の遠心式圧縮機は、１台の駆動機の駆動軸の
一方の端部に２台の遠心式コンプレッサを直列に連結
し、１台の駆動機で２台の遠心式コンプレッサを回転駆
動する形式の圧縮機システムである。
【０００５】例えば、上述のアンモニア製造工場では、
アンモニア合成装置１８に設けられる合成ガス圧縮機
は、図２（ａ）に示すように、１台のスチームタービン
（Ｓ／Ｔ）の駆動軸の一方の端部に低圧側コンプレッサ
（ＬＰＣ）、他方の端部に高圧側コンプレッサ（ＨＰ
Ｃ）を備えて、低圧側及び高圧側コンプレッサの双方を
１台のスチームタービンで駆動するツウ・ケーシング方
式の遠心式コンプレッサである。合成ガスは、先ず、低
圧側コンプレッサに導入されて、所定の中間圧力に昇圧
され、所定の中間圧力に昇圧された合成ガスは、次いで
高圧側コンプレッサに導入されて所定の高圧に昇圧され
る。
アンモニア合成装置１８に設けられる合成ガス圧縮機
は、図２（ａ）に示すように、１台のスチームタービン
（Ｓ／Ｔ）の駆動軸の一方の端部に低圧側コンプレッサ
（ＬＰＣ）、他方の端部に高圧側コンプレッサ（ＨＰ
Ｃ）を備えて、低圧側及び高圧側コンプレッサの双方を
１台のスチームタービンで駆動するツウ・ケーシング方
式の遠心式コンプレッサである。合成ガスは、先ず、低
圧側コンプレッサに導入されて、所定の中間圧力に昇圧
され、所定の中間圧力に昇圧された合成ガスは、次いで
高圧側コンプレッサに導入されて所定の高圧に昇圧され
る。
【０００６】また、アンモニア冷凍設備２０に設けられ
るアンモニア冷凍圧縮機は、図２（ｂ）に示すように、
１台のスチームタービン（Ｓ／Ｔ）の駆動軸の一方の端
部に低圧側コンプレッサ（ＬＰＣ）と高圧側コンプレッ
サ（ＨＰＣ）の２台の遠心式コンプレッサを直列に連結
し、アンモニアガスは先ず低圧側コンプレッサに導入さ
れて、所定の中間圧力に昇圧され、所定の中間圧力に昇
圧されたアンモニアガスは、次いで高圧側コンプレッサ
に導入されて所定の高圧に昇圧される。
るアンモニア冷凍圧縮機は、図２（ｂ）に示すように、
１台のスチームタービン（Ｓ／Ｔ）の駆動軸の一方の端
部に低圧側コンプレッサ（ＬＰＣ）と高圧側コンプレッ
サ（ＨＰＣ）の２台の遠心式コンプレッサを直列に連結
し、アンモニアガスは先ず低圧側コンプレッサに導入さ
れて、所定の中間圧力に昇圧され、所定の中間圧力に昇
圧されたアンモニアガスは、次いで高圧側コンプレッサ
に導入されて所定の高圧に昇圧される。
【０００７】ここで、図３を参照して、アンモニア合成
装置に設けられた従来の合成ガス圧縮機システムの構成
を更に詳細に説明する。図３は、アンモニア製造装置の
メタネーション装置１６に続く後段のシステムの概略の
構成を示すフローシートである。メタネーション装置１
６の後段に設けられたシステムは、図３に示すように、
合成ガス及びリサイクルガスを圧縮する合成ガス・リサ
イクルガス圧縮機システム２６と、アンモニア冷媒で冷
却してアンモニアを液化するアンモニア液化装置２８
と、液化したアンモニアを分離するアンモニア分離装置
３０と、アンモニア冷媒を供給するアンモニア冷凍設備
３２と、液化したアンモニアを貯蔵するアンモニア貯蔵
タンク３４とを備えている。更に、アンモニア分離装置
３０で分離され、次いでリサイクルガス・コンプレッサ
で圧縮されたリサイクルガス中の非アンモニア成分をア
ンモニアに転換するアンモニア転換装置３６が設けられ
ている。
装置に設けられた従来の合成ガス圧縮機システムの構成
を更に詳細に説明する。図３は、アンモニア製造装置の
メタネーション装置１６に続く後段のシステムの概略の
構成を示すフローシートである。メタネーション装置１
６の後段に設けられたシステムは、図３に示すように、
合成ガス及びリサイクルガスを圧縮する合成ガス・リサ
イクルガス圧縮機システム２６と、アンモニア冷媒で冷
却してアンモニアを液化するアンモニア液化装置２８
と、液化したアンモニアを分離するアンモニア分離装置
３０と、アンモニア冷媒を供給するアンモニア冷凍設備
３２と、液化したアンモニアを貯蔵するアンモニア貯蔵
タンク３４とを備えている。更に、アンモニア分離装置
３０で分離され、次いでリサイクルガス・コンプレッサ
で圧縮されたリサイクルガス中の非アンモニア成分をア
ンモニアに転換するアンモニア転換装置３６が設けられ
ている。
【０００８】合成ガス・リサイクルガス圧縮機システム
２６（以下、簡単に圧縮機システム２６と言う）は、ツ
ウ・ケーシング方式の遠心式圧縮機であって、駆動機で
あるスチームタービン４４と、スチームタービン４４の
駆動軸の一方の端部に連結した低圧側メイキャップガス
（Make-up Gas ）・コンプレッサ３８と、駆動軸の他方
の端部に連結した高圧側メイキャップガス・コンプレッ
サ４０及びリサイクルガス・コンプレッサ４２とを備
え、１台のスチームタービン４４によって、低圧側メイ
キャップガス・コンプレッサ３８と、高圧側メイキャッ
プガス・コンプレッサ４０と、リサイクルガス・コンプ
レッサ４２とを駆動する。更に、圧縮機システム２６
は、低圧側メイキャップガス・コンプレッサ３８の吸い
込み口上流に設けられ、導入される合成ガスから液滴、
ミスト等を分離するサクション・セパレータ４６と、低
圧側メイキャップガス・コンプレッサ３８の吐出口下流
に設けられ、温度の上昇した合成ガスを冷却するインタ
ー・クーラ４８と、インター・クーラ４８による冷却に
より生じた液滴、ミスト等を合成ガスから分離するイン
ター・セパレータ５０と、高圧側メイキャップガス・コ
ンプレッサ４０を出た合成ガスを冷却するアフター・ク
ーラ５２とを備えている。また、アンモニア分離装置３
０から出たリサイクルガスを圧縮するリサイクルガス・
コンプレッサ４２の吐出側には、リサイクルガスを昇温
する高温熱交換器５４が設けてある。
２６（以下、簡単に圧縮機システム２６と言う）は、ツ
ウ・ケーシング方式の遠心式圧縮機であって、駆動機で
あるスチームタービン４４と、スチームタービン４４の
駆動軸の一方の端部に連結した低圧側メイキャップガス
（Make-up Gas ）・コンプレッサ３８と、駆動軸の他方
の端部に連結した高圧側メイキャップガス・コンプレッ
サ４０及びリサイクルガス・コンプレッサ４２とを備
え、１台のスチームタービン４４によって、低圧側メイ
キャップガス・コンプレッサ３８と、高圧側メイキャッ
プガス・コンプレッサ４０と、リサイクルガス・コンプ
レッサ４２とを駆動する。更に、圧縮機システム２６
は、低圧側メイキャップガス・コンプレッサ３８の吸い
込み口上流に設けられ、導入される合成ガスから液滴、
ミスト等を分離するサクション・セパレータ４６と、低
圧側メイキャップガス・コンプレッサ３８の吐出口下流
に設けられ、温度の上昇した合成ガスを冷却するインタ
ー・クーラ４８と、インター・クーラ４８による冷却に
より生じた液滴、ミスト等を合成ガスから分離するイン
ター・セパレータ５０と、高圧側メイキャップガス・コ
ンプレッサ４０を出た合成ガスを冷却するアフター・ク
ーラ５２とを備えている。また、アンモニア分離装置３
０から出たリサイクルガスを圧縮するリサイクルガス・
コンプレッサ４２の吐出側には、リサイクルガスを昇温
する高温熱交換器５４が設けてある。
【０００９】合成ガスは、先ず、サクション・セパレー
タ４６を経て圧力３．３８ＭＰａ（Ａ）で低圧側メイキ
ャップガス・コンプレッサ３８に導入され、所定の中間
圧力に昇圧され、インター・クーラ４８及びインター・
セパレータ５０を経て高圧側コンプレッサ４０に入り、
所定の最終圧力、１０．２６ＭＰａ（Ａ）に昇圧され
る。最終圧力に昇圧された合成ガスは、アフター・クー
ラ５２で冷却され、アンモニア液化装置２８に導入さ
れ、アンモニア転換装置３６から送られてくるアンモニ
アに富むガスと混合される。アンモニア転換装置３６で
生成されたアンモニアガスはアンモニア液化装置２８で
液化され、液化したアンモニアはアンモニア分離装置３
０に入り、液体アンモニアとリサイクルガスとに分離さ
れる。リサイクルガスは、アンモニア液化装置２８で熱
交換により昇温された後、リサイクルガス・コンプレッ
サ４２に導入され、所定の圧力、１０．８５ＭＰａ
（Ａ）に昇圧される。昇圧されたリサイクルガスは、高
温熱交換器５４で所定の温度に昇温された後に、アンモ
ニア転換装置３６に入る。
タ４６を経て圧力３．３８ＭＰａ（Ａ）で低圧側メイキ
ャップガス・コンプレッサ３８に導入され、所定の中間
圧力に昇圧され、インター・クーラ４８及びインター・
セパレータ５０を経て高圧側コンプレッサ４０に入り、
所定の最終圧力、１０．２６ＭＰａ（Ａ）に昇圧され
る。最終圧力に昇圧された合成ガスは、アフター・クー
ラ５２で冷却され、アンモニア液化装置２８に導入さ
れ、アンモニア転換装置３６から送られてくるアンモニ
アに富むガスと混合される。アンモニア転換装置３６で
生成されたアンモニアガスはアンモニア液化装置２８で
液化され、液化したアンモニアはアンモニア分離装置３
０に入り、液体アンモニアとリサイクルガスとに分離さ
れる。リサイクルガスは、アンモニア液化装置２８で熱
交換により昇温された後、リサイクルガス・コンプレッ
サ４２に導入され、所定の圧力、１０．８５ＭＰａ
（Ａ）に昇圧される。昇圧されたリサイクルガスは、高
温熱交換器５４で所定の温度に昇温された後に、アンモ
ニア転換装置３６に入る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のアン
モニア製造工場で使用している上述したツウ・ケーシン
グ方式の遠心式圧縮機は、それぞれ、１台のスチームタ
ービン、或いはガスタービン等の大型駆動機を遠心式圧
縮機毎に個別に必要としている。駆動機は、大型で複雑
な構造のために高価であって、しかも精緻な制御システ
ムを駆動機毎に必要とし、運転も高度な技術を必要とし
ている。そのために、圧縮機システムが、大掛かりかつ
複雑になって、設備費及び運転費が嵩むと共に、大型の
駆動機を設置するための広い敷地が必要になるという問
題があった。
モニア製造工場で使用している上述したツウ・ケーシン
グ方式の遠心式圧縮機は、それぞれ、１台のスチームタ
ービン、或いはガスタービン等の大型駆動機を遠心式圧
縮機毎に個別に必要としている。駆動機は、大型で複雑
な構造のために高価であって、しかも精緻な制御システ
ムを駆動機毎に必要とし、運転も高度な技術を必要とし
ている。そのために、圧縮機システムが、大掛かりかつ
複雑になって、設備費及び運転費が嵩むと共に、大型の
駆動機を設置するための広い敷地が必要になるという問
題があった。
【００１１】そこで、本発明の目的は、従来のアンモニ
ア製造用圧縮機システムに比べて、駆動機の所要台数が
少なく、簡易な構成を備えたアンモニア製造装置用圧縮
機システムを提供することである。
ア製造用圧縮機システムに比べて、駆動機の所要台数が
少なく、簡易な構成を備えたアンモニア製造装置用圧縮
機システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、簡易な構成
の圧縮機システムを実現するために、合成ガス圧縮機と
アンモニア圧縮機とを組み合わせ、１台の駆動機で合成
ガス圧縮機とアンモニア圧縮機の双方を駆動することを
着想し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成す
るために、本発明に係るアンモニア製造用圧縮機システ
ムは、アンモニア合成装置、及びアンモニアガスを液化
するアンモニア液化装置に冷媒アンモニアを供給するア
ンモニア冷凍装置を有するアンモニア製造装置に設けら
れた圧縮機システムであって、アンモニア合成装置に設
けられ、低圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを
有するツウ・ケーシング方式の合成ガス圧縮機、及び、
アンモニア冷凍装置に設けられ、アンモニアガスを圧縮
する低圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有す
るツウ・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機を備え
たアンモニア製造用圧縮機システムにおいて、合成ガス
圧縮機及びアンモニア冷凍圧縮機の少なくとも一方をワ
ン・ケーシング方式にし、合成ガス圧縮機とアンモニア
ガス圧縮機とを１台の駆動機で駆動するようにしたこと
を特徴としている。
の圧縮機システムを実現するために、合成ガス圧縮機と
アンモニア圧縮機とを組み合わせ、１台の駆動機で合成
ガス圧縮機とアンモニア圧縮機の双方を駆動することを
着想し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成す
るために、本発明に係るアンモニア製造用圧縮機システ
ムは、アンモニア合成装置、及びアンモニアガスを液化
するアンモニア液化装置に冷媒アンモニアを供給するア
ンモニア冷凍装置を有するアンモニア製造装置に設けら
れた圧縮機システムであって、アンモニア合成装置に設
けられ、低圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを
有するツウ・ケーシング方式の合成ガス圧縮機、及び、
アンモニア冷凍装置に設けられ、アンモニアガスを圧縮
する低圧側コンプレッサと高圧側コンプレッサとを有す
るツウ・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機を備え
たアンモニア製造用圧縮機システムにおいて、合成ガス
圧縮機及びアンモニア冷凍圧縮機の少なくとも一方をワ
ン・ケーシング方式にし、合成ガス圧縮機とアンモニア
ガス圧縮機とを１台の駆動機で駆動するようにしたこと
を特徴としている。
【００１３】本発明の好適な実施態様は、合成ガス圧縮
機の低圧側コンプレッサの吸い込み側に合成ガス・ドラ
イヤを設けて低圧側コンプレッサに導入される合成ガス
の湿度を低下させること、低圧側コンプレッサの吸入圧
力を高くすること、高圧側コンプレッサの吐出圧力を低
くすること、及びそれらを組み合わせることのいずれか
により、合成ガス圧縮機の仕事量を低減し、かつ、リサ
イクルガスを高圧側コンプレッサのサイドストリーム吸
い込み口に導入することにより、合成ガス圧縮機をワン
・ケーシング方式の圧縮機として構成し、ワン・ケーシ
ング方式の合成ガス圧縮機とツウ・ケーシング方式のア
ンモニア冷凍圧縮機とを組み合わせ、図４（ａ）に示す
にように、合成ガス圧縮機とアンモニア冷凍圧縮機とを
１台の駆動機で駆動する。図４（ａ）に示す圧縮機シス
テムは、ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機（Ｓ
Ｃ）と、アンモニアガスの低圧側コンプレッサ（ＡＬＰ
Ｃ）及び高圧側コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台の駆
動機、例えばスチームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動してい
る。
機の低圧側コンプレッサの吸い込み側に合成ガス・ドラ
イヤを設けて低圧側コンプレッサに導入される合成ガス
の湿度を低下させること、低圧側コンプレッサの吸入圧
力を高くすること、高圧側コンプレッサの吐出圧力を低
くすること、及びそれらを組み合わせることのいずれか
により、合成ガス圧縮機の仕事量を低減し、かつ、リサ
イクルガスを高圧側コンプレッサのサイドストリーム吸
い込み口に導入することにより、合成ガス圧縮機をワン
・ケーシング方式の圧縮機として構成し、ワン・ケーシ
ング方式の合成ガス圧縮機とツウ・ケーシング方式のア
ンモニア冷凍圧縮機とを組み合わせ、図４（ａ）に示す
にように、合成ガス圧縮機とアンモニア冷凍圧縮機とを
１台の駆動機で駆動する。図４（ａ）に示す圧縮機シス
テムは、ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機（Ｓ
Ｃ）と、アンモニアガスの低圧側コンプレッサ（ＡＬＰ
Ｃ）及び高圧側コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台の駆
動機、例えばスチームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動してい
る。
【００１４】本発明の別の好適な実施態様は、吸収冷凍
システムを設け、ツウ・ケーシング方式のアンモニア冷
凍圧縮機の低圧側コンプレッサの仕事を吸収冷凍システ
ムに肩代わりさせて、アンモニアガス圧縮機をワン・ケ
ーシング方式の圧縮機として構成し、ワン・ケーシング
方式のアンモニア冷凍圧縮機とツウ・ケーシング方式の
合成ガス圧縮機とを組み合わせ、図４（ｂ）に示すよう
に、１台の駆動機で駆動する。図４（ｂ）に示す圧縮機
システムは、合成ガスの低圧側コンプレッサ（ＳＬＰ
Ｃ）及び高圧側コンプレッサ（ＳＨＰＣ）のツウ・ケー
シング方式の合成ガス圧縮機とアンモニアガスの高圧側
コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台の駆動機、例えばス
チームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動している。
システムを設け、ツウ・ケーシング方式のアンモニア冷
凍圧縮機の低圧側コンプレッサの仕事を吸収冷凍システ
ムに肩代わりさせて、アンモニアガス圧縮機をワン・ケ
ーシング方式の圧縮機として構成し、ワン・ケーシング
方式のアンモニア冷凍圧縮機とツウ・ケーシング方式の
合成ガス圧縮機とを組み合わせ、図４（ｂ）に示すよう
に、１台の駆動機で駆動する。図４（ｂ）に示す圧縮機
システムは、合成ガスの低圧側コンプレッサ（ＳＬＰ
Ｃ）及び高圧側コンプレッサ（ＳＨＰＣ）のツウ・ケー
シング方式の合成ガス圧縮機とアンモニアガスの高圧側
コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台の駆動機、例えばス
チームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動している。
【００１５】また、本発明の更に好適な実施態様は、合
成ガス圧縮機の低圧側コンプレッサの吸い込み側に合成
ガス・ドライヤを設けて低圧側コンプレッサに導入され
る合成ガスの湿度を低下させ、かつ、低圧側コンプレッ
サの吸入圧力を高くするか、または高圧側コンプレッサ
の吐出圧力を低くすること、及びその組み合せにより合
成ガス圧縮機の仕事量を低減し、かつ、リサイクルガス
を高圧側コンプレッサのサイドストリーム吸い込み口に
導入することにより、合成ガス圧縮機をワン・ケーシン
グ方式の圧縮機として構成し、吸収冷凍システムを設
け、ツウ・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機の低
圧側コンプレッサの仕事を吸収冷凍システムに肩代わり
させて、アンモニア冷凍圧縮機をワン・ケーシング方式
の圧縮機として構成し、ワン・ケーシング方式の合成ガ
ス圧縮機とワン・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮
機とを組み合わせて、図４（ｃ）に示すように、１台の
駆動機で駆動する。図４（ｃ）に示す圧縮機システム
は、ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機（ＳＣ）と
アンモニアの高圧側コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台
の駆動機、例えばスチームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動し
ている。
成ガス圧縮機の低圧側コンプレッサの吸い込み側に合成
ガス・ドライヤを設けて低圧側コンプレッサに導入され
る合成ガスの湿度を低下させ、かつ、低圧側コンプレッ
サの吸入圧力を高くするか、または高圧側コンプレッサ
の吐出圧力を低くすること、及びその組み合せにより合
成ガス圧縮機の仕事量を低減し、かつ、リサイクルガス
を高圧側コンプレッサのサイドストリーム吸い込み口に
導入することにより、合成ガス圧縮機をワン・ケーシン
グ方式の圧縮機として構成し、吸収冷凍システムを設
け、ツウ・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機の低
圧側コンプレッサの仕事を吸収冷凍システムに肩代わり
させて、アンモニア冷凍圧縮機をワン・ケーシング方式
の圧縮機として構成し、ワン・ケーシング方式の合成ガ
ス圧縮機とワン・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮
機とを組み合わせて、図４（ｃ）に示すように、１台の
駆動機で駆動する。図４（ｃ）に示す圧縮機システム
は、ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機（ＳＣ）と
アンモニアの高圧側コンプレッサ（ＡＨＰＣ）とを１台
の駆動機、例えばスチームタービン（Ｓ／Ｔ）で駆動し
ている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明のアンモニア製造用圧縮機シス
テムの実施形態の一例であって、図５は本実施形態例の
圧縮機システム及びその周りのシステムの構成を示すフ
ローシートである。図５に示すもののうち図３に示すも
のと同じ機能を果たすものには同じ符号を付して、その
説明を省略する。本実施形態例の圧縮機システム６０及
びその周りのシステムは、図３に示すメタネーション装
置１６の後段のシステムと同じ機能を果たすシステムで
あって、図５に示すように、合成ガス、リサイクルガス
及びアンモニアガスを圧縮する圧縮機システム６０と、
アンモニア液化装置２８と、アンモニア分離装置３０
と、アンモニア冷凍設備３２と、アンモニア貯蔵タンク
３４とを備え、更に、昇圧された合成ガスを所定温度ま
で昇温する高温熱交換器６２及び昇温された合成ガスを
アンモニアに転換するアンモニア転換装置６４とを備え
ている。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明のアンモニア製造用圧縮機シス
テムの実施形態の一例であって、図５は本実施形態例の
圧縮機システム及びその周りのシステムの構成を示すフ
ローシートである。図５に示すもののうち図３に示すも
のと同じ機能を果たすものには同じ符号を付して、その
説明を省略する。本実施形態例の圧縮機システム６０及
びその周りのシステムは、図３に示すメタネーション装
置１６の後段のシステムと同じ機能を果たすシステムで
あって、図５に示すように、合成ガス、リサイクルガス
及びアンモニアガスを圧縮する圧縮機システム６０と、
アンモニア液化装置２８と、アンモニア分離装置３０
と、アンモニア冷凍設備３２と、アンモニア貯蔵タンク
３４とを備え、更に、昇圧された合成ガスを所定温度ま
で昇温する高温熱交換器６２及び昇温された合成ガスを
アンモニアに転換するアンモニア転換装置６４とを備え
ている。
【００１７】圧縮機システム６０は、図４（ａ）を参照
して説明した態様の圧縮機システムであって、合成ガ
ス、リサイクルガス及びアンモニアガスを圧縮する圧縮
機システムである。圧縮機システム６０は、駆動機とし
てスチームタービン６６を備え、駆動軸の一方にワン・
ケーシングを、他方にツウ・ケーシングを備えた遠心式
コンプレッサであって、一方のケーシングには低圧側メ
イキャップガス・コンプレッサ部６８と高圧側メイキャ
ップガス・コンプレッサ部７０が収容され、他方のツウ
・ケーシングには、それぞれのケーシングにアンモニア
ガスの低圧側コンプレッサ７２及び高圧側コンプレッサ
７４が収容されている。アンモニア分離装置３０からの
リサイクルガスは、高圧側メイキャップガス・コンプレ
ッサ７０ののサイドストリーム吸い込み口に導入され、
メイキャップガスと共に吐出される。
して説明した態様の圧縮機システムであって、合成ガ
ス、リサイクルガス及びアンモニアガスを圧縮する圧縮
機システムである。圧縮機システム６０は、駆動機とし
てスチームタービン６６を備え、駆動軸の一方にワン・
ケーシングを、他方にツウ・ケーシングを備えた遠心式
コンプレッサであって、一方のケーシングには低圧側メ
イキャップガス・コンプレッサ部６８と高圧側メイキャ
ップガス・コンプレッサ部７０が収容され、他方のツウ
・ケーシングには、それぞれのケーシングにアンモニア
ガスの低圧側コンプレッサ７２及び高圧側コンプレッサ
７４が収容されている。アンモニア分離装置３０からの
リサイクルガスは、高圧側メイキャップガス・コンプレ
ッサ７０ののサイドストリーム吸い込み口に導入され、
メイキャップガスと共に吐出される。
【００１８】更に、圧縮機システム６０は、低圧側メイ
キャップガス・コンプレッサ部６８の吸い込み口上流に
合成ガスの湿度を低下させるメイキャップガス・ドライ
ヤ７６と、サクション・セパレータ４６とを備え、低圧
側メイキャップガス・コンプレッサ部６８の吐出側にイ
ンター・クーラ４８と、インター・セパレータ５０とを
備えている。
キャップガス・コンプレッサ部６８の吸い込み口上流に
合成ガスの湿度を低下させるメイキャップガス・ドライ
ヤ７６と、サクション・セパレータ４６とを備え、低圧
側メイキャップガス・コンプレッサ部６８の吐出側にイ
ンター・クーラ４８と、インター・セパレータ５０とを
備えている。
【００１９】合成ガスは、メイキャップガス・ドライヤ
７６及びサクション・セパレータ４６を経て圧力３．３
７ＭＰａ（Ａ）で低圧側メイキャップガス・コンプレッ
サ部６８に導入され、所定の中間圧力に昇圧され、イン
ター・クーラ４８及びインター・セパレータ５０を経て
高圧側メイキャップガス・コンプレッサ部７０に入り、
所定の最終圧力、約７．８５ＭＰａ（Ａ）に昇圧され
る。一方、リサイクルガスは高圧側メイキャップガス・
コンプレッサ部７０のサイドストーム吸い込み口に導入
され、合成ガスと共に最終圧力、約７．８５ＭＰａ
（Ａ）まで昇圧される。最終圧力まで昇圧された合成ガ
スとリサイクルガスの混合ガスは、高温熱交換器６２で
所定の温度に昇温されてアンモニア転換装置６４に導入
され、混合ガス中の水素及び窒素成分の一部がアンモニ
アガスに転換される。次いで、アンモニア転換装置６４
からの混合ガスは、アンモニア液化装置２８に導入され
て、混合ガス中のアンモニアガスの大部分は液化され
る。液化したアンモニアはアンモニア分離装置３０に入
り、液体アンモニアとリサイクルガスとに分離される。
リサイクルガスは、アンモニア液化装置２８で熱交換に
より昇温された後、高圧側メイキャップガス・コンプレ
ッサ部７０のサイドストリーム吸い込み口に導入され
る。
７６及びサクション・セパレータ４６を経て圧力３．３
７ＭＰａ（Ａ）で低圧側メイキャップガス・コンプレッ
サ部６８に導入され、所定の中間圧力に昇圧され、イン
ター・クーラ４８及びインター・セパレータ５０を経て
高圧側メイキャップガス・コンプレッサ部７０に入り、
所定の最終圧力、約７．８５ＭＰａ（Ａ）に昇圧され
る。一方、リサイクルガスは高圧側メイキャップガス・
コンプレッサ部７０のサイドストーム吸い込み口に導入
され、合成ガスと共に最終圧力、約７．８５ＭＰａ
（Ａ）まで昇圧される。最終圧力まで昇圧された合成ガ
スとリサイクルガスの混合ガスは、高温熱交換器６２で
所定の温度に昇温されてアンモニア転換装置６４に導入
され、混合ガス中の水素及び窒素成分の一部がアンモニ
アガスに転換される。次いで、アンモニア転換装置６４
からの混合ガスは、アンモニア液化装置２８に導入され
て、混合ガス中のアンモニアガスの大部分は液化され
る。液化したアンモニアはアンモニア分離装置３０に入
り、液体アンモニアとリサイクルガスとに分離される。
リサイクルガスは、アンモニア液化装置２８で熱交換に
より昇温された後、高圧側メイキャップガス・コンプレ
ッサ部７０のサイドストリーム吸い込み口に導入され
る。
【００２０】冷媒用のアンモニアは、従来と同様に、低
圧側コンプレッサ７２及び高圧側高圧側７４で所定の圧
力に昇圧される。
圧側コンプレッサ７２及び高圧側高圧側７４で所定の圧
力に昇圧される。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、アンモニア製造用圧縮
機システムの合成ガス圧縮機及びアンモニア圧縮機の少
なくとも一方をワン・ケーシング方式にし、合成ガス圧
縮機とアンモニア圧縮機とを１台の駆動機で駆動するこ
とにより、駆動機の台数を減少して、構成が簡易で、コ
ンパクトな組み合わせの圧縮機システムを実現してい
る。
機システムの合成ガス圧縮機及びアンモニア圧縮機の少
なくとも一方をワン・ケーシング方式にし、合成ガス圧
縮機とアンモニア圧縮機とを１台の駆動機で駆動するこ
とにより、駆動機の台数を減少して、構成が簡易で、コ
ンパクトな組み合わせの圧縮機システムを実現してい
る。
【図１】アンモニア製造装置の構成を示すフローシート
である。
である。
【図２】図２（ａ）は従来の合成ガス圧縮機の構成を示
す模式図、図２（ｂ）は従来のアンモニアガス圧縮機の
構成を示す模式図である。
す模式図、図２（ｂ）は従来のアンモニアガス圧縮機の
構成を示す模式図である。
【図３】従来の圧縮機システムを有する、メタネーショ
ン装置の後段のシステムの概略の構成を示すフローシー
トである。
ン装置の後段のシステムの概略の構成を示すフローシー
トである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、
本発明に係るアンモニア製造用圧縮機システムの構成を
示す模式図である。
本発明に係るアンモニア製造用圧縮機システムの構成を
示す模式図である。
【図５】本実施形態例の圧縮機システムを有する、メタ
ネーション装置の後段のシステムの概略の構成を示すフ
ローシートである。
ネーション装置の後段のシステムの概略の構成を示すフ
ローシートである。
１０ アンモニア製造装置 １２ リフォーミング装置 １４ ＣＯシフトコンバージョン装置 １６ ＣＯ2 除去・メタネーション装置 １８ アンモニア合成装置 ２０ アンモニア冷凍設備 ２２ 尿素プラント ２４ アンモニア貯蔵タンク ２６ 合成ガス・リサイクルガス圧縮機システム ２８ アンモニア液化装置 ３０ アンモニア分離装置 ３２ アンモニア冷凍設備 ３４ アンモニア貯蔵タンク ３６ アンモニア転換装置 ３８ 低圧側メイキャップガス・コンプレッサ ４０ 高圧側メイキャップガス・コンプレッサ ４２ リサイクルガス・コンプレッサ ４４ スチームタービン ４６ サクション・セパレータ ４８ インター・クーラ ５０ インター・セパレータ ５２ アフター・クーラ ５４ 高温熱交換器 ６０ 圧縮機システム ６２ 高温熱交換器 ６４ アンモニア転換装置 ６６ スチームタービン ６８ 低圧側メイキャップガス・コンプレッサ部 ７０ 高圧側メイキャップガス・コンプレッサ部 ７２ 低圧側コンプレッサ ７４ 高圧側コンプレッサ ７６ メイキャップガス・ドライヤ
Claims (4)
- 【請求項１】 アンモニア合成装置、及びアンモニアガ
スを液化するアンモニア液化装置に冷媒アンモニアを供
給するアンモニア冷凍装置を有するアンモニア製造装置
に設けられた圧縮機システムであって、アンモニア合成
装置に設けられ、低圧側コンプレッサと高圧側コンプレ
ッサとを有するツウ・ケーシング方式の合成ガス圧縮
機、及び、アンモニア冷凍装置に設けられ、アンモニア
ガスを圧縮する低圧側コンプレッサと高圧側コンプレッ
サとを有するツウ・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧
縮機を備えたアンモニア製造用圧縮機システムにおい
て、 合成ガス圧縮機及びアンモニア冷凍圧縮機の少なくとも
一方をワン・ケーシング方式にし、合成ガス圧縮機とア
ンモニアガス圧縮機とを１台の駆動機で駆動するように
したことを特徴とするアンモニア製造用圧縮機システ
ム。 - 【請求項２】 合成ガス圧縮機の低圧側コンプレッサの
吸い込み側に合成ガス・ドライヤを設けて低圧側コンプ
レッサに導入される合成ガスの湿度を低下させること、
低圧側コンプレッサの吸入圧力を高くすること、高圧側
コンプレッサの吐出圧力を低くすること、及びそれらを
組み合わせることのいずれかにより、合成ガス圧縮機の
仕事量を低減し、かつ、リサイクルガスを高圧側コンプ
レッサのサイドストリーム吸い込み口に導入することに
より、合成ガス圧縮機をワン・ケーシング方式の圧縮機
として構成し、 ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機とツウ・ケーシ
ング方式のアンモニア冷凍圧縮機とを組み合わせ、合成
ガス圧縮機とアンモニア冷凍圧縮機とを１台の駆動機で
駆動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
アンモニア製造用圧縮機システム。 - 【請求項３】 吸収冷凍システムを設け、ツウ・ケーシ
ング方式のアンモニア冷凍圧縮機の低圧側コンプレッサ
の仕事を吸収冷凍システムに肩代わりさせて、アンモニ
アガス圧縮機をワン・ケーシング方式の圧縮機として構
成し、 ワン・ケーシング方式のアンモニア冷凍圧縮機とツウ・
ケーシング方式の合成ガス圧縮機とを組み合わせて１台
の駆動機で駆動するようにしたことを特徴とする請求項
１に記載のアンモニア製造用圧縮機システム。 - 【請求項４】 合成ガス圧縮機の低圧側コンプレッサの
吸い込み側に合成ガス・ドライヤを設けて低圧側コンプ
レッサに導入される合成ガスの湿度を低下させ、かつ、
低圧側コンプレッサの吸入圧力を高くするか、または高
圧側コンプレッサの吐出圧力を低くすること、及びその
組み合せにより合成ガス圧縮機の仕事量を低減し、か
つ、リサイクルガスを高圧側コンプレッサのサイドスト
リーム吸い込み口に導入することにより、合成ガス圧縮
機をワン・ケーシング方式の圧縮機として構成し、 吸収冷凍システムを設け、ツウ・ケーシング方式のアン
モニア冷凍圧縮機の低圧側コンプレッサの仕事を吸収冷
凍システムに肩代わりさせて、アンモニア冷凍圧縮機を
ワン・ケーシング方式の圧縮機として構成し、 ワン・ケーシング方式の合成ガス圧縮機とワン・ケーシ
ング方式のアンモニア冷凍圧縮機とを組み合わせて１台
の駆動機で駆動するようにしたことを特徴とする請求項
１に記載のアンモニア製造用圧縮機システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10323061A JP2000154020A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | アンモニア製造用圧縮機システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10323061A JP2000154020A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | アンモニア製造用圧縮機システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154020A true JP2000154020A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18150666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10323061A Pending JP2000154020A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | アンモニア製造用圧縮機システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000154020A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102381717A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种天然气转化生产氨的方法及装置 |
| CN102659076A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-09-12 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种以天然气、煤和石油为原料联产多种化工产品的方法 |
| CN103752226A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-04-30 | 衢州昀睿工业设计有限公司 | 由制冷装置执行分离和预热的自循环化学合成器 |
| IT201800000620A1 (it) * | 2018-01-08 | 2019-07-08 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Impianto di produzione di ammoniaca |
| EP3816452A1 (en) | 2019-11-01 | 2021-05-05 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Ammonia plant synthesis gas compressor train |
| IT202200004073A1 (it) * | 2022-03-04 | 2023-09-04 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Unità di multi-compressione per la produzione di ammoniaca |
| KR102664151B1 (ko) | 2018-01-08 | 2024-05-07 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | 암모니아 생산 설비 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP10323061A patent/JP2000154020A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110028082A (zh) * | 2018-01-08 | 2019-07-19 | 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 | 氨生产设备 |
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| US10457564B2 (en) | 2018-01-08 | 2019-10-29 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Ammonia production plant |
| KR102664151B1 (ko) | 2018-01-08 | 2024-05-07 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | 암모니아 생산 설비 |
| JP7300836B2 (ja) | 2018-01-08 | 2023-06-30 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ | アンモニア製造プラント |
| EP3816452A1 (en) | 2019-11-01 | 2021-05-05 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Ammonia plant synthesis gas compressor train |
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