JP2001240412A - アンモニアを製造するための方法及び装置 - Google Patents
アンモニアを製造するための方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンモニア合成ガスのプロセス流を鉄をベー
スとするアンモニア生成触媒を有する少なくとも３つの
触媒床に順々に通しそしてその合成ガスを触媒床で反応
させ、触媒床を離れる部分的に反応した合成ガスを各触
媒床の間に配置された熱交換器で熱交換することによっ
て中間冷却しそしてアンモニア−リッチの生成物流出物
を引き出す、アンモニア反応器で高温高圧でアンモニア
を製造する方法の改善。 【解決手段】 プロセス流を、第一の触媒床に導入する
前に、部分的に転化された合成ガスを中間冷却する間に
間接熱交換によって予備加熱された合成ガスの第一の供
給流とプロセス流の温度を調整するための合成ガスの第
二の供給流とを一緒にすることによって得、第一の供給
流を部分的に転化された合成ガスを冷却するためのイン
ターベッド熱交換器に順々に通しそして第二の触媒床中
のプロセスガスの空間速度が第一の触媒床での空間速度
の０．６５〜２．００倍である。
スとするアンモニア生成触媒を有する少なくとも３つの
触媒床に順々に通しそしてその合成ガスを触媒床で反応
させ、触媒床を離れる部分的に反応した合成ガスを各触
媒床の間に配置された熱交換器で熱交換することによっ
て中間冷却しそしてアンモニア−リッチの生成物流出物
を引き出す、アンモニア反応器で高温高圧でアンモニア
を製造する方法の改善。 【解決手段】 プロセス流を、第一の触媒床に導入する
前に、部分的に転化された合成ガスを中間冷却する間に
間接熱交換によって予備加熱された合成ガスの第一の供
給流とプロセス流の温度を調整するための合成ガスの第
二の供給流とを一緒にすることによって得、第一の供給
流を部分的に転化された合成ガスを冷却するためのイン
ターベッド熱交換器に順々に通しそして第二の触媒床中
のプロセスガスの空間速度が第一の触媒床での空間速度
の０．６５〜２．００倍である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、部分的に転化され
た合成ガスを中間で間接冷却しながら合成ガスを一連の
触媒床に通すことによって、窒素および水素よりなる合
成ガスからアンモニアを製造するための方法および反応
器に関する。特に本発明は、第一触媒床と第二触媒床と
が略等しい容積比でそして部分的に転化された合成ガス
が新鮮な合成ガスの単一の流れと間接的に熱交換するこ
とによって冷却される様な一連の触媒床に配置されてい
る、鉄をベースとするアンモニア生成触媒と合成ガスを
接触させて反応させる上述の種類の改善された方法およ
び該方法で使用されるアンモニア反応器に関する。
た合成ガスを中間で間接冷却しながら合成ガスを一連の
触媒床に通すことによって、窒素および水素よりなる合
成ガスからアンモニアを製造するための方法および反応
器に関する。特に本発明は、第一触媒床と第二触媒床と
が略等しい容積比でそして部分的に転化された合成ガス
が新鮮な合成ガスの単一の流れと間接的に熱交換するこ
とによって冷却される様な一連の触媒床に配置されてい
る、鉄をベースとするアンモニア生成触媒と合成ガスを
接触させて反応させる上述の種類の改善された方法およ
び該方法で使用されるアンモニア反応器に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンモニア合成ガスからの工業的なアン
モニアの製造は最も一般的には多数の連結された断熱的
に運転される触媒床に配置されている鉄系触媒にガスを
接触させることによって実施される。合成ガスの圧力、
温度および空間速度（標準温度および圧力で１時間当り
に触媒の単位容積を通過するガス容量と規定される）は
生成物流出ガス中のアンモニア濃度を制御する。鉄をベ
ースとするアンモニア触媒と接触させて水素および窒素
からアンモニアを生成する際の動的および熱力学的な特
定の反応のせいで、部分的に反応した合成ガスを各触媒
床の間で冷却して適当な反応収率を得なければならな
い。アンモニア収率を向上させる工業界における他の一
般的なアプローチ法は、次の触媒床の触媒容積を増加さ
せることによってガスが一連の触媒床を通る様に空間速
度を減少させている。
モニアの製造は最も一般的には多数の連結された断熱的
に運転される触媒床に配置されている鉄系触媒にガスを
接触させることによって実施される。合成ガスの圧力、
温度および空間速度（標準温度および圧力で１時間当り
に触媒の単位容積を通過するガス容量と規定される）は
生成物流出ガス中のアンモニア濃度を制御する。鉄をベ
ースとするアンモニア触媒と接触させて水素および窒素
からアンモニアを生成する際の動的および熱力学的な特
定の反応のせいで、部分的に反応した合成ガスを各触媒
床の間で冷却して適当な反応収率を得なければならな
い。アンモニア収率を向上させる工業界における他の一
般的なアプローチ法は、次の触媒床の触媒容積を増加さ
せることによってガスが一連の触媒床を通る様に空間速
度を減少させている。
【０００３】色々な種類のアンモニア反応器が従来公知
である。よく使用される種類の反応器は触媒床間で反応
熱を除いたり制御したりするためのインターベッド熱交
換器を有する多数の触媒床を有するものである。
である。よく使用される種類の反応器は触媒床間で反応
熱を除いたり制御したりするためのインターベッド熱交
換器を有する多数の触媒床を有するものである。
【０００４】米国特許第４，１８１，７０１号明細書に
は、触媒床の一つの上に据えつけられた中央熱交換器と
一緒に頂部触媒床および底部触媒床を持つアンモニア反
応器を開示している。合成ガスのプロセス流は別の反応
器の内部で下記供給流を一緒にすることによって得られ
る：反応器シェルを冷却するためのおよび生成物流を冷
却するためのシェル流、中央熱交換器を冷却するための
交換流およびプロセス流の温度を最終調整するためのバ
イパス流。
は、触媒床の一つの上に据えつけられた中央熱交換器と
一緒に頂部触媒床および底部触媒床を持つアンモニア反
応器を開示している。合成ガスのプロセス流は別の反応
器の内部で下記供給流を一緒にすることによって得られ
る：反応器シェルを冷却するためのおよび生成物流を冷
却するためのシェル流、中央熱交換器を冷却するための
交換流およびプロセス流の温度を最終調整するためのバ
イパス流。
【０００５】更に、２つより多い触媒床を有する反応器
中で、部分的に転化されたアンモニア合成ガスを間接冷
却することも従来公知であり、かつ工業界で一般的に適
用されている。
中で、部分的に転化されたアンモニア合成ガスを間接冷
却することも従来公知であり、かつ工業界で一般的に適
用されている。
【０００６】それによって合成ガスは、触媒床の間での
熱交換器に沢山の別々の流れとして通される新鮮な合成
ガスで間接的に冷却される。これらの流れは反応器シェ
ルの上に据えつけられた別々のパイプコネクターを通っ
て導入される。
熱交換器に沢山の別々の流れとして通される新鮮な合成
ガスで間接的に冷却される。これらの流れは反応器シェ
ルの上に据えつけられた別々のパイプコネクターを通っ
て導入される。
【０００７】別々のガス流を用いて沢山のインターベッ
ド熱交換器における部分的に転化された合成ガスの間接
冷却を用いた公知のアンモニア分離法および反応器の重
大な欠点は、非常に沢山の入口手段を必要としそしてア
ンモニア反応器中を複雑に導くことを必要とすることで
ある。
ド熱交換器における部分的に転化された合成ガスの間接
冷却を用いた公知のアンモニア分離法および反応器の重
大な欠点は、非常に沢山の入口手段を必要としそしてア
ンモニア反応器中を複雑に導くことを必要とすることで
ある。
【０００８】ガスを簡単に取扱そして導くアンモニアの
製造法および反応器はヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第
８７３，９７２号明細書に掲載されている。この特許刊
行物の方法および反応器によってプロセス流は、第一の
触媒床に導入する前に、部分的に転化された合成ガスを
間接冷却する間に間接的に冷却する間に間接熱交換によ
って予備加熱された合成ガスの第一の供給流、生成物流
出物と間接熱交換することによって予備加熱された合成
ガスの第二の供給流およびプロセス流の温度を調整する
ための合成ガスの第三の供給流を一緒にすることによっ
て得られる。第一の供給流は部分的に転化された合成ガ
スを冷却するためのインターベッド(interbed)熱交換器
に引き続いて通す。
製造法および反応器はヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第
８７３，９７２号明細書に掲載されている。この特許刊
行物の方法および反応器によってプロセス流は、第一の
触媒床に導入する前に、部分的に転化された合成ガスを
間接冷却する間に間接的に冷却する間に間接熱交換によ
って予備加熱された合成ガスの第一の供給流、生成物流
出物と間接熱交換することによって予備加熱された合成
ガスの第二の供給流およびプロセス流の温度を調整する
ための合成ガスの第三の供給流を一緒にすることによっ
て得られる。第一の供給流は部分的に転化された合成ガ
スを冷却するためのインターベッド(interbed)熱交換器
に引き続いて通す。
【０００９】上記の公知のアンモニア反応器および方法
はα−鉄の触媒的に活性な状態にする工程の間に換言さ
れる磁鉄鉱の主要成分を含有する鉄をベースとする通例
の触媒を用いて運転される。
はα−鉄の触媒的に活性な状態にする工程の間に換言さ
れる磁鉄鉱の主要成分を含有する鉄をベースとする通例
の触媒を用いて運転される。
【００１０】細菌、グラファイト担体にルテニウムを担
持して構成される高活性のアンモニア触媒は沢山の工業
用アンモニア反応器で使用されてきた。ルテニウムのア
ンモニア触媒の主要な長所は、通例の鉄触媒を使用する
ことによって得られるものに比較して高い容積活性およ
び少ない触媒容量である点である。ヨーロッパ特許出願
公開（Ａ）第９３１，５８６号明細書に開示されるアン
モニア反応器は頂部で閉じられておりそして中央の触媒
床が通例の鉄系アンモニア触媒を担持しておりそして底
部触媒が頂部触媒より少ない容積を有しそして中央の触
媒床が炭素にルテニウムを担持した触媒を担持してい
る。アンモニア合成ガスのプロセスガスは、３つの別々
の入口流を頂部触媒床の上流で一緒にすることによって
得られる上記の間接冷却反応器にある。
持して構成される高活性のアンモニア触媒は沢山の工業
用アンモニア反応器で使用されてきた。ルテニウムのア
ンモニア触媒の主要な長所は、通例の鉄触媒を使用する
ことによって得られるものに比較して高い容積活性およ
び少ない触媒容量である点である。ヨーロッパ特許出願
公開（Ａ）第９３１，５８６号明細書に開示されるアン
モニア反応器は頂部で閉じられておりそして中央の触媒
床が通例の鉄系アンモニア触媒を担持しておりそして底
部触媒が頂部触媒より少ない容積を有しそして中央の触
媒床が炭素にルテニウムを担持した触媒を担持してい
る。アンモニア合成ガスのプロセスガスは、３つの別々
の入口流を頂部触媒床の上流で一緒にすることによって
得られる上記の間接冷却反応器にある。
【００１１】ルテニウムをベースとするアンモニア触媒
の高い活性が触媒容積を低減させるにも係わらず、ルテ
ニウムをベースとする触媒の主要な欠点は機械的安定性
がないことおよび著しく価格が高いことである。これら
はこれらの触媒を用いる際に必要とされる触媒容積の減
少を相殺するのに十分でない。
の高い活性が触媒容積を低減させるにも係わらず、ルテ
ニウムをベースとする触媒の主要な欠点は機械的安定性
がないことおよび著しく価格が高いことである。これら
はこれらの触媒を用いる際に必要とされる触媒容積の減
少を相殺するのに十分でない。
【００１２】
【発明の構成】本発明者は、プロセスガス流の生成の際
の別々の合成ガス入口の数を減少させそして種々の触媒
床でのプロセスガス空間速度を調整した場合に、プロセ
ス−ガスを間接冷却することおよび慣用の鉄系アンモニ
ア触媒を用いて運転される多重触媒床でのアンモニア合
成法およびその反応器においてのガスの取扱および案内
が匹敵するアンモニア生成収率のもとで更に改善される
ことを見出した。
の別々の合成ガス入口の数を減少させそして種々の触媒
床でのプロセスガス空間速度を調整した場合に、プロセ
ス−ガスを間接冷却することおよび慣用の鉄系アンモニ
ア触媒を用いて運転される多重触媒床でのアンモニア合
成法およびその反応器においてのガスの取扱および案内
が匹敵するアンモニア生成収率のもとで更に改善される
ことを見出した。
【００１３】上記の発見に従って、本発明はアンモニア
合成ガスのプロセス流を、少なくとも３つの触媒床に順
々に通しそして合成ガスを各触媒床で反応させ、触媒床
を離れる部分的に反応した合成ガスを各触媒床の間に配
置された熱交換器で熱交換することによって中間冷却し
そしてアンモニアのリッチな生成物流出物を引き出す、
アンモニア反応器で高温高圧でアンモニアを製造する方
法において、プロセス流を、第一の触媒床に導入する前
に、部分的に転化された合成ガスを中間冷却する間に間
接熱交換によって予備加熱された合成ガスの第一の供給
流とプロセス流の温度を調整するための合成ガスの第二
の供給流とを一緒にすることによって得、第一の供給流
を部分的に転化された合成ガスを冷却するためのインタ
ーベッド熱交換器に順々に通しそして第二の触媒床中の
プロセスガスの空間速度が第一の触媒床での空間速度の
０．６５〜２．００倍であることを特徴とする上記方法
に関する。
合成ガスのプロセス流を、少なくとも３つの触媒床に順
々に通しそして合成ガスを各触媒床で反応させ、触媒床
を離れる部分的に反応した合成ガスを各触媒床の間に配
置された熱交換器で熱交換することによって中間冷却し
そしてアンモニアのリッチな生成物流出物を引き出す、
アンモニア反応器で高温高圧でアンモニアを製造する方
法において、プロセス流を、第一の触媒床に導入する前
に、部分的に転化された合成ガスを中間冷却する間に間
接熱交換によって予備加熱された合成ガスの第一の供給
流とプロセス流の温度を調整するための合成ガスの第二
の供給流とを一緒にすることによって得、第一の供給流
を部分的に転化された合成ガスを冷却するためのインタ
ーベッド熱交換器に順々に通しそして第二の触媒床中の
プロセスガスの空間速度が第一の触媒床での空間速度の
０．６５〜２．００倍であることを特徴とする上記方法
に関する。
【００１４】更に本発明は、簡単な入口および各触媒床
の間の部分的に反応した合成ガスを間接熱交換の際に冷
却媒体として作用する新鮮な合成ガスを分配するための
パイプ供給手段を用いた上記の方法で使用するためのア
ンモニア反応器を提供する。
の間の部分的に反応した合成ガスを間接熱交換の際に冷
却媒体として作用する新鮮な合成ガスを分配するための
パイプ供給手段を用いた上記の方法で使用するためのア
ンモニア反応器を提供する。
【００１５】それ故に本発明のアンモニア反応器は、円
筒状耐圧シェル内に、鉄をベースとするアンモニア生成
触媒を担持しそして共通の軸の回りに直角に配置された
少なくとも１つの頂部触媒床、第二の触媒床および底部
触媒床；触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合
成ガスを新鮮なアンモニア合成ガスの第一の供給流で間
接的に熱交換することによって触媒床からの部分的に転
化されたアンモニア合成ガスを中間冷却するために各触
媒床の間に配置された中間熱交換手段；第一の供給流を
導入するための入口手段および第二の供給流を反応器に
導入するための入口手段；頂部触媒床に第一および第二
供給流を通すための手段；および頂部触媒床にプロセス
流を導入する前にプロセス流と供給流とを一緒にするた
めの手段を装備するアンモニア反応器において、第一の
供給流に通すための手段が中間熱交換器を一列に連結す
るための通路、および入口手段からの第一の流れを中間
熱交換手段を通って供給流を一緒にするための手段へ通
すための通路で構成されており、そして第二の触媒床と
頂部触媒床との容積比が０．５〜１．５であることを特
徴とする。
筒状耐圧シェル内に、鉄をベースとするアンモニア生成
触媒を担持しそして共通の軸の回りに直角に配置された
少なくとも１つの頂部触媒床、第二の触媒床および底部
触媒床；触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合
成ガスを新鮮なアンモニア合成ガスの第一の供給流で間
接的に熱交換することによって触媒床からの部分的に転
化されたアンモニア合成ガスを中間冷却するために各触
媒床の間に配置された中間熱交換手段；第一の供給流を
導入するための入口手段および第二の供給流を反応器に
導入するための入口手段；頂部触媒床に第一および第二
供給流を通すための手段；および頂部触媒床にプロセス
流を導入する前にプロセス流と供給流とを一緒にするた
めの手段を装備するアンモニア反応器において、第一の
供給流に通すための手段が中間熱交換器を一列に連結す
るための通路、および入口手段からの第一の流れを中間
熱交換手段を通って供給流を一緒にするための手段へ通
すための通路で構成されており、そして第二の触媒床と
頂部触媒床との容積比が０．５〜１．５であることを特
徴とする。
【００１６】本発明を、唯一の図に本発明の特別な実施
態様に従うアンモニア反応器の各区分を示す全くの概略
図で以下に更に詳細に説明する。
態様に従うアンモニア反応器の各区分を示す全くの概略
図で以下に更に詳細に説明する。
【００１７】本発明を実施する場合には、新鮮なアンモ
ニアガス２を本発明の特別な実施態様に従って構成され
ているアンモニア反応器４に導入する。合成ガスは２つ
の別々の供給流６および１０に、反応器のシェル１２中
に配置された入口１６および２０を通して導入する。反
応器４はシェル内に頂部触媒床２４、第二の触媒床２６
および底部触媒床２８を有している。触媒床２４と２６
との間および触媒床２６と２８との間に熱交換器３０お
よび３２が、触媒床２４および２６を離れる部分的に転
化されたプロセス流３７を冷却するために配置されてい
る。新しい合成ガスはプロセス流３６中を触媒床２４に
通しそして触媒床２４で部分的に転化される。次いで部
分的に転化されたこの合成ガスは、触媒床２６および２
８を順々に通ってプロセス流中３７を通過する。該流中
の窒素および水素を触媒床に通すことによって発熱的に
反応させてアンモニアとする。アンモニアのリッチな生
成物流３８を出口４０を通って反応器から引き出す。
ニアガス２を本発明の特別な実施態様に従って構成され
ているアンモニア反応器４に導入する。合成ガスは２つ
の別々の供給流６および１０に、反応器のシェル１２中
に配置された入口１６および２０を通して導入する。反
応器４はシェル内に頂部触媒床２４、第二の触媒床２６
および底部触媒床２８を有している。触媒床２４と２６
との間および触媒床２６と２８との間に熱交換器３０お
よび３２が、触媒床２４および２６を離れる部分的に転
化されたプロセス流３７を冷却するために配置されてい
る。新しい合成ガスはプロセス流３６中を触媒床２４に
通しそして触媒床２４で部分的に転化される。次いで部
分的に転化されたこの合成ガスは、触媒床２６および２
８を順々に通ってプロセス流中３７を通過する。該流中
の窒素および水素を触媒床に通すことによって発熱的に
反応させてアンモニアとする。アンモニアのリッチな生
成物流３８を出口４０を通って反応器から引き出す。
【００１８】以上に記載した通り、水素と窒素との間の
反応は触媒床で発熱的に進行しそしてプロセス流の温度
が上昇する。熱力学的理由のためにプロセス流３７の温
度は、触媒床２６および２８中に導入される前に低下さ
せるべきである。それ故にこの流は、熱交換器３２およ
び３０を順々に通過する供給流６との間接的熱交換によ
って熱交換器３０および３２中で冷却される。
反応は触媒床で発熱的に進行しそしてプロセス流の温度
が上昇する。熱力学的理由のためにプロセス流３７の温
度は、触媒床２６および２８中に導入される前に低下さ
せるべきである。それ故にこの流は、熱交換器３２およ
び３０を順々に通過する供給流６との間接的熱交換によ
って熱交換器３０および３２中で冷却される。
【００１９】熱交換器を通すことによって供給流６は上
述の通りに間接的な熱交換によって予備加熱される。次
いで予備加熱された供給流は新鮮な合成ガス流１０と一
緒にされ、頂部触媒床２４の蒸留でプロセス流３６とな
る。プロセス流３６の温度は冷たい流れ１０の添加によ
って調整される。
述の通りに間接的な熱交換によって予備加熱される。次
いで予備加熱された供給流は新鮮な合成ガス流１０と一
緒にされ、頂部触媒床２４の蒸留でプロセス流３６とな
る。プロセス流３６の温度は冷たい流れ１０の添加によ
って調整される。
【００２０】上記の反応器において第一触媒床２４およ
び第二触媒床２６中のそれぞれの反応温度は入口流６お
よび１０の間の流量比によって決められる。流れ２中の
新鮮な合成ガスの温度は底部触媒床への入口の温度を制
御する。
び第二触媒床２６中のそれぞれの反応温度は入口流６お
よび１０の間の流量比によって決められる。流れ２中の
新鮮な合成ガスの温度は底部触媒床への入口の温度を制
御する。
【００２１】第二触媒床の入口温度を最適な温度内の２
つの上記の流れで制御することは２つより多い触媒床を
持つアンモニア反応器中は不可能である。
つの上記の流れで制御することは２つより多い触媒床を
持つアンモニア反応器中は不可能である。
【００２２】本発明の方法および反応器では、しかしな
がら第二の触媒床中での最適温度から逸脱しても上述の
通りに規定されそして以下の実施例で示す通り第一触媒
床と第二触媒床との間の容積比または空間速度でアンモ
ニア生成収率に僅かしか影響を及ぼさない。
がら第二の触媒床中での最適温度から逸脱しても上述の
通りに規定されそして以下の実施例で示す通り第一触媒
床と第二触媒床との間の容積比または空間速度でアンモ
ニア生成収率に僅かしか影響を及ぼさない。
【００２３】
【実施例】図１に示しそして既定サイズの耐圧シェルを
用いた上記の説明で詳細に記載した反応器は、反応器の
第一の触媒床と第二の触媒床との間の４つの異なる容積
比を用いて実施した。実験における第一の触媒床と第二
の触媒床との間の容積比は０．５〜３．０の間にあっ
た。各容積比について第一の実験を実施した。これによ
って第二触媒床への入口温度は最大生成物収率で得るた
めに調整した。次の実験において第二触媒中への入口温
度は最適な運転温度の上および下の２つの値の範囲内で
変化しそして各容量比について生成物収率を測定した。
上記条件およびこれによって得られる結果を以下の表に
総括する。
用いた上記の説明で詳細に記載した反応器は、反応器の
第一の触媒床と第二の触媒床との間の４つの異なる容積
比を用いて実施した。実験における第一の触媒床と第二
の触媒床との間の容積比は０．５〜３．０の間にあっ
た。各容積比について第一の実験を実施した。これによ
って第二触媒床への入口温度は最大生成物収率で得るた
めに調整した。次の実験において第二触媒中への入口温
度は最適な運転温度の上および下の２つの値の範囲内で
変化しそして各容量比について生成物収率を測定した。
上記条件およびこれによって得られる結果を以下の表に
総括する。
【００２４】最適温度での生成物収率を各容量比で生成
物収率への温度の偏差の影響を比較するために、最適温
度での収率を１００％とする。
物収率への温度の偏差の影響を比較するために、最適温
度での収率を１００％とする。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記の結果から明らかな通り、第二触媒床
での最適運転温度からの偏差における生成物収率の低下
は、本発明に従い０．５〜１．５の間の第二触媒床と第
一触媒床との触媒容積の分布を有する反応器および方法
では、アンモニア工業で一般に使用される従来公知の通
り相応する触媒容積比が２．０〜３．０の間の比で運転
される反応器および方法に比較してあまり酷くはない。
別の長所としては生成物収率が０．５〜１．５の上記容
量比で本発明に従ってサイジング(sizing)した場合に生
成物収率が増加する。１．０〜１．５の容量比では最適
温度条件でのｔ／日の生成物収率は３．０の一般的に使
用される触媒容積比で得られる最適収率に比較して約２
％高い。
での最適運転温度からの偏差における生成物収率の低下
は、本発明に従い０．５〜１．５の間の第二触媒床と第
一触媒床との触媒容積の分布を有する反応器および方法
では、アンモニア工業で一般に使用される従来公知の通
り相応する触媒容積比が２．０〜３．０の間の比で運転
される反応器および方法に比較してあまり酷くはない。
別の長所としては生成物収率が０．５〜１．５の上記容
量比で本発明に従ってサイジング(sizing)した場合に生
成物収率が増加する。１．０〜１．５の容量比では最適
温度条件でのｔ／日の生成物収率は３．０の一般的に使
用される触媒容積比で得られる最適収率に比較して約２
％高い。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２日（２００１．３．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法の１実施態様に従うアンモ
ニア反応器の各区分を示す概略図である。
ニア反応器の各区分を示す概略図である。
【符号の説明】 ２・・・新鮮なアンモニアガス ４・・・アンモニア反応器 ６、１０・・・供給流 １２・・・反応器のシェル １６、２０・・・シェルの入口 ２４・・・頂部触媒床 ２６・・・第二の触媒床 ２８・・・底部触媒床 ３０、３２・・・熱交換器 ３６、３７・・・プロセス流 ３８・・・生成物流 ４０・・・出口
Claims (3)
- 【請求項１】 アンモニア合成ガスのプロセス流を鉄を
ベースとするアンモニア生成触媒を有する少なくとも３
つの触媒床に順々に通しそしてその合成ガスを触媒床で
反応させ、触媒床を離れる部分的に反応した合成ガスを
各触媒床の間に配置された熱交換器で熱交換することに
よって中間冷却しそしてアンモニア−リッチの生成物流
出物を引き出す、アンモニア反応器で高温高圧でアンモ
ニアを製造する方法において、 プロセス流を、第一の触媒床に導入する前に、部分的に
転化された合成ガスを中間冷却する間に間接熱交換によ
って予備加熱された合成ガスの第一の供給流とプロセス
流の温度を調整するための合成ガスの第二の供給流とを
一緒にすることによって得、第一の供給流を部分的に転
化された合成ガスを冷却するためのインターベッド熱交
換器に順々に通しそして第二の触媒床中のプロセスガス
の空間速度が第一の触媒床での空間速度の０．６５〜
２．００倍であることを特徴とする上記方法。 - 【請求項２】 円筒状耐圧シェル内に、 鉄をベースとするアンモニア生成触媒を担持しそして共
通の軸の回りに直角に配置された少なくとも１つの頂部
触媒床、第二の触媒床および底部触媒床；触媒床からの
部分的に転化されたアンモニア合成ガスを新鮮なアンモ
ニア合成ガスの第一の供給流で間接的に熱交換すること
によって触媒床からの部分的に転化されたアンモニア合
成ガスを中間冷却するために各触媒床の間に配置された
中間熱交換手段；第一の供給流を導入するための入口手
段および第二の供給流を反応器に導入するための入口手
段；頂部触媒床に第一および第二供給流を通すための手
段；および頂部触媒床にプロセス流を導入する前にプロ
セス流と供給流とを一緒にするための手段を装備するア
ンモニア反応器において、第一の供給流に通すための手
段が中間熱交換器を一列に連結するための通路、および
入口手段からの第一の流れを中間熱交換手段を通って供
給流を一緒にするための手段へ通すための通路で構成さ
れており、そして第二の触媒床と頂部触媒床との容積比
が０．５〜１．５であることを特徴とする、上記アンモ
ニア反応器。 - 【請求項３】 耐圧シェルが既存のアンモニア反応器の
シェルである請求項２に記載のアンモニア反応器。
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|---|---|---|---|
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| DKPA200000207 | 2000-02-10 | ||
| DK200000207 | 2000-02-10 | ||
| DKPA200000248 | 2000-02-17 | ||
| DKPA200000248 | 2000-02-17 | ||
| DK200000248 | 2000-02-17 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=26068762
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013241303A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Toyota Motor Corp | アンモニア合成方法 |
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| CN102500427A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-06-20 | 山西省霍州市化学工业有限责任公司 | 一种新触媒的硫化方法 |
| CN102502700B (zh) * | 2011-10-21 | 2014-12-24 | 山西省霍州市化学工业有限责任公司 | 一种合成系统更换触媒的方法 |
| EP3115338A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | Casale SA | A method for revamping an ammonia converter |
| EP3423407B1 (en) | 2016-03-01 | 2022-07-13 | Starfire Energy | Electrically enhanced haber-bosch (eehb) anhydrous ammonia synthesis |
| CN116637616A (zh) | 2017-05-15 | 2023-08-25 | 星火能源 | 一种制备催化剂载体材料的方法 |
| CN111163862A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-05-15 | 星火能源 | 从nh3反应器产物流移除气态nh3 |
| EP3917668A4 (en) | 2019-01-31 | 2022-11-23 | Starfire Energy | METAL-FOODED BARIUM-CALCIUM-ALUMINUM OXIDE CATALYST FOR NH3 SYNTHESIS AND CRACKING AND PROCESS OF PRODUCTION THEREOF |
| CN114307869A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 南京敦先化工科技有限公司 | 一种氨合成反应器 |
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| GB1574723A (en) | 1976-03-10 | 1980-09-10 | Haldor Topsoe As | Apparatus for the synthesis of ammonia |
| DE2967342D1 (en) * | 1978-07-17 | 1985-02-14 | Kellogg M W Co | Synthesis of ammonia and converter system therefor |
| EP0026057B1 (en) * | 1979-09-14 | 1984-03-14 | Imperial Chemical Industries Plc | Synthesis reactor and processes |
| FR2473032A1 (fr) * | 1980-01-07 | 1981-07-10 | Banquy David | Procede de production d'ammoniac et du gaz de synthese correspondant |
| EP0093502B2 (en) * | 1982-04-14 | 1988-11-17 | Imperial Chemical Industries Plc | Ammonia production process |
| US4518574A (en) * | 1983-03-07 | 1985-05-21 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalytic gas synthesis process |
| CH666198A5 (it) * | 1985-09-13 | 1988-07-15 | Ammonia Casale Sa | Reattore per sintesi catalitiche dell'ammoniaca, metanolo ed alcoli superiori. |
| US4867959A (en) * | 1986-11-20 | 1989-09-19 | Santa Fe Braun, Inc. | Process for synthesizing ammonia |
| DE3725564A1 (de) * | 1987-08-01 | 1989-02-09 | Uhde Gmbh | Verfahren und anlage zur durchfuehrung einer synthese, insbesondere zur synthese von ammoniak |
| KR940008073Y1 (ko) * | 1990-08-31 | 1994-11-21 | 삼성항공산업 주식회사 | 수평다관절 로보트 공구단의 구동장치 |
| JPH06500764A (ja) * | 1990-09-24 | 1994-01-27 | シー・エフ・ブラウン・インコーポレイテッド | 高変換アンモニア合成 |
| DK173023B1 (da) * | 1997-04-21 | 1999-11-15 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde og reaktor til fremstilling af ammoniak |
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-
2001
- 2001-01-24 DE DE60106306T patent/DE60106306T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 EP EP01101508A patent/EP1123899B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 2001-02-09 CA CA002335384A patent/CA2335384C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-09 RU RU2001103540/15A patent/RU2262482C2/ru active
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