NL8002358A - Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak. Download PDF

Info

Publication number
NL8002358A
NL8002358A NL8002358A NL8002358A NL8002358A NL 8002358 A NL8002358 A NL 8002358A NL 8002358 A NL8002358 A NL 8002358A NL 8002358 A NL8002358 A NL 8002358A NL 8002358 A NL8002358 A NL 8002358A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
nitrogen
gas stream
gas
hydrogen
stream
Prior art date
Application number
NL8002358A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Foster Wheeler Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Ltd filed Critical Foster Wheeler Ltd
Publication of NL8002358A publication Critical patent/NL8002358A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/025Preparation 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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

·* \ / t
Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een waterstof en stikstof bevattend gas dat bijzonder geschikt is voor gebruik als synthesegas voor de synthese van ammoniak.
5 De bereiding van waterstof op technische schaal vindt dikwijls plaats door een opeenvolging van bewerkingen die in hoofdzaak bestaan uit: (i) de bereiding van een gas dat koolstofoxyden en waterstof als belangrijkste bestanddelen bevat, door reactie van 10 een koolwaterstof uitgangsmateriaal met zuurstof en/of lucht en/of stoom, (ii) oxydatie van het koolmonoxyde met stoom tot kooldioxyde en waterstof ("shift conversion"), (iii) verwijderen van kooldioxyde, zodat een 15 praktisch zuivere waterstofstroom overblijft, (iv) uiteindelijke zuivering op een geschikte wijze ter verwijdering van resten verontreinigingen.
Er zijn twee hoofdvarianten van deze reeks van behandelingstrappen gangbaar: 20 A. Katalytisch reformen met stoom.
De toepassing van deze werkwijze wordt tegenwoordig beperkt door de beschikbaarheid vein geschikte katalysatoren ten gebruike met aardgas, nafta en soortgelijke lichte koolwaterstof uitgangsmaterialen. De katalysatoren zijn gevoelig voor zwavel en de 25 koolwaterstoffractie moet bijgevolg zorgvuldig worden ontzwaveld voordat ze in contact wordt gebracht met de katalysator. Het ontzwavelde uitgangsmateriaal wordt gemengd met 2-4 molen stoom/atoom koolstof en wordt daarna over de katalysator geleid, waarbij het de reactor 800 23 58 2 verlaat bij een hoge temperatuur als een mengsel dat in hoofdzaak waterstof, koolstofoxyden, resten methaan en onomgezette stoom bevat. De warmte die nodig is om de temperatuur van de reactantia te verhogen tot de uitgangstemperatuur en nodig is voor het leveren van 5 de endotherme reactiewarmte wordt verkregen door de katalysator op te nemen in buizen die uitwendig in een oven worden verhit.
Het reformen met stoom kan ook geheel of ten dele autothermisch worden uitgevoerd door lucht en/of zuurstof toe te laten voor verbrandingsreacties in de katalytische reactor. Met name 10 bij de bereiding van synthesegas voor de bereiding van ammoniak uit aardgas wordt de indirecte warmtetoevoer naar de reactantia in de eerste reformer aangevuld door inwendige verbranding met lucht in de tweede reformer, waardoor onder andere de stikstof wordt geleverd • die nodig is bij de ammoniaksynthese.
15 Bij een andere werkwijze waarbij reformen met stoom plaatsvindt wordt alle warmte voor het bereiken van de hoge temperatuur toegevoerd door autotherme verbranding met zuurstof of met zuurstof verrijkte lucht in de katalysatorzöne en wordt in het geheel geen indirect verwarmde reformer toegepast.
20 Het produktgas uit de reformer wordt met stoom behandeld zodat CO wordt omgezet, en C02 wordt verwijderd en dit gas wordt tenslotte gezuiverd, bijvoorbeeld gemethaneerd overeenkomstig de eisen die voor een bepaalde toepassing worden gesteld.
B. Partiële oxydatle.
25 De werkwijzen met partiële oxydatie berusten op de verbranding van het koolwaterstof uitgangsmateriaal in een beperkte hoeveelheid zuurstof-of lucht. Voorbeelden van deze werkwijzen zijn onder andere de werkwijze van Texaco en van Shell waarbij alle soorten koolwaterstoffen variërend van aardgas tot kolen kunnen worden 30 toegepast en voorts de Koppers-Totzek werkwijze en de Lurgi werkwijze die specifiek zijn afgestemd op de toepassing van kolen.
Daar bij deze werkwijzen geen katalysator wordt gebruikt, is het zwavelgehalte van de uitgangs koolwaterstoffen niet kritisch.
35 De produktgassen van de partiële oxydatiewerk- 800 23 58 * 3 Λ wijzen bevatten waterstof, koolstofoxyden, resten methaan en stoom in variërende verhoudingen alsmede zwavelverbindingen, in hoofdzaak waterstofsulfide in een hoeveelheid overeenkomend met het zwavel-gehalte van de voeding en voorts andere sporen verontreinigingen.
5 In het bijzonder bij de Lurgi werkwijze en ook bij andere werkwijzen waarbij kolen in de vergasser op een betrekkelijk lage temperatuur worden gehouden, kunnen de produktgassen aanzienlijke hoeveelheden organische stoffen met een groot molecuulgewicht bevatten zoals benzeen en teer, 10 Het feit dat het gewenst is het produktga's te bevrijden van sporen verontreinigingen, tezamen met het feit dat het moeilijk is de katalytische omzetting van koolmonoxvde bij lage temperatuur (cirka 200-250° C) uit te voeren op zwavel-houdende gassen, heeft dikwijls geleid tot de keuze van een stikstof wastrap 15 voor de uiteindelijke gaszuivering, na de omzetting van koolmonoxyde en de verwijdering van kooldioxyde en waterstofsulfide (vergelijk de toepassing van methaneren bij het reformen met stoom).
Het zal duidelijk zijn, dat bij de toepassing van de partiële oxydatiewerkwij zen en van de autotherme stoomreformwerk-20 wijzen die hiervoor werden besproken, het gebruik van lucht als inwendig oxydatiemiddel beperkt wordt door de mate waarin de ontstaande stikstof in het produktgas aanvaardbaar is. Zo wordt bij de gebruikelijke werkwijze voor de bereiding van synthesegas voor ammoniak uit aardgas, de hoeveelheid lucht die wordt toegelaten in 25 de secundaire reformer beperkt tot de hoeveelheid, die nodig is voor het leveren van de gewenste hoeveelheid stikstof voor het synthesegas. Ook bij de partiële oxydatiewerkwijzen en autotherme reform-werkwijzen is het gewoonlijk noodzakelijk om tenminste een deel van het oxydatiemiddel toe te voeren in de vorm van praktisch zuivere 30 zuurstof, behalve als de werkwijze slechts bedoeld is voor de bereiding van een stookgas van lage kwaliteit. De noodzaak van het toevoeren van praktisch zuivere zuurstof betekent dat er een installatie voor de scheiding van lucht nodig is. De extra kapitaalkosten en bedrijfskosten die daardoor worden veroorzaakt betekenen dat 35 dergelijke werkwijzen minder aantrekkelijk zijn als middel voor de 8002358 4 ♦ bereiding van gassen die rijk zijn aan waterstof, behalve als de koolwaterstofvoeding zeer goedkoop is of als een volledige flexibiliteit wat betreft de koolwaterstofvoeding gewenst wordt.
Een uitzondering op deze beperking treedt op bij 5 het Braun "Purifier" procédé voor de bereiding van ammoniak, beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.442.613. Bij de daar beschreven werkwijze wordt een synthesegasstroom verkregen door primair methaan of een andere koolwaterstof te reformen met stoom, gevolgd door een secundaire reformbehandeling waarbij lucht aanwezig 10 is in een zodanige hoeveelheid dat een stoechiometrische overmaat stikstof van 2 mol.% tot 50 mol.% berekend op de voor het synthese-gas vereiste hoeveelheid, aanwezig is. De overmaat stikstof wordt benedenstrooms van de reformer gecondenseerd.
De uitvinding heeft nu ten doel te voorzien in 15 een werkwijze voor de bereiding van een gasstroom die geschikt is voor de synthese van ammoniak.
Volgens één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor de bereiding van Mn gasstroom ten gebruike bij de synthese van ammoniak, bij welke werk-20 wijze men olie, kolen, aardgas of een of andere combinatie van deze materialen bij aanwezigheid van lucht partieel oxydeert of auto-thermisch reformt onder vorming van een gasstroom die waterstof en stikstof bevat met een stoechiometrische overmaat stikstof van tenminste 200 mol.%, berekend op de hoeveelheid die nodig is voor 25 ammoniak-synthese, tezamen met koolstofoxyden, methaan en waterstofsulfide indien zwavel in de olie, de kolen of het gas aanwezig is, de gasstroom onderwerpt aan een behandeling ter verwijdering van praktisch alle andere componenten uit het gas dan waterstof en stikstof, de gasstroom indien water aanwezig is droogt, de gasstroom 30 onderwerpt aan een scheidingsbehandeling waarbij een waterstof en stikstof bevattende gasstroom wordt verkregen met een bepaalde verhouding van stikstof tot waterstof zodat de gasstroom geschikt is voor de ammoniak-synthese en een gasstroom wordt verkregen die rijk is aan stikstof en de waterstof en stikstof bevattende gasstroom in 35 een reactor voor de ammoniak-synthese leidt.
8002358 5 Λ
Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt voorzien in de werkwijze voor de bereiding van een gasstroom die geschikt is voor de synthese van ammoniak, waarbij men een gasstroom vormt die in hoofdzaak bestaat uit stik-5 stof en waterstof, waarbij da stikstof aanwezig is in een overmaat van 200 mol.% ten opzichte van de hoeveelheid die nodig is voor de ammoniak-synthese, onder een druk van tenminste 15 x 10^ Pa, in het algemeen 30-100 x 10 Pa, de gasstroom onderwerpt aan een scheidings-behandeling waarbij een deel van de stikstof wordt gecondenseerd 10 onder vorming van een waterstof en stikstof bevattende gasstroom onder een druk die vergelijkbaar is met de druk voorafgaande aan de scheidingsbehandeling, in welke gasstroom de waterstof:stikstof verhouding geschikt is voor ammoniak-synthese en van een stikstof- 5 stroom onder een druk van tenhoogste 50 x 10 Pa, in het algemeen van 15 5-10 x 105 Pa, de waterstof en stikstof bevattende gasstroom in een reactor voor de ammoniak-synthese voert en de stikstofstroom verwarmt op een temperatuur van tenhoogste 2000° C, in het algemeen tussen 500 en 1500° C en de stikstofstroom in een turbine laat expanderen onder opwekking van energie.
20 De uitvinding is gebaseerd op het feit dat meng sels van waterstof en stikstof gemakkelijk gescheiden kunnen worden gezien de grote verschillen in hun eigenschappen en dus het stikstof-gehalte van dergelijke mengsels nauwkeurig kan worden geregeld. De eenvoudigste wijze van scheiden van de gassen is door middel van een 25 cryogene behandeling, hoewel ook andere scheidingsmethoden die berusten op het verschil in molecuulgrootte van de gassen,bijvoorbeeld differentiële adsorptiemethoden,· of diffusiemethoden gebruikt kunnen worden. De uitvinding maakt het mogelijk om elk gas dat overwegend waterstof en stikstof'bevat te gebruiken en het uitgangs-30 gas kan derhalve worden verkregen door partiële oxydatie van olie, kolen of gas in lucht.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de gewenste hoeveelheid stikstof afgescheiden in een cryogene scheidings-inrichting. De scheidingsinrichting kan gebruikmaken van het koel-35 effect dat optreedt bij adiabatische expansie (Joule Thomson koeling) 800 2 3 58 5 ' 6 en van regeneratieve warmte-uitwisseling, van bij lage temperatuur werkende energie-expansie-inrichtingen, van supplementaire koeling of enige combinatie van deze methoden. Geschikte cryogene scheidings-inrichtingen zijn algemeen bekend en zijn in de handel verkrijgbaar.
5 De afgescheiden waterstof die de gewenste hoeveelheid stikstof bevat, verlaat de cryogene scheidingsinrichting normaliter onder een iets lagere druk dan de inlaatdruk en wordt ingevoerd in een systeem voor de ammoniak-synthese.
De stikstofstroora verlaat de cryogene scheidingsinrichting normal!-10 ter onder een wat lagere druk dan de inlaatdruk, maar kan niettemin nog altijd nuttige energie leveren als ze wordt verwarmd en door een expansie-turbine wordt geleid.
De werkwijze volgens de uitvinding heeft een aantal voordelen ten opzichte van de in het Amerikaanse octrooischrift 15 3.442,613 beschreven werkwijze. Het synthesegas volgens de uitvin ding kan worden verkregen door partiële oxydatie, dat wil zeggen verbranding, van een grote verscheidenheid van koolwaterstoffen, waaronder kolen, wat een minder complex systeem vormt dan het systeem met katalytisch reformen met stoom, terwijl het zwavelgehalte van de 20 koolwaterstofvoeding niet kritisch is, omdat er geen katalysator wordt gebruikt. De verbranding kan in een enkele trap worden uitgevoerd waardoor het gebruik van primaire en secundaire reformers wordt vermeden. Hoewel de hoeveelheid lucht die wordt gebruikt in de verbrandingstrap stikstof oplevert in een hoeveelheid van tenminste 25 200 mol.% overmaat ten opzichte van de voor het synthesegas vereiste hoeveelheid, kan deze grote hoeveelheid overmaat stikstof nuttig worden gebruikt voor het opwekken van energie, na de scheidingstrap, omdat deze stikstof zich onder een hogere druk bevindt in vergelijking met wat het geval is bij de werkwijze volgens de stand van de 30 techniek, waardoor wordt bijgedragen aan de economie van het gehele systeem.
De uitvinding wordt nu nader beschreven aan de hand van de figuren waarvan: fig, 1 een blokschema weergeeft van een uitvoe-35 ringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.
800 2 3 58 « 7 Η
Fig. 2 een blokschema weergeeft van een andere werkwijze volgens de uitvinding.
Fig. 3 een schema weergeeft van een bij hoge temperatuur werkende open cvclus-gasturbine die geschikt is voor 5 gebruik bij de werkwijze volgens de uitvinding.
Volgens fig. 1 wordt aardgas, olie» en/of kolen partieel geoxydeerd met lucht of met lucht die is verrijkt met zuurstof en die in het algemeen wordt voorverwarmd en onder druk gebracht. De gevormde gasstroom bevat waterstof, stikstof, koolstof-10 oxyden, methaan en waterstofsulfide indien zwavel aanwezig is, waarbij de hoeveelheid stikstof een overmaat vormt van tenminste 200 mol.
% ten opzichte van de hoeveelheid die nodig is voor ammoniak-synthe- se. De partiële oxydatie vindt plaats onder een druk van tenhoogste c ς 150 x 10 Pa in het algemeen van 15-150 x 10' Pa en bij voorkeur C Λ 15 van 30-100 x 10 Pa en bij een temperatuur van 300-2000 C, in het algemeen een temperatuur tot 1000° C. De oxydatie kan worden uitgevoerd bij atmosferische druk in welk geval de gasstroom in een latere trap van de werkwijze onder druk kan worden gebracht.
De verkregen gasstroom wordt over een katalysator 20 voor de omzetting van koolmonoxyde geleid, bijvoorbeeld een katalysator bestaande uit ijzeroxyde of kobaltmolybdaat, die zich in het algemeen op een temperatuur tussen 200 en 500° C bevindt, teneinde het aanwezige koolmonoxyde om te zetten in kooldioxyde en waterstof.
De gasstroom wordt daarna behandeld ter verwijdering van de veront-25 reinigingen kooldioxyde en waterstofsulfide. Er zijn vele soorten werkwijzen voor de verwijdering van dergelijke gassen, waaronder wassen met een hete kaliumcarbonaatoplossing, bijvoorbeeld bij 70-110° C en het zogenaamde "Rectisol procédé". Eventueel aanwezige zwavel kan ook in een of andere voorafgaande trap uit het gas worden 30 verwijderd. De eventueel overblijvende koolstofoxyden kunnen worden verwijderd door methaneren, in het algemeen bij 250-450° C, Het gevormde gas bestaat uit een mengsel van waterstof en stikstof, met methaan, inerte gassen zoals argon en waterdamp als belangrijkste verontreinigingen. Dit gas wordt vervolgens gedroogd door het eerst 35 te koelen en vervolgens in contact te brengen met een droogmiddel, 8002358 p' 8 bijvoorbeeld een moleculaire zeef-adsorbens (waardoor ook eventuele rest-sporen van kooldioxyde worden verwijderd). Het gedroogde gas wordt daarna naar een cryogene scheidingsinrichting voor stikstof en waterstof gevoerd, bijvoorbeeld een scheidingsinrichting waarbij 5 wordt gebruikgemaakt van Joule-Thomson koeling en van regeneratieve warmte-uitwisseling. Het gas wordt in contact gebracht met warmte-uitwisselingselementen die het gas afkoelen tot cirka 100 K. In de cryogene condensor wordt het stikstofgehalte van de waterstof verlaagd tot het niveau dat nodig is voor gas voor de synthese van 10 ammoniak, met name een stikstofgehalte van cirka 25 % Nj. De cryogene stikstof condensatie zal leiden tot een partiële uitputting van de methaan en argon gehalten van het binnenkomende gas, welke verontreinigingen terecht komen in de afval stikstofstroom. De waterstof-stikstofstroom die de condensor verlaat onder een iets 15 lagere druk dan de inlaatdruk van de gasstroom wordt in een systeem voor de synthese van ammoniak geleid.
Bij de uitvoeringsvorm weergegeven in fig. 2, wordt in de stikstofcondensor gebruik gemaakt vein de een of andere vorm van wassen met vloeibare stikstof ter verwijdering van resten 20 koolmonoxyde tot een voor gas bestemd voor de ammoniak-synthese aanvaardbaar gehalte. Dit maakt het mogelijk om af te zien van methaneren en laat het gunstige gebruik toe van een hoge CO-gehalte na de omzettingstrap en leidt tot een uiteindelijke synthese-gas dat praktisch vrij is van CH^ en inerte gassen. De zuivere stikstof 25 die nodig is voor de wastrap kan geschikt worden verkregen uit de in de cryogene scheidingsinrichting gecondenseerde stikstof, zodat deze werkwijze niet afhankelijk is van een uitwendige bron van vloeibare stikstof, zoals het geval is bij de klassieke installaties waarbij wassen met (vloeibare)-stikstof wordt toegepast.
30 Het is ook mogelijk de cryogene stikstof condensa tie bovenstrooms van de methaneringstrap in fig. 1 te plaatsen.
Bij alle toepassingen is het gunstig als de afval stikstof uit de cryogene condensor wordt afgelaten bij ongeveer de omgevingstemperatuur en onder een verhoogde druk tot 50 x 10^ Pa, 35 in het algemeen 5-10 x 10^ Pa, omdat die stikstof dan kan worden 8002358 9 * verwarmd tot een representatieve inlaattemperatuur voor een bij hoge temperatuur werkende turbine en in de turbine kan worden geëxpandeerd tot ongeveer atmosferische druk, onder opwekking vein een nuttige hoeveelheid energie die nodig is voor het onder druk brengen 5 van de gasstroom, bijvoorbeeld van een druk die nodig is om de voor de partiële oxydatie of de stoomreformtrappen vereiste lucht te comprimeren.
De afval stikstof kan worden verwarmd tot de inlaattemperatuur van de turbine, bijvoorbeeld 500-2000° C, in het 10 algemeen 500-1000° C, door indirecte warmte-uitwisseling en/of door rechtstreekse verbranding van de brandbare componenten van dat gas, dat wil zeggen sporen methaan, waterstof, koolmonoxide met aanvullende lucht en indien nodig met aanvullende brandstof, bovenstrooms van de turbine.
15 Bij de toepassing van de expansieturbine als weergegeven in fig. 3 is de heet gas-expansieturbine het turbine-element van een open cyclus-gasturbine. De stikstof wordt gemengd met aanvullende brandstof en als brandstof naar de verbrandingskamer van de gasturbine geleid. Tegelijkertijd wordt de lucht die nodig is 20 voor de partiële oxydatie of het reformen afgetapt uit de afvoer van de gasturbinecompressor. Met deze middelen wordt ongeveer evenwichts (pariteit) gehandhaafd tussen de massastromen in de compressor en expansiesecties van de gasturbine en wordt een efficiënt middel verkregen voor compressie en expansie, gebruikmakend van industriële 25 apparatuur.
Ook kan de afval stikstof bij lage temperatuur worden geëxpandeerd, bijvoorbeeld bij de'omgevingstemperatuur onder opwekken van energie en kan deze stikstof worden gebruikt voor het koelen van gewenste delen van de installatie voor de synthese van 30 ammoniak.
Als het afval kooldioxyde uit de inrichting voor de verwijdering van zure gassen in onzuivere vorm in de atmosfeer kan worden geloosd, is het gunstig om de afval stikstof onder druk uit de cryogene scheidingsinrichting te gebruiken voor het strippen 35 van een belangrijk deel van het kooldioxyde uit de wasoplossing en 800 2 3 58 10 om daarna de gecombineerde stikstof- en kooldioxydestroom die nog onder hoge druk verkeert te verhitten en te laten expanderen onder verrichten van arbeid of opwekken van energie.
Samenvattend worden de volgende voordelen bereikt 5 met het luchtoxydatie/stikstofcondensatie/stikstofexpansie systeem dat hiervoor werd beschreven ten opzichte van de gangbare praktijk waarbij uitgangsmateriaal wordt geoxydeerd: 1. een installatie voor de scheiding van lucht, zuurstofcomoressors en pijpleidingen, etc., worden geëlimineerd.
10 2. Er kan in vele gevallen een vermindering worden bereikt in de totale hoeveelheid energie van de inrichtingen voor de compressors van de installatie.
3. Rekening houdend met de hoge potentiële efficiency van de afval stikstof, omvattende gasexpansie en gewoon-15 lijk geassocieerd met het terugwinnen vein warmte, wordt een aanzienlijke vermindering in de totale energiebehoefte van de gehele installatie bereikt.
De hiervoor genoemde drukken zijn steeds overdrukken .
20 8002358

Claims (12)

1. Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak, met het kenmerk, dat men olie, kolen, en/of aardgas partieel oxydeert of autotherm reformt bij aanwezigheid 5 van lucht onder vorming van een gasstroom die waterstof en stikstof bevat met een stoechiometrische overmaat stikstof van tenminste 200 mol.% berekend op de hoeveelheid die nodig is in de gasstroom voor de ammoniak-synthese, tezamen met koolstofoxyden, methaan en waterstofsulfide, indien in de olie, de kolen en/of het gas zwavel 10 aanwezig is, dat men de gasstroom onderwerpt aan een behandeling ter verwijdering van praktisch alle andere componenten uit het gas dan waterstof en stikstof, de gasstroom indien deze water bevat, droogt, de gasstroom onderwerpt aan een scheidingsbehandeling ter scheiding in een waterstof en stikstof bevattende gasstroom met een bepaalde 15 verhouding van stikstof tot waterstof waardoor deze gasstroom geschikt is voor de synthese van ammoniak en in een stikstof-rijke gasstroom, en de waterstof en stikstof bevattende gasstroom invoert in een reactor voor de ammoniaksynthese.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de waterstof en stikstof bevattende gasstroom wordt onderworpen aan een scheidingsbehandeling in een cryogene scheidingsinrichting.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de gasstroom voor de scheidingstrap een overmaat stikstof bevat ten opzichte van de hoeveelheid die nodig is voor de ammoniaksynthese 25 en dat het gas zich onder een druk bevindt van meer dan 15 x 10 Pa en dat men deze gasstroom onderwerpt aan een scheidingsbehandeling waarbij een deel van de stikstof wordt gecondenseerd onder vorming van een gasstroom die waterstof en stikstof bevat onder een druk die vergelijkbaar is met de druk vdór de scheidingstrap en in een stik-30 stofstroom onder een druk van tenhoogste 50 x 105 Pa, waarbij de stroom van waterstof en stikstof bevattend gas wordt afgevoerd naar een reactor voor de ammoniaksynthese en men de stikstofstroom laat expanderen door een turbine onder opwekking van energie.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, 35 dat de stikstofstroom wordt gemengd met aanvullende brandstof en het 8002358 V mengsel als brandstof wordt toegevoerd aan een verbrandingskamer van een gasturbine.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de lucht die bij de werkwijze nodig is voor de partiële oxyda- 5 tie wordt afgetapt uit de uit de gasturbinecompressor komende gas-stroora.
6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gasstroom die afkomstig is van de partiële oxydatie of het autotherme reformen over een katalysator 10 voor de omzetting van koolmonoxyde wordt geleid bij verhoogde temperatuur teneinde het in de gasstroom aanwezige koolmonoxyde om te zetten in kooldioxyde en waterstof.
7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gasstroom wordt onderworpen aan een 15 wasbehandeling met een hete kaliumcarbonaatoplossing ter verwijdering van zure gassen uit de gasstroom, vóór de scheidingstrap.
8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gasstroom wordt onderworpen aan een methanering ter verwijdering van eventuele koolstofoxyden, vóór 20 de scheidingstrap.
9. Werkwijze volgens één der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de gasstroom wordt gewassen met vloeibare stikstof ter verwijdering vein koolmonoxyde dat in de gasstroom aanwezig is, vóór de scheidingstrap.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het ken merk, dat de scheiding wordt uitgevoerd in een cryogene scheidings-inrichting en dat de vloeibare stikstof voor de wastrap wordt verkregen uit de stikstof die in de cryogene scheidingsinrichting condenseert.
11. Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de ammoniak-svnthese. met het kenmerk, dat men een gasstroom vormt die overwegend uit stikstof en waterstof bestaat en waarin stikstof aanwezig is in een overmaat van tenminste 200 mol.% berekend op de hoeveelheid die nodig is voor de ammoniak-synthese, onder c 35 een druk van tenminste 15 x 10 Pa, dat men de gasstroom onderwerpt 8002358 * aan een scheidingsfaehandeling waarbij een deel van de stikstof wordt gecondenseerd en een waterstof en stikstof bevattende stroom wordt verkregen onder een druk die vergelijkbaar is met een druk vddr de scheidingstrap, en waarin de waterstof:stikstof verhouding geschikt 5 is voor ammoniak-synthese en een stikstofstroom wordt verkregen B onder een druk van tenhoogste 50 x 10 Pa, de waterstof en stikstof bevattende stroom wordt ingevoerd in een reactor voor de ammoniak-synthese en de stikstofstroom wordt verwarmd op een verhoogde temperatuur van tenhoogste 2000° C en men deze stikstofstroom in een 10 turbine laat expanderen onder opwekking van energie.
12. Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak, in hoofdzaak als beschreven in de beschrijving en/of de figuren. 15 8002358
NL8002358A 1979-04-24 1980-04-23 Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak. NL8002358A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7914200 1979-04-24
GB7914200 1979-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8002358A true NL8002358A (nl) 1980-10-28

Family

ID=10504734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8002358A NL8002358A (nl) 1979-04-24 1980-04-23 Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak.

Country Status (14)

Country Link
JP (1) JPS5938161B2 (nl)
AU (1) AU543957B2 (nl)
BE (1) BE882949A (nl)
CA (1) CA1160844A (nl)
DE (1) DE3015640A1 (nl)
DK (1) DK156638C (nl)
FR (1) FR2454998A1 (nl)
GB (1) GB2048840B (nl)
IN (1) IN154518B (nl)
IT (1) IT1141316B (nl)
NL (1) NL8002358A (nl)
NO (1) NO156603C (nl)
SE (1) SE449740B (nl)
ZA (1) ZA802258B (nl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (en) * 1984-06-30 1987-03-25 Stamicarbon B.V. Process for preparing ammonia
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
JP4815439B2 (ja) * 2004-07-29 2011-11-16 フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン 改良されたアンモニアプラント
DE102004049774B4 (de) * 2004-10-12 2007-04-26 Lurgi Ag Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Erdgas
DE102011008931B4 (de) * 2011-01-20 2016-08-18 Hans Walter Kirchner Wasserdampf-Luft-Überdruckvergasung mit Tieftemperatur-Gaszerlegung
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

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2795559A (en) * 1954-04-01 1957-06-11 Texas Co Production of hydrogen-nitrogen mixtures
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
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
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
DE2235323B2 (de) * 1972-07-19 1974-11-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Synthesegas für die Ammoniaksynthese durch Druck vergasung von Kohle mit Wasserdampf und Luft
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

Also Published As

Publication number Publication date
AU543957B2 (en) 1985-05-09
AU5756280A (en) 1980-10-30
CA1160844A (en) 1984-01-24
DK156638C (da) 1990-01-29
FR2454998A1 (fr) 1980-11-21
IT8021606A0 (it) 1980-04-23
GB2048840A (en) 1980-12-17
DE3015640A1 (de) 1980-11-06
NO156603C (no) 1987-10-21
DK156638B (da) 1989-09-18
BE882949A (fr) 1980-10-24
GB2048840B (en) 1983-12-21
JPS5938161B2 (ja) 1984-09-14
FR2454998B1 (nl) 1983-11-18
NO801174L (no) 1980-10-27
SE8003073L (sv) 1980-10-25
IN154518B (nl) 1984-11-03
JPS55144401A (en) 1980-11-11
ZA802258B (en) 1981-04-29
IT1141316B (it) 1986-10-01
SE449740B (sv) 1987-05-18
NO156603B (no) 1987-07-13
DK173280A (da) 1980-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4409196A (en) Synthesis gas for ammonia production
AU2018364702B2 (en) Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide
US20220194789A1 (en) Atr-based hydrogen process and plant
KR102599461B1 (ko) 암모니아 합성 가스 제조 방법
US20230174377A1 (en) Process for the production of hydrogen
RU2641306C2 (ru) Способ получения метанола из диоксида углерода
US20170057819A1 (en) Systems and processes for producing ultrapure, high pressure hydrogen
CA3185775A1 (en) Atr-based hydrogen process and plant
US20230174378A1 (en) Process for producing hydrogen
EA027871B1 (ru) Способ получения аммиака и мочевины
CA3185308C (en) Low carbon hydrogen fuel
KR20130079322A (ko) 액상 탄화수소, 기상 탄화수소, 및/또는 산소 첨가 화합물을 포함하고 또한 바이오매스로부터 유도된 반응물을 출발물질로 하여 비통합 멤브레인 반응기에 의해 합성가스와 수소를 제조하는 방법
NL8002358A (nl) Werkwijze voor de bereiding van een gasstroom voor de synthese van ammoniak.
GB2621672A (en) Process for producing hydrogen
WO2023218160A1 (en) Process for synthesising methanol
CA3240785A1 (en) Process for producing hydrogen and method of retrofitting a hydrogen production unit
GB2121775A (en) Synthesis gas for ammonia production
CN118369288A (zh) 低碳氢气方法
WO2024134158A1 (en) Process for producing hydrogen
GB2625645A (en) Process for producing hydrogen
WO2024056871A1 (en) Autothermal reforming process for production of hydrogen
KR20240144892A (ko) 저탄소 수소 공정
BR112020001494B1 (pt) Método para a preparação do gás de síntese de amônia e uso desse método

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed