RU2010126229A - Повышение эффективности способов получения аммиака - Google Patents
Повышение эффективности способов получения аммиака Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010126229A RU2010126229A RU2010126229/05A RU2010126229A RU2010126229A RU 2010126229 A RU2010126229 A RU 2010126229A RU 2010126229/05 A RU2010126229/05 A RU 2010126229/05A RU 2010126229 A RU2010126229 A RU 2010126229A RU 2010126229 A RU2010126229 A RU 2010126229A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- ammonia
- heat exchanger
- section
- flow channel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
- C01C1/0423—Cold wall reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
- B01J8/0461—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds
- B01J8/0469—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis from N2 and H2 in presence of a catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/10—Arrangements for using waste heat
- F27D17/15—Arrangements for using waste heat using boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/10—Arrangements for using waste heat
- F27D17/17—Arrangements for using waste heat for preheating fluids, e.g. air or gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
1. Система для получения аммиака, содержащая: ! реактор, включающий: ! первую оболочку, имеющую два или более отдельных слоев катализатора, размещенных в ней; ! вторую оболочку, расположенную вокруг первой оболочки; и ! проточный канал, размещенный внутри первой оболочки, причем два или более отдельных слоев катализатора внутри первой оболочки размещены вокруг проточного канала; ! первый теплообменник, расположенный снаружи реактора и находящийся в сообщении по текучей среде с первой оболочкой; и ! второй теплообменник, расположенный снаружи реактора и находящийся в сообщении по текучей среде со второй оболочкой. ! 2. Система по п.1, в которой первая и вторая оболочки являются концентрическими относительно друг друга. ! 3. Система по п.1, в которой первая оболочка, вторая оболочка и проточный канал являются концентрическими относительно друг друга. ! 4. Система по п.1, в которой каждая из первой оболочки и второй оболочки включает первую секцию и вторую секцию, причем первая секция имеет большее поперечное сечение, чем поперечное сечение второй секции. ! 5. Система для получения аммиака, содержащая: ! первый вмещающий объем, расположенный внутри второго вмещающего объема; ! два или более отдельных слоев катализатора, расположенных внутри первого вмещающего объема; ! проточный канал, по меньшей мере частично расположенный внутри первого вмещающего объема, причем проточный канал и первый вмещающий объем образуют кольцевой зазор между собой; ! первый теплообменник, расположенный снаружи первого и второго вмещающих объемов; ! второй теплообменник, расположенный снаружи первого и второго вмещающих объемов, причем пр�
Claims (20)
1. Система для получения аммиака, содержащая:
реактор, включающий:
первую оболочку, имеющую два или более отдельных слоев катализатора, размещенных в ней;
вторую оболочку, расположенную вокруг первой оболочки; и
проточный канал, размещенный внутри первой оболочки, причем два или более отдельных слоев катализатора внутри первой оболочки размещены вокруг проточного канала;
первый теплообменник, расположенный снаружи реактора и находящийся в сообщении по текучей среде с первой оболочкой; и
второй теплообменник, расположенный снаружи реактора и находящийся в сообщении по текучей среде со второй оболочкой.
2. Система по п.1, в которой первая и вторая оболочки являются концентрическими относительно друг друга.
3. Система по п.1, в которой первая оболочка, вторая оболочка и проточный канал являются концентрическими относительно друг друга.
4. Система по п.1, в которой каждая из первой оболочки и второй оболочки включает первую секцию и вторую секцию, причем первая секция имеет большее поперечное сечение, чем поперечное сечение второй секции.
5. Система для получения аммиака, содержащая:
первый вмещающий объем, расположенный внутри второго вмещающего объема;
два или более отдельных слоев катализатора, расположенных внутри первого вмещающего объема;
проточный канал, по меньшей мере частично расположенный внутри первого вмещающего объема, причем проточный канал и первый вмещающий объем образуют кольцевой зазор между собой;
первый теплообменник, расположенный снаружи первого и второго вмещающих объемов;
второй теплообменник, расположенный снаружи первого и второго вмещающих объемов, причем проточный канал находится в сообщении по текучей среде с первым вмещающим объемом на первом своем конце и в сообщении по текучей среде с первым теплообменником на втором своем конце, и второй теплообменник находится в сообщении по текучей среде со вторым вмещающим объемом.
6. Система по п.5, в которой первый вмещающий объем и второй вмещающий объем являются концентрическими относительно друг друга.
7. Система по п.5, в которой первый вмещающий объем, второй вмещающий объем и проточный канал являются концентрическими относительно друг друга.
8. Система по п.5, в которой каждый из первого вмещающего объема и второго вмещающего объема содержит первую секцию и вторую секцию, причем первая секция имеет большее поперечное сечение, чем поперечное сечение второй секции.
9. Способ получения аммиака, содержащий этапы, на которых:
распределяют подаваемый газ, содержащий азот и водород, в конвертор аммиака, причем конвертор содержит:
первую оболочку, имеющую два или более отдельных слоев катализатора, размещенных в ней;
вторую оболочку, расположенную вокруг первой оболочки;
первый теплообменник, расположенный снаружи первой оболочки и находящийся в сообщении по текучей среде с ней;
второй теплообменник, расположенный снаружи второй оболочки и находящийся в сообщении по текучей среде с ней; и
проточный канал, расположенный внутри первой оболочки, причем два или более отдельных слоев катализатора внутри первой оболочки размещены вокруг проточного канала, причем первую часть подаваемого газа вводят в первую оболочку, и вторую часть подаваемого газа вводят во вторую оболочку;
обеспечивают реакцию первой части подаваемого газа в присутствии катализатора для получения аммиачного выходного потока;
обеспечивают передачу по меньшей мере части теплоты реакции из аммиачного выходного потока для получения пара внутри первого теплообменника;
обеспечивают передачу по меньшей мере части теплоты реакции от аммиачного выходного потока второй части подаваемого газа внутри второго теплообменника;
вводят нагретую вторую часть подаваемого газа в первую оболочку; и
обеспечивают реакцию нагретой второй части подаваемого газа в присутствии катализатора.
10. Способ по п.9, в котором пар имеет давление от около 10300 кПа до около 12500 кПа.
11. Способ по п.9, в котором аммиачный выходной поток имеет температуру от около 440°С до около 465°С.
12. Способ по п.9, в котором аммиачный выходной поток имеет давление от около 13500 кПа до около 19000 кПа.
13. Способ по п.9, в котором аммиачный выходной поток охлаждают во втором теплообменнике до температуры от около 335°С до около 385°С.
14. Способ по п.9, в котором первая часть составляет от около 40 об.% до около 52 об.% подаваемого газа.
15. Способ по п.9, в котором вторая часть внутри второй оболочки имеет температуру от около 120°С до около 160°С.
16. Способ по п.9, в котором катализатор включает магнетит, один или более металлов платиновой группы, их производные или комбинации.
17. Способ по п.9, в котором от около 45 об.% до около 55 об.% аммиачного выходного потока используют для нагревания второй части подаваемого газа.
18. Способ модернизации системы для получения аммиака, причем система включает конвертор аммиака, имеющий внутреннее обменное устройство для нагревания аммиачного подаваемого газа, обменное устройство для передачи теплоты от аммиачного продукта потоку технологических отходов, причем способ содержит этапы, на которых:
удаляют внутреннее обменное устройство из конвертора;
передают теплоту от аммиачного продукта для получения пара высокого давления внутри первого теплообменника, размещенного снаружи конвертора;
передают теплоту от аммиачного продукта аммиачному подаваемому газу внутри второго теплообменника, размещенного снаружи конвертора; и
возвращают нагретый аммиачный подаваемый газ в конвертор.
19. Способ по п.18, в котором пар высокого давления имеет давление от около 10300 кПа до около 12500 кПа.
20. Способ по п.18, в котором аммиачный продукт имеет температуру от около 440°С до около 465°С.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99020707P | 2007-11-26 | 2007-11-26 | |
| US60/990,207 | 2007-11-26 | ||
| US12/107,506 | 2008-04-22 | ||
| US12/107,506 US7867460B2 (en) | 2007-11-26 | 2008-04-22 | Efficiency of ammonia processes |
| PCT/US2008/010478 WO2009070189A1 (en) | 2007-11-26 | 2008-09-08 | Improving efficiency of ammonia processes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010126229A true RU2010126229A (ru) | 2012-01-10 |
| RU2469953C2 RU2469953C2 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=40669885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010126229/05A RU2469953C2 (ru) | 2007-11-26 | 2008-09-08 | Система для получения аммиака (варианты), способ получения аммиака и способ модернизации системы для получения аммиака |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7867460B2 (ru) |
| EP (1) | EP2231510B1 (ru) |
| JP (1) | JP2011505314A (ru) |
| CN (1) | CN101925531B (ru) |
| AU (1) | AU2008330210B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0820256B1 (ru) |
| CA (1) | CA2706417C (ru) |
| EG (1) | EG25414A (ru) |
| RU (1) | RU2469953C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009070189A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8377154B2 (en) * | 2010-05-18 | 2013-02-19 | Kellogg Brown & Root Llc | Gasification system and process for maximizing production of syngas and syngas-derived products |
| EP2662133A1 (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-13 | Casale Chemicals S.A. | A method for revamping a secondary reformer |
| CN103351006A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-10-16 | 太仓市恒益医药化工原料厂 | 一种用于氨的制备工艺 |
| US9561968B2 (en) | 2013-08-07 | 2017-02-07 | Kellogg Brown & Root Llc | Methods and systems for producing and processing syngas in a pressure swing adsorption unit and making ammonia therefrom |
| WO2015019473A1 (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | トヨタ自動車株式会社 | アンモニア合成方法 |
| US9958211B2 (en) * | 2015-03-12 | 2018-05-01 | Bayotech, Inc. | Nested-flow heat exchangers and chemical reactors |
| EP3115338A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | Casale SA | A method for revamping an ammonia converter |
| DE102017205780A1 (de) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zum Herstellen von Synthesegas sowie Synthesegas-Kühlungsanordnung und Verwendung |
| US10960375B2 (en) | 2017-07-27 | 2021-03-30 | Kellogg Brown & Root Llc. | Method for revamping vertical converters having a flanged pressure shell extension for housing an internal heat exchanger |
| DE102018108989A1 (de) * | 2018-04-16 | 2019-10-17 | Thyssenkrupp Ag | Industrieanlage mit Anfahrofen und Verfahren zum Initiieren chemischer Reaktionen |
| DE102019202893A1 (de) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Herstellung von Ammoniak |
| CN110243086A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-17 | 浙江工业大学 | 基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统 |
| WO2023163798A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | SANsyco Consulting, LLC | Ammonia synthesis converter and method for small production units |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1542029B1 (de) * | 1966-10-20 | 1970-07-23 | Basf Ag | Kuehlsystem fuer die Wand eines Reaktors |
| EP0000993B1 (en) * | 1977-08-22 | 1982-12-08 | Imperial Chemical Industries Plc | Ammonia production process |
| US4230680A (en) * | 1978-07-17 | 1980-10-28 | Pullman Incorporated | Low energy process for synthesis of ammonia |
| IT1123468B (it) * | 1979-07-13 | 1986-04-30 | Zardi Umberto | Reattore assiale-radiale per sintesi eterogenee |
| EP0026057B1 (en) * | 1979-09-14 | 1984-03-14 | Imperial Chemical Industries Plc | Synthesis reactor and processes |
| US4482523A (en) | 1983-11-14 | 1984-11-13 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia synthesis converter |
| IN165082B (ru) * | 1985-05-15 | 1989-08-12 | Ammonia Casale Sa | |
| US4735780A (en) | 1986-07-15 | 1988-04-05 | The M. W. Kellogg Company | Ammonia synthesis converter |
| IN170750B (ru) * | 1986-07-15 | 1992-05-09 | Kellogg M W Co | |
| US5254316A (en) * | 1988-12-21 | 1993-10-19 | Ammonia Casale S.A. | Reactors for heterogeneous synthesis |
| EP0550525B1 (en) * | 1990-09-24 | 1995-08-02 | C F Braun Inc. | High conversion ammonia synthesis |
| EP1060125B1 (en) | 1998-03-05 | 2002-06-12 | Haldor Topsoe A/S | Process and converter for the preparation of ammonia |
| US7081230B2 (en) * | 2002-11-15 | 2006-07-25 | Kellogg Brown & Root Llc | Split-flow, vertical ammonia converter |
| MX2007001173A (es) * | 2004-01-15 | 2007-09-25 | Methanol Casale Sa | Reactor catalitico de lecho fijo. |
-
2008
- 2008-04-22 US US12/107,506 patent/US7867460B2/en active Active
- 2008-09-08 CN CN200880125540.5A patent/CN101925531B/zh active Active
- 2008-09-08 EP EP08853657.8A patent/EP2231510B1/en active Active
- 2008-09-08 JP JP2010534932A patent/JP2011505314A/ja active Pending
- 2008-09-08 BR BRPI0820256-7A patent/BRPI0820256B1/pt active IP Right Grant
- 2008-09-08 WO PCT/US2008/010478 patent/WO2009070189A1/en not_active Ceased
- 2008-09-08 CA CA2706417A patent/CA2706417C/en active Active
- 2008-09-08 RU RU2010126229/05A patent/RU2469953C2/ru active
- 2008-09-08 AU AU2008330210A patent/AU2008330210B2/en active Active
-
2010
- 2010-05-23 EG EG2010050851A patent/EG25414A/xx active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7867460B2 (en) | 2011-01-11 |
| EP2231510A4 (en) | 2013-11-27 |
| CA2706417C (en) | 2015-03-24 |
| AU2008330210A1 (en) | 2009-06-04 |
| AU2008330210B2 (en) | 2013-09-26 |
| EP2231510B1 (en) | 2018-05-23 |
| US20090136391A1 (en) | 2009-05-28 |
| EP2231510A1 (en) | 2010-09-29 |
| JP2011505314A (ja) | 2011-02-24 |
| BRPI0820256B1 (pt) | 2019-01-02 |
| CA2706417A1 (en) | 2009-06-04 |
| CN101925531B (zh) | 2016-02-24 |
| EG25414A (en) | 2012-01-02 |
| WO2009070189A1 (en) | 2009-06-04 |
| BRPI0820256A2 (pt) | 2015-06-16 |
| CN101925531A (zh) | 2010-12-22 |
| RU2469953C2 (ru) | 2012-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111372675B (zh) | 具有集成的热交换器的化学反应器 | |
| KR102712430B1 (ko) | 수소 생성 시스템 | |
| KR102730206B1 (ko) | 수소 생성 시스템 | |
| RU2469953C2 (ru) | Система для получения аммиака (варианты), способ получения аммиака и способ модернизации системы для получения аммиака | |
| KR20210116144A (ko) | 수소 생성 시스템 | |
| CA2578622A1 (en) | Catalytic reactor | |
| EA201000156A1 (ru) | Способ проведения эндотермической реакции | |
| CN102059078B (zh) | 一种等温径向变换反应器 | |
| CN210915299U (zh) | 一种制氢机 | |
| WO2009116977A3 (en) | Tube reactor | |
| CN109850918A (zh) | 一种合成氨反应器及工艺 | |
| CN104955558A (zh) | 利用内床冷却的隔热的多床催化转换器 | |
| HRP20231342T1 (hr) | Reformiranje ugljikovodika parom ili suhom reakcijom | |
| WO2011026713A3 (en) | Vertical isothermal shell-and-tube reactor | |
| GB1089353A (en) | Synthesis reaction apparatus | |
| CN101172577A (zh) | 甲醇分解反应器 | |
| GB0911101D0 (en) | Gas to liquid heat pipe heat exchanger | |
| JP7763444B2 (ja) | アンモニアガス予備加熱機能を有するアンモニア分解反応器 | |
| CN111017874B (zh) | 一种流体制备系统 | |
| CN117753359A (zh) | 一种多套管氨分解反应器及系统 | |
| DE60332529D1 (de) | Reaktionsapparatur mit wärmetauscher | |
| FR2924358B1 (fr) | Nouveau reacteur permettant la mise en oeuvre de reactions a tres haute temperature et haute pression | |
| CN103910604B (zh) | 甲醇合成塔出口高温气体的处理工艺和甲醇合成系统 | |
| CN114804027A (zh) | 一种沼气自热重整多孔介质反应装置 | |
| CN106610237A (zh) | 一种新型二氧化碳冷却装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170808 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211217 Effective date: 20211217 |