RU2012112641A - Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой - Google Patents

Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой Download PDF

Info

Publication number
RU2012112641A
RU2012112641A RU2012112641/05A RU2012112641A RU2012112641A RU 2012112641 A RU2012112641 A RU 2012112641A RU 2012112641/05 A RU2012112641/05 A RU 2012112641/05A RU 2012112641 A RU2012112641 A RU 2012112641A RU 2012112641 A RU2012112641 A RU 2012112641A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
synthesis gas
stream
enriched
cryogenic
Prior art date
Application number
RU2012112641/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2558579C2 (ru
Inventor
Эрманно Филиппи
Джеффри Фредерик Скиннер
Original Assignee
Аммония Касале С А
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41560872&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2012112641(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Аммония Касале С А filed Critical Аммония Касале С А
Publication of RU2012112641A publication Critical patent/RU2012112641A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2558579C2 publication Critical patent/RU2558579C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/586—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being a methanation reaction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0276—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of H2/N2 mixtures, i.e. of ammonia synthesis gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04539—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the H2/CO synthesis by partial oxidation or oxygen consuming reforming processes of fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04563—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating
    • F25J3/04587—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating for the NH3 synthesis, e.g. for adjusting the H2/N2 ratio
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0211—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a non-catalytic reforming step
    • C01B2203/0216—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a non-catalytic reforming step containing a non-catalytic steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/0445—Selective methanation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/046—Purification by cryogenic separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/068—Ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/20—H2/N2 mixture, i.e. synthesis gas for or purge gas from ammonia synthesis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/42—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/904—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by liquid or gaseous cryogen in an open loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/80—Retrofitting, revamping or debottlenecking of existing plant
    • 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
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49716—Converting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

1. Способ получения кондиционного синтез-газа для производства аммиака, включающий стадии, на которых осуществляют:конверсию углеводородного исходного сырья (11) с последующими стадиями конверсии CO, удаления COи метанирования с получением потока (13) сырого кондиционного синтез-газа для производства аммиака, содержащего водород и азот;обработку сырого синтез-газа в секции (2) криогенной очистки с получением потока (17) очищенного синтез-газа;подачу жидкого потока (32), обогащенного азотом, при криогенной температуре в секцию криогенной очистки;обеспечение косвенного теплообмена между синтез-газом и жидким потоком, обогащенным азотом, в криогенной секции, причем поток, обогащенный азотом, по меньшей мере частично испаряют для обеспечения охлаждения криогенной секции.2. Способ по п.1, в котором жидкий поток (32), обогащенный азотом, по меньшей мере после частичного испарения в криогенной секции, получают на выходе из криогенной секции и смешивают с очищенным синтез-газом для обеспечения по меньшей мере частью азота, требуемой для корректировки соотношения водород/азот кондиционного синтез-газа для производства аммиака.3. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию обработки воздушного потока (31) в устройстве (3) разделения воздуха с получением жидкого потока (32), обогащенного азотом, и потока (35), обогащенного кислородом.4. Способ по п.3, в котором устройство (3) разделения воздуха обеспечивает получение жидкого потока (32), обогащенного азотом, и дополнительного потока (32а), обогащенного азотом, при температуре окружающей среды и в газообразном состоянии, причем количество азота, требуемое для корректировки соотношения HN

Claims (14)

1. Способ получения кондиционного синтез-газа для производства аммиака, включающий стадии, на которых осуществляют:
конверсию углеводородного исходного сырья (11) с последующими стадиями конверсии CO, удаления CO2 и метанирования с получением потока (13) сырого кондиционного синтез-газа для производства аммиака, содержащего водород и азот;
обработку сырого синтез-газа в секции (2) криогенной очистки с получением потока (17) очищенного синтез-газа;
подачу жидкого потока (32), обогащенного азотом, при криогенной температуре в секцию криогенной очистки;
обеспечение косвенного теплообмена между синтез-газом и жидким потоком, обогащенным азотом, в криогенной секции, причем поток, обогащенный азотом, по меньшей мере частично испаряют для обеспечения охлаждения криогенной секции.
2. Способ по п.1, в котором жидкий поток (32), обогащенный азотом, по меньшей мере после частичного испарения в криогенной секции, получают на выходе из криогенной секции и смешивают с очищенным синтез-газом для обеспечения по меньшей мере частью азота, требуемой для корректировки соотношения водород/азот кондиционного синтез-газа для производства аммиака.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию обработки воздушного потока (31) в устройстве (3) разделения воздуха с получением жидкого потока (32), обогащенного азотом, и потока (35), обогащенного кислородом.
4. Способ по п.3, в котором устройство (3) разделения воздуха обеспечивает получение жидкого потока (32), обогащенного азотом, и дополнительного потока (32а), обогащенного азотом, при температуре окружающей среды и в газообразном состоянии, причем количество азота, требуемое для корректировки соотношения HN кондиционного синтез-газа для производства аммиака, частично обеспечивают испаренным жидким потоком (34), обогащенным азотом, полученным на выпуске из криогенной секции, и частично потоком (32а), обогащенным азотом, при температуре окружающей среды.
5. Способ по п.3, в котором поток (35), обогащенный кислородом, используют как дополнительный окислитель в процессе конверсии посредством ввода его в аппарат вторичной конверсии секции (1) конверсии.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором:
охлаждают сырой синтез-газ (13) до криогенной температуры в главном теплообменнике (201) криогенной секции (2) с получением охлажденного сырого синтез-газа (14);
подают охлажденный сырой синтез-газ (14) в контактное устройство (202), в котором криогенным сжижением получают жидкую фракцию (19), содержащую загрязнения, и отделяют из синтез-газа;
получают очищенный синтез-газ (15) из контактного устройства (202) и дополнительно подвергают охлаждению и очистке в холодильнике (203), который охлаждают по меньшей мере частичным испарением жидкого потока (32), обогащенного азотом;
отбирают дополнительно очищенный синтез-газ (16) на выходе из холодильника и повторно нагревают в главном теплообменнике (201) посредством теплообмена с входящим сырым синтез-газом (13) и испаренным потоком (33) азота, отобранным из упомянутого холодильника.
7. Способ по п.6, в котором жидкую фракцию, содержащую загрязнения, дополнительно используют как охлаждающую среду (20) для главного теплообменника (201) криогенной секции (2).
8. Способ по п.1, в котором жидкий поток, обогащенный азотом, и/или поток, обогащенный азотом, при температуре окружающей среды, по существу представляют собой чистый азот.
9. Установка для получения кондиционного синтез-газа для производства аммиака, содержащая:
головную секцию, включающую секцию (1) конверсии, приспособленную для осуществления конверсии углеводородного исходного сырья и получения потока сырого синтез-газа для производства аммиака;
секцию (2) криогенной очистки для обработки сырого синтез-газа, полученного в головной секции;
средства подачи жидкого потока (32), обогащенного азотом, при криогенной температуре в секцию криогенной очистки для использования в качестве теплообменной среды для охлаждения секции криогенной очистки;
по меньшей мере один теплообменник (203, 201), предназначенный для косвенного теплообмена между синтез-газом и жидким потоком, обогащенным азотом, в криогенной секции (2), и выполненный с возможностью по меньшей мере частичного испарения в нем жидкого потока, обогащенного азотом, для обеспечения охлаждения криогенной секции.
10. Установка по п.9, дополнительно содержащая средства для получения испаренного потока (34), обогащенного азотом, на выходе из секции криогенной очистки и смешения этого потока, обогащенного азотом, с очищенным синтез-газом (17) для обеспечения по меньшей мере частью азота, требуемой для корректировки соотношения водород/азот кондиционного синтез-газа для производства аммиака.
11. Установка по п.9, содержащая устройство (3) разделения воздуха для обеспечения жидкого потока (32), обогащенного азотом, и второго потока (32а) азота при температуре окружающей среды для корректировки соотношения HN, и дополнительно потока (35), обогащенного кислородом, для подачи в качестве окислителя в секцию (1) конверсии.
12. Установка по п.11, в которой головная секция включает аппарат первичной конверсии, аппарат вторичной конверсии и оборудование для конверсии CO, удаления CO2 и метанирования, причем поток (35), обогащенный кислородом, подается в аппарат вторичной конверсии секции конверсии.
13. Установка по любому из пп.9-12, в которой криогенная секция (2) включает: контактное устройство, такое как колонна (202) криогенного холодильника; холодильник (203), выполненный с возможностью приема частично очищенного синтез-газа (15), полученного в контактном устройстве, и охлаждения жидким потоком (32), обогащенным азотом; главный теплообменник (201), выполненный с возможностью охлаждения входящего сырого синтез-газа (13) посредством теплообмена с одним или несколькими потоками, включающими потоки (33) азота, испаренного в упомянутом холодильнике, очищенного синтез-газа (16) и нижнего продукта (20), выходящего из контактного устройства.
14. Способ модернизации головной секции установки для производства аммиака, содержащей секцию (1) конверсии с по меньшей мере аппаратами первичной и вторичной конверсии для конверсии углеводородного исходного сырья в сырой кондиционный синтез-газ для производства аммиака, включающий по меньшей мере следующие стадии:
монтаж устройства (3) разделения воздуха, работающего параллельно с головной секцией;
обеспечение криогенной секции для обработки сырого синтез-газа, в том случае, если она отсутствовала в исходной установке;
обеспечение средств подачи жидкого потока (32), обогащенного азотом, полученного в устройстве разделения воздуха, в криогенную секцию для использования в качестве охлаждающей среды;
обеспечение подающей линии для потока (35), обогащенного кислородом, полученного в устройстве разделения воздуха, для увеличения производительности секции конверсии.
RU2012112641/05A 2009-09-02 2010-08-25 Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой RU2558579C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09169289A EP2292554A1 (en) 2009-09-02 2009-09-02 Production of ammonia make-up syngas with cryogenic purification
EP09169289.7 2009-09-02
PCT/EP2010/062417 WO2011026771A1 (en) 2009-09-02 2010-08-25 Production of ammonia make-up syngas with cryogenic purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012112641A true RU2012112641A (ru) 2013-10-10
RU2558579C2 RU2558579C2 (ru) 2015-08-10

Family

ID=41560872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112641/05A RU2558579C2 (ru) 2009-09-02 2010-08-25 Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой

Country Status (5)

Country Link
US (3) US20120161079A1 (ru)
EP (2) EP2292554A1 (ru)
CN (1) CN102498058B (ru)
RU (1) RU2558579C2 (ru)
WO (1) WO2011026771A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9083020B2 (en) * 2009-09-04 2015-07-14 Lg Fuel Cell Systems Inc. Reducing gas generators and methods for generating reducing gas
US20150129806A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 Ammonia Casale Sa Process for Producing Ammonia Synthesis Gas and a Method for Revamping a Front-End of an Ammonia Plant
CN105314596A (zh) * 2015-06-16 2016-02-10 浙江科技学院 一种甲烷二氧化碳自热重整制备合成气的方法及设备
EP3156363A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-19 Casale SA Process for making a synthesis gas by reforming of a hydrocarbon and including recovery of carbon dioxide at high pressure
IT201600081328A1 (it) * 2016-08-02 2018-02-02 Saipem Spa Recupero di anidride carbonica da gas di sintesi in impianti per la produzione di ammoniaca per mezzo di separazione gravimetrica
EP3333124B1 (de) * 2016-12-09 2019-06-26 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Anlage und verfahren zur erzeugung von synthesegas
EP3333123B1 (de) * 2016-12-09 2019-11-27 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Verfahren und anlage zur erzeugung von synthesegas
US10870810B2 (en) * 2017-07-20 2020-12-22 Proteum Energy, Llc Method and system for converting associated gas
WO2023070161A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Fortescue Future Industries Pty Ltd Method of producing ammonia

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE547832A (ru) * 1955-06-02
US2865864A (en) * 1955-08-19 1958-12-23 Texas Co Process for the production of ammonia synthesis feed gas
GB833551A (en) 1957-09-06 1960-04-27 Texaco Development Corp Production of ammonia synthesis feed gas
US3572046A (en) 1965-10-22 1971-03-23 Braun & Co C F Apparatus for purification of raw ammonia synthesis gas
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
GB1156003A (en) * 1965-10-22 1969-06-25 Braun & Co C F Ammonia Synthesis Gas Purification Process and Apparatus.
JPS5479169A (en) 1977-12-07 1979-06-23 Hitachi Ltd Cold-compensating method for nitrogen-washing apparatus
DE3802552A1 (de) 1988-01-28 1989-08-10 Linde Ag Verfahren zum reinigen eines gasgemisches
DE3816401A1 (de) * 1988-05-13 1989-11-16 Linde Ag Verfahren zur reinigung von rohgas fuer die ammoniaksynthese
US5736116A (en) 1995-10-25 1998-04-07 The M. W. Kellogg Company Ammonia production with enriched air reforming and nitrogen injection into the synthesis loop
US5775128A (en) 1997-05-02 1998-07-07 Praxair Technology, Inc. Process for producing ammonia and recovering argon using low purity oxygen
US7090816B2 (en) * 2003-07-17 2006-08-15 Kellogg Brown & Root Llc Low-delta P purifier for nitrogen, methane, and argon removal from syngas
DE102005046790A1 (de) * 2005-09-29 2007-04-05 Linde Ag Verfahren zur Reinigung eines Gasgemisches
US8075646B2 (en) * 2006-02-09 2011-12-13 Siemens Energy, Inc. Advanced ASU and HRSG integration for improved integrated gasification combined cycle efficiency

Also Published As

Publication number Publication date
US20120161079A1 (en) 2012-06-28
EP2292554A1 (en) 2011-03-09
WO2011026771A1 (en) 2011-03-10
RU2558579C2 (ru) 2015-08-10
EP2473440B1 (en) 2016-12-21
US10273155B2 (en) 2019-04-30
CN102498058A (zh) 2012-06-13
CN102498058B (zh) 2016-01-20
US20160068389A1 (en) 2016-03-10
US20170253481A1 (en) 2017-09-07
EP2473440A1 (en) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012112641A (ru) Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой
KR100419763B1 (ko) 농축공기개질및합성루프에로의질소주입에의한암모니아제법
US10302357B2 (en) Process and apparatus for the production of CO and CO2
US20220152552A1 (en) Method for purifying biogas through membranes at negative temperatures
CA3034863C (en) Process and apparatus for producing carbon monoxide
RU2011140704A (ru) Разделение диоксида углерода и водорода
RU2011129233A (ru) Способ и оборудование для получения кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с установкой разделения воздуха в качестве источника азота
US20130298600A1 (en) Process and apparatus for production of ammonia synthesis gas and pure methane by cryogenic separation
CA2757011A1 (en) Cryogenic separation of synthesis gas
US9625209B2 (en) Method for cryogenically separating a mixture of nitrogen and carbon monoxide
CN108055839B (zh) 用于生产一氧化碳和氢气的混合物的方法和设备
CN101627273A (zh) 由合成气获得产品的方法和设备
JP4708017B2 (ja) 合成ガスを分別・精製するためのプラントユニットおよび方法
US10132562B2 (en) Process and device for the cryogenic separation of a methane-rich stream
US11015866B2 (en) Process and plant for the combination production of a mixture of hydrogen and nitrogen and also of carbon monoxide by cryogenic distillation and cryogenic scrubbing
US7617701B2 (en) Process and installation for providing a fluid mixture containing at least 10% carbon monoxide
JP2007502398A (ja) 少なくとも１０％の一酸化炭素をふくむ流体混合物を提供するための方法および装置
RU2741460C1 (ru) Установка для разделения углеводородсодержащей газовой смеси с получением гелия
CN113891850B (zh) 用于分离一氧化碳、氢气和至少一种酸性气体的混合物的方法和装置
WO2013078606A1 (en) Process and apparatus for the purification of hydrogen by cryogenic nitrogen wash and co-production of liquid methane
EP2562502A1 (en) Process and installation for supplying gaseous carbon monoxide by cryogenic distillation
JP7355980B1 (ja) 超高純度酸素製造方法及び超高純度酸素製造装置
CN110114627B (zh) 用于低温分离氢气和一氧化碳的混合物的方法
US20240166509A1 (en) Process for increasing hydrogen recovery by chilling hydrogen with product co2 stream
JP2002267355A (ja) 空気分離装置

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant