RU2015106809A - Способ повышения производительности установки для получения аммиака - Google Patents

Способ повышения производительности установки для получения аммиака Download PDF

Info

Publication number
RU2015106809A
RU2015106809A RU2015106809A RU2015106809A RU2015106809A RU 2015106809 A RU2015106809 A RU 2015106809A RU 2015106809 A RU2015106809 A RU 2015106809A RU 2015106809 A RU2015106809 A RU 2015106809A RU 2015106809 A RU2015106809 A RU 2015106809A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
ammonia
reformer
section
air
Prior art date
Application number
RU2015106809A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2608766C2 (ru
Inventor
Эрманно Филиппи
Серджо ПАНЦА
Original Assignee
Касале Са
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 Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of RU2015106809A publication Critical patent/RU2015106809A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2608766C2 publication Critical patent/RU2608766C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • B01J8/06—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • 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
    • 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
    • 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 in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase 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
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00018—Construction aspects
    • B01J2219/00024—Revamping, retrofitting or modernisation of existing plants
    • 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
    • C01B2203/0205—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
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • 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
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • 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
    • C01B2203/0465—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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • 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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/146—At least two purification steps in series
    • C01B2203/147—Three or more purification steps in series
    • 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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

1. Способ увеличения производительности установки для получения аммиака, имеющей головную секцию для вырабатывания подпиточного синтез-газа и секцию (6) синтеза для конвертирования подпиточного синтез-газа в аммиак, при этомголовная секция включает:первичный риформер (1), содержащий группу труб, заполненных катализатором;вторичный риформер (2), в который поступают выходной поток первичного риформера и поток воздуха (14);воздушный компрессор, обеспечивающий подачу воздуха (14) во вторичный риформер;последовательно соединенные устройства для обработки потока с выхода вторичного риформера, включающие по меньшей мере конвертер (3) сдвига CO, секцию (4) удаления диоксида углерода (CO) и метанизатор (5);блок осушения синтез-газа;главный компрессор (33) синтез-газа для повышения давления синтез-газа до уровня давления в секции синтеза, содержащий заданное количество статоров и роторов;при этом секция синтеза включает конвертер аммиака,и при осуществлении способа:обеспечивают увеличение количества водорода, который вырабатывается или может вырабатываться секцией риформинга, посредством:замену труб первичного риформера новыми трубами, имеющими, по существу, тот же наружный диаметр, но меньшую толщину, чем прежние, для увеличения внутреннего диаметра труб; и (или)установку источника кислорода для обогащения кислородом, поставляемым этим источником, воздуха, подаваемого на вторичный риформер;модернизируют (модифицируют) воздушный компрессор посредством установки новых статорных и роторных частей так, что модернизированный компрессорный агрегат обеспечивает увеличение расхода воздуха, подаваемого во вторичный риформер, при сохранении прежнего

Claims (15)

1. Способ увеличения производительности установки для получения аммиака, имеющей головную секцию для вырабатывания подпиточного синтез-газа и секцию (6) синтеза для конвертирования подпиточного синтез-газа в аммиак, при этом
головная секция включает:
первичный риформер (1), содержащий группу труб, заполненных катализатором;
вторичный риформер (2), в который поступают выходной поток первичного риформера и поток воздуха (14);
воздушный компрессор, обеспечивающий подачу воздуха (14) во вторичный риформер;
последовательно соединенные устройства для обработки потока с выхода вторичного риформера, включающие по меньшей мере конвертер (3) сдвига CO, секцию (4) удаления диоксида углерода (CO2) и метанизатор (5);
блок осушения синтез-газа;
главный компрессор (33) синтез-газа для повышения давления синтез-газа до уровня давления в секции синтеза, содержащий заданное количество статоров и роторов;
при этом секция синтеза включает конвертер аммиака,
и при осуществлении способа:
обеспечивают увеличение количества водорода, который вырабатывается или может вырабатываться секцией риформинга, посредством:
замену труб первичного риформера новыми трубами, имеющими, по существу, тот же наружный диаметр, но меньшую толщину, чем прежние, для увеличения внутреннего диаметра труб; и (или)
установку источника кислорода для обогащения кислородом, поставляемым этим источником, воздуха, подаваемого на вторичный риформер;
модернизируют (модифицируют) воздушный компрессор посредством установки новых статорных и роторных частей так, что модернизированный компрессорный агрегат обеспечивает увеличение расхода воздуха, подаваемого во вторичный риформер, при сохранении прежнего выходного давления;
модернизируют секцию удаления CO2;
модернизируют компрессор синтез-газа посредством замены по меньшей мере роторов этого компрессора и сокращения числа ступеней;
модернизируют блок осушения синтез-газа;
модернизируют контур синтеза аммиака.
2. Способ по п. 1, в котором имеющаяся секция удаления CO2 оборудована двумя абсорберами и двумя регенераторами, а модернизация секции удаления CO2 включает обеспечение работы упомянутых двух регенераторов при различном давлении так, что первый генератор работает при первом давлении, а второй генератор работает при втором давлении.
3. Способ по п. 2, в котором для соединения двух регенераторов устанавливают струйный насос.
4. Способ по п. 1, в котором имеющаяся секция удаления CO2 оборудована только одним абсорбером и только одним регенератором, а модернизация секции удаления CO2 включает установку одного или более дополнительных ребойлеров и конденсоров и модернизацию внутренних частей абсорбера и регенератора.
5. Способ по п. 1, в котором имеющаяся секция удаления CO2 оборудована только одним абсорбером и только одним регенератором и секцию удаления CO2 модифицируют посредством установки новой отпарной колонны низкого давления и модернизации внутренних частей у имеющихся абсорбера и регенератора.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором блоком осушения синтез-газа является устройство на основе молекулярного сита, а модернизация блока осушения синтез-газа включает обеспечение нового абсорбента с более высокой осушающей способностью по сравнению с имеющимся абсорбентом блока, либо установку блока аммиачной промывки, обеспечивающего удаление кислородосодержащих соединений.
7. Способ по п. 1, в котором при модернизации контура синтеза аммиака устанавливают либо радиально-осевые, либо радиальные внутренние части в имеющийся конвертер контура.
8. Способ по п. 1, в котором при модернизации контура синтеза модернизируют имеющийся конвертер аммиака с применением любого из следующего: нескольких слоев катализатора, радиальной или радиально-осевой конструкции, адиабатической или изотермической схемы.
9. Способ по п. 1, в котором при модернизации контура синтеза аммиака устанавливают дополнительный конвертер параллельно или последовательно с имеющимся конвертером.
10. Способ по п. 1, в котором контур синтеза аммиака включает блок регенерации водорода, который модифицируют при модернизации контура синтеза аммиака.
11. Способ по п. 1, в котором выработку водорода повышают за счет установки предварительного риформера перед первичным риформером либо удлинением радиационного теплообменника первичного риформера.
12. Способ по п. 1, в котором выработку водорода в головной секции увеличивают за счет монтажа воздухоразделительной установки для обогащения кислородом, поставляемым этой установкой, воздуха, подаваемого на вторичный риформер.
13. Способ по п. 1, в котором осуществляют замену горелки вторичного риформера.
14. Способ по п. 1, в котором обеспечивают снижение отношения "пар/углерод" в головной секции предпочтительно до величины от 2,7 до 3,1.
15. Способ по п. 1, в котором производительность установки увеличивают по меньшей мере на 40% по сравнению с прежней производительностью.
RU2015106809A 2012-07-31 2012-07-31 Способ повышения производительности установки для получения аммиака RU2608766C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/064938 WO2014019610A1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 A method for increasing the capacity of an ammonia plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015106809A true RU2015106809A (ru) 2016-09-20
RU2608766C2 RU2608766C2 (ru) 2017-01-24

Family

ID=46682805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106809A RU2608766C2 (ru) 2012-07-31 2012-07-31 Способ повышения производительности установки для получения аммиака

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2608766C2 (ru)
UA (1) UA115245C2 (ru)
WO (1) WO2014019610A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2930141A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-14 Casale Sa A method for revamping a front-end of an ammonia plant
GB201603298D0 (en) * 2016-02-25 2016-04-13 Johnson Matthey Plc Process
IT201800000620A1 (it) * 2018-01-08 2019-07-08 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Impianto di produzione di ammoniaca
GB201807759D0 (en) * 2018-05-14 2018-06-27 Johnson Matthey Plc Process
CN109574038A (zh) * 2018-12-09 2019-04-05 陈良明 适应于小型氮肥厂用的合成氨原料气压缩方法及系统
CN112209408A (zh) * 2020-11-19 2021-01-12 宁夏坤辉气化有限公司 一种串联式双氨合成塔
CN114715845A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 中国石油天然气股份有限公司 合成氨系统
EP4105170A1 (en) 2021-06-18 2022-12-21 Technip Energies France Process and plant for flexible production of syngas from hydrocarbons

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531147A1 (en) 2003-11-06 2005-05-18 CASALE ChEMICALS S.A. Catalytic secondary reforming process and reactor for said process
EP2022754A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-11 Ammonia Casale S.A. Process for producing ammonia synthesis gas
EP2284125A1 (en) * 2009-08-13 2011-02-16 Ammonia Casale S.A. Process for revamping an ammonia plant with nitrogen-based washing of a purge stream
EP2404869A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-11 Ammonia Casale S.A. Process for producing ammonia synthesis gas

Also Published As

Publication number Publication date
RU2608766C2 (ru) 2017-01-24
WO2014019610A1 (en) 2014-02-06
UA115245C2 (uk) 2017-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015106809A (ru) Способ повышения производительности установки для получения аммиака
RU2013104632A (ru) Способ получения синтез-газа для производства аммиака
AU2015276389B2 (en) Process for production of ammonia and derivatives, in particular urea
JP4395542B1 (ja) ガス化ガスからの高純度ｃｏ２回収方法およびシステム
UA98178C2 (ru) Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака и способ получения аммиака
RU2618008C2 (ru) Способ модернизации установок для получения аммиака, использующих природный газ
DE60013595D1 (de) Chemischer reaktor mit druckwechseladsorption
WO2020189575A1 (ja) アンモニア分解設備、これを備えるガスタービンプラント、アンモニア分解方法
CL2008002328A1 (es) Proceso para producir gas de sintesis de amoniaco que comprende alimentar hc y flujo gaseoso que comprende vapor de agua; hacerlos reaccionar; someter el producto a reaccion con aire; y eliminar oxido de carbono y exceso de nitrogeno; y proceso para producir amoniaco a partir de gas de sintesis.
KR20130090397A (ko) 메탄올 및 암모니아의 공동 제조
CA3108704A1 (en) Process for the synthesis of ammonia
AU2015353026B2 (en) A method for revamping an ammonia plant
CN102173380A (zh) 采用变压吸附技术使低温甲醇洗和/或液氮洗大幅度增产及节能的方法和装置
RU2719430C1 (ru) Способ получения азотной кислоты
CA2957838C (en) Process for production of ammonia and derivatives, in particular urea
JP2017101005A (ja) メタノール製造システム及び製造方法
Nand et al. Recent efforts in energy conservation in ammonia and urea plants
AU2016338144B2 (en) Process for making a synthesis gas by reforming of a hydrocarbon and including recovery of carbon dioxide at high temperature
US9334454B2 (en) Method for producing synthesis natural gas using straw gas
CN103911196A (zh) 一种利用工厂废气制天然气的方法和装置
JP2012036863A (ja) ガス化発電システム
CA3135963A1 (en) Steam network assembly for a plant comprising an ammonia-producing unit and a urea-producing unit
CN106163987A (zh) 用于改造制氨装置的前端的方法
WO2015032763A1 (en) Process and plant for the production of ammonia make-up gas including production of a hydrogen gas by steam reforming
RU2803821C2 (ru) Паровая сетевая система для установки, содержащей блок производства аммиака и блок производства карбамида