RU2216514C2 - Method of ammonia production - Google Patents

Method of ammonia production Download PDF

Info

Publication number
RU2216514C2
RU2216514C2 RU2001117617/12A RU2001117617A RU2216514C2 RU 2216514 C2 RU2216514 C2 RU 2216514C2 RU 2001117617/12 A RU2001117617/12 A RU 2001117617/12A RU 2001117617 A RU2001117617 A RU 2001117617A RU 2216514 C2 RU2216514 C2 RU 2216514C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
steam
nitrogen
methane
ammonia
Prior art date
Application number
RU2001117617/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001117617A (en
Inventor
О.С. Чехов
А.Н. Семагин
Original Assignee
Московский государственный университет инженерной экологии
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 Московский государственный университет инженерной экологии filed Critical Московский государственный университет инженерной экологии
Priority to RU2001117617/12A priority Critical patent/RU2216514C2/en
Publication of RU2001117617A publication Critical patent/RU2001117617A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2216514C2 publication Critical patent/RU2216514C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: ammonia production. SUBSTANCE: method of ammonia production from hydrocarbon materials, steam and air includes compression and purification of hydrocarbon materials from sulfur compounds, steam and steam-air catalytic conversion of methane, conversion of carbon monoxide, cleaning of produced nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds, compression, synthesis of ammonia in closed cycle. In so doing, added to initial air is nitrogen and obtained mixture is directed for steam-air catalytic conversion of methane, with ratio of added nitrogen and air equaling 0.001-1.121. EFFECT: reduced specific consumption of hydrocarbon materials. 2 ex

Description

Изобретение относится к производству аммиака и может быть использовано в химической промышленности. The invention relates to the production of ammonia and can be used in the chemical industry.

Известен способ получения аммиака из углеводородного сырья, водяных паров, воздуха, кислорода, включающий очистку сырья от соединений серы, парокислородовоздушную каталитическую конверсию метана в шахтном конверторе, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородосодержащих соединений, компримирование и проведение синтеза аммиака в замкнутом цикле [1]. A known method of producing ammonia from hydrocarbon raw materials, water vapor, air, oxygen, including purification of raw materials from sulfur compounds, steam-oxygen-catalytic conversion of methane in a shaft converter, conversion of carbon monoxide, purification of the obtained nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds, compression and synthesis of ammonia in a closed cycle [1].

Способ требует расходовать технический кислород для проведения конверсии метана. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является способ получения аммиака из углеводородного сырья, водяных паров, воздуха, включающий компримирование и очистку сырья от соединений серы, паровую и паровоздушную каталитическую конверсию метана, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородосодержащих соединений, компримирование и синтез аммиака в замкнутом цикле [2]. The method requires the consumption of technical oxygen for the conversion of methane. The closest in technical essence and the achieved result to the described invention is a method for producing ammonia from hydrocarbon raw materials, water vapor, air, including compression and purification of raw materials from sulfur compounds, steam and steam-air catalytic conversion of methane, conversion of carbon monoxide, purification of the obtained nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds, compression and synthesis of ammonia in a closed cycle [2].

Данный способ характеризуется высоким удельным расходом углеводородного сырья вследствие подачи на паровоздушную конверсию метана кислорода воздуха в объеме большем, чем это требуется. Кислород связывается с водородом и затем выводится из системы в виде воды. Меньше подавать кислорода нельзя, так как количество подаваемого на паровоздушную конверсию метана кислорода воздуха зависит от стехиометрического соотношения между основными компонентами газовой смеси, которое должно быть (Н2+CO)/N2=3,0...3,04.This method is characterized by a high specific consumption of hydrocarbon feeds due to the supply of atmospheric oxygen methane to the steam-air conversion in a volume greater than is required. Oxygen binds to hydrogen and is then removed from the system in the form of water. It is impossible to supply oxygen less, since the amount of air oxygen supplied to the steam-air conversion of methane depends on the stoichiometric ratio between the main components of the gas mixture, which should be (Н 2 + CO) / N 2 = 3.0 ... 3.04.

Задачей изобретения является снижение удельного расхода углеводородного сырья. The objective of the invention is to reduce the specific consumption of hydrocarbons.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения аммиака из углеводородного сырья, водяных паров воздуха, включающем компримирование и очистку сырья от соединений серы, паровую и паровоздушную каталитическую конверсию метана, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородосодержащих соединений, компримирование и синтез аммиака в замкнутом цикле, согласно изобретению к воздуху добавляют азот и эту смесь направляют на паровоздушную каталитическую конверсию метана. This object is achieved in that in a method for producing ammonia from hydrocarbon feedstocks, water vapor, including compression and purification of feedstock from sulfur compounds, steam and steam-air catalytic conversion of methane, conversion of carbon monoxide, purification of the obtained nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds, compression and synthesis of ammonia in a closed cycle, according to the invention, nitrogen is added to the air and this mixture is sent to the steam-air catalytic conversion of methane.

Количество добавляемого азота равно 0,001-1,121 от количества воздуха, направляемого на паровоздушную каталитическую конверсию метана. The amount of nitrogen added is equal to 0.001-1.121 of the amount of air sent to the steam-air catalytic conversion of methane.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

Мощность агрегата 57,95 т/ч. Аммиак получают из углеводородного сырья, водяных паров и воздуха, забираемого из атмосферы и очищаемого от пыли, которые компримируют, очищают сырье от соединений серы на катализаторе при температуре 400oС, проводят паровую при температуре 760-825oС и паровоздушную каталитическую конверсию метана при температуре на выходе 990-1002oC, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородосодержащих соединений, компримируют и проводят синтез аммиака в замкнутом цикле. К воздуху в количестве 50375 нм3/ч добавляют 50,37 нм3/ч азота (0,001 от количества воздуха) и эту смесь направляют на паровоздушную каталитическую конверсию метана. Удельный расход углеводородного сырья уменьшается на 0,0002% (расчет произведен с использованием уравнения "квазипрямого перехода" [3]).Unit power 57.95 t / h. Ammonia is obtained from hydrocarbon raw materials, water vapor and air taken from the atmosphere and cleaned from dust, which compress, clean the raw materials from sulfur compounds on the catalyst at a temperature of 400 o C, conduct steam at a temperature of 760-825 o C and steam-air catalytic conversion of methane at the temperature at the outlet is 990-1002 o C, purification of the obtained nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds is compressed and ammonia synthesis is carried out in a closed cycle. 50.37 nm 3 / h of nitrogen (0.001 of the amount of air) is added to air in an amount of 50375 nm 3 / h (0.001 of the amount of air) and this mixture is sent to steam-air catalytic conversion of methane. The specific consumption of hydrocarbons is reduced by 0.0002% (the calculation was made using the equation of "quasi-direct transition" [3]).

Пример 2. Example 2

Исходные данные в примере 2 такие же, как и в примере 1, за исключением того, что к воздуху в количестве 20653,75 нм3/ч добавляют 23152,8 нм3/ч азота (1,121 от количества воздуха) и эту смесь направляют на паровоздушную каталитическую конверсию метана. Удельный расход углеводородного сырья уменьшается на 5,7% (расчет определен с использованием уравнения "квазипрямого перехода" [3]).The initial data in example 2 are the same as in example 1, except that to the air in the amount of 20653.75 nm 3 / h add 23152.8 nm 3 / h of nitrogen (1.121 of the amount of air) and this mixture is directed to vapor-air catalytic conversion of methane. The specific consumption of hydrocarbon raw materials is reduced by 5.7% (the calculation was determined using the equation of "quasi-direct transition" [3]).

При количестве воздуха 20653,75 нм3/ч тепло, получаемое в результате экзотермических реакций, равно количеству тепла, потребляемого эндотермическими реакциями во время проведения паровоздушной конверсии метана, то есть увеличение количества азота выше указанной границы нецелесообразно.When the amount of air is 20653.75 nm 3 / h, the heat obtained as a result of exothermic reactions is equal to the amount of heat consumed by endothermic reactions during the steam-air conversion of methane, that is, an increase in the amount of nitrogen above the specified boundary is impractical.

Из приведенных примеров видно, что при использовании смеси воздуха с азотом на стадии паровоздушной каталитической конверсии уменьшается расход углеводородного более чем на 5%, что при больших объемах использования сырья дает существенный положительный результат. It can be seen from the above examples that when using a mixture of air with nitrogen at the stage of steam-air catalytic conversion, the hydrocarbon consumption decreases by more than 5%, which gives a significant positive result for large volumes of raw material use.

Примеры показывают, что за пределами указанных границ 0,001-1,121 достичь ощутимого экономического эффекта нельзя. При значении меньше, чем 0,001, эффект мал вследствие значений, приближающихся к нулю, а при значениях выше, чем 1,121, невозможно будет проводить паровоздушную каталитическую конверсию метана, так как не будет хватать тепла на проведение эндотермических реакций. Examples show that beyond the specified boundaries of 0.001-1.121 it is impossible to achieve a tangible economic effect. At a value less than 0.001, the effect is small due to values approaching zero, and at values higher than 1.121, it will be impossible to conduct steam-air catalytic conversion of methane, since there will not be enough heat to carry out endothermic reactions.

Источники информации
1. Справочник азотчика. Т.1. - М., 1967, с. 95-98, 211, 366.
Sources of information
1. Directory of nitrogen. T.1. - M., 1967, p. 95-98, 211, 366.

2. Справочник азотчика. - М.: Химия, 1986, с.83-85, 213, 222, 360-364. 2. Directory of nitrogen. - M .: Chemistry, 1986, p. 83-85, 213, 222, 360-364.

3. Лейтес И. Л., Сосна М.Х., Семенов В.П. Теория и практика химической энерготехнологии. - М.: Химия, 1988, с.165 и 166. 3. Leites I. L., Sosna M.Kh., Semenov V.P. Theory and practice of chemical energy technology. - M .: Chemistry, 1988, p. 165 and 166.

Claims (1)

Способ получения аммиака из углеводородного сырья, водяных паров, воздуха, включающий компримирование и очистку сырья от соединений серы, паровую и паровоздушную каталитическую конверсию метана, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородосодержащих соединений, компримирование и синтез аммиака в замкнутом цикле, отличающийся тем, что к воздуху добавляют азот в количестве необходимом для получения смеси с соотношением азот: воздух= 0,001-1,121 и эту смесь направляют на паровоздушную каталитическую конверсию метана. A method of producing ammonia from hydrocarbon feedstocks, water vapor, air, including compressing and purifying the feedstock from sulfur compounds, steam and steam-air catalytic conversion of methane, converting carbon monoxide, purification of the obtained nitrogen-hydrogen mixture from oxygen-containing compounds, compression and synthesis of ammonia in a closed cycle, characterized in that nitrogen is added to the air in the amount necessary to obtain a mixture with a ratio of nitrogen: air = 0.001-1.121 and this mixture is sent to a steam-air catalytic convoy UIS methane.
RU2001117617/12A 2001-06-28 2001-06-28 Method of ammonia production RU2216514C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117617/12A RU2216514C2 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of ammonia production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117617/12A RU2216514C2 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of ammonia production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001117617A RU2001117617A (en) 2003-10-27
RU2216514C2 true RU2216514C2 (en) 2003-11-20

Family

ID=32026690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001117617/12A RU2216514C2 (en) 2001-06-28 2001-06-28 Method of ammonia production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216514C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480410C1 (en) * 2011-09-07 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова (ОАО "НИУИФ") Method of producing ammonia

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник азотчика. - М.: Химия, 1986, с.83-85. Производство аммиака. Под ред. В.П.Семенова. - М.: Химия, 1985, с.12-14. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480410C1 (en) * 2011-09-07 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова (ОАО "НИУИФ") Method of producing ammonia

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7192569B2 (en) Hydrogen generation with efficient byproduct recycle
JP2007500115A (en) Process for producing hydrogen from methane-containing gas, in particular natural gas, and system for carrying out the process
DE60336444D1 (en) Process for the production of synthesis gas
JPS61275101A (en) Manufacture of chemical substance
MY161064A (en) Method and apparatus for producing hydrogen-containing gas
CA2587289A1 (en) Steam methane reforming method
US4469665A (en) Production of ammonia from purified ammonia synthesis gas
DE602004013931D1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF LONG-RIVETTY
US7674932B2 (en) Method for the production of urea from natural gas
RU2446010C2 (en) Method of producing hydrogen via direct decomposition of natural gas and lpg
US6797252B2 (en) Hydrocarbon gas to liquid conversion process
RU2216514C2 (en) Method of ammonia production
RU2216515C2 (en) Method of ammonia production
MXPA01005335A (en) Process for making ammonia from heterogeneous feedstock.
JP4391521B2 (en) Method for producing a hydrogen-rich stream
RU2007136607A (en) METHOD FOR PRODUCING AMMONIA
RU2216513C2 (en) Method of ammonia production
RU2417158C2 (en) Method of producing synthetic gas
KR101628664B1 (en) Method for producing ammonia and urea by using the converter gas
EA012595B1 (en) A method of converting natural gas into fuels
RU2196733C1 (en) Method of production of ammonia
RU2184702C1 (en) Method of ammonia production
SU542721A1 (en) Method for simultaneous production of hydrogen and gas for oxosynthesis
CN116983996B (en) Method for preparing low-carbon olefin and co-producing high-purity carbon monoxide by chemical chain reforming of landfill gas
RU2781428C1 (en) Method for obtaining a gaseous product

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060629