RU2233987C1 - Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака - Google Patents
Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233987C1 RU2233987C1 RU2003116394/06A RU2003116394A RU2233987C1 RU 2233987 C1 RU2233987 C1 RU 2233987C1 RU 2003116394/06 A RU2003116394/06 A RU 2003116394/06A RU 2003116394 A RU2003116394 A RU 2003116394A RU 2233987 C1 RU2233987 C1 RU 2233987C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- gas
- nitrogen
- ratio
- natural gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области промышленной энергетики и химической технологии и может быть использовано при получении синтетического аммиака. В способе подачи природного газа на энерготехнологическую установку для производства аммиака путем подачи природного газа и пара в трубчатые печи первой ступени парового риформинга в определенном соотношении и поддержания температуры выхода парогазовой смеси около 830°С, подачи воздуха на вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе до достижения соотношения водорода к азоту 3:1 и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С, очистки конвертированного газа от диоксида углерода, компрессии азотоводородной смеси и синтеза аммиака, соотношение пар-углерод устанавливают 2,8:1, сокращают количество воздуха на вторую ступень, а недостающее количество азота добавляют после стадии очистки газа от диоксида углерода. Изобретение позволяет сократить расход тепловой энергии и снизить капитальные затраты на оборудование.1 ил.
Description
Изобретение относится к области промышленной энергетики и химической технологии и может быть использовано при производстве синтетического аммиака.
Многотоннажное производство синтетического аммиака требует затрат большого количества энергоматериальных ресурсов, поэтому наиболее важным является разработка технологических схем производства на основе энерготехнологического комбинирования, обеспечивающих повышение эффективности его производства.
Известен способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку путем его подогрева в теплообменнике-регенераторе, смешения с продуктами сгорания, содержащими двуокись углерода и перегретый пар конверсии в термохимическом реакторе и выработки электроэнергии и тепла (см. RU 2050443 С1, кл. F 01 К 21/04, 20.12.1995).
Известен способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку путем использования продуктов эндотермической реакции топлива, подогрева воздуха в теплообменнике-регенераторе, смешения с продуктами сгорания первой турбины и с перегретым паром, выработки электроэнергии во второй турбине и тепла (см. RU 2085754 C1, кл. F 01 К 21/04, 27.07.1997).
Недостатками известных способов является ограниченная возможность применения.
Из известных способов наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку для производства аммиака, включающий подачу природного газа и пара в трубчатые печи первой ступени парового риформинга и поддержания температуры выхода парогазовой смеси около 830°С, подачи воздуха на вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С (Справочник азотчика. Москва "Химия", 1986 г., стр.83-85, рис.11-14).
Недостатком известного способа являются непроизводительные затраты энергии на обогрев излишнего количества пара, а также на прокачку большого объема газа через трубопроводы из-за высокого сопротивления системы трубопроводов.
Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является сокращение расхода энергии и снижения капитальных затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе подачи природного газа на энерготехнологическую установку для производства аммиака путем подачи природного газа и пара в трубчатые печи первой ступени парового риформинга в определенном соотношении и поддержания температуры выхода парогазовой смеси около 830°С, подачи воздуха на вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе до достижения соотношения водорода к азоту 3:1 и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С, очистки конвертированного газа от диоксида углерода, компрессии азотоводородной смеси и синтеза аммиака, соотношение пар-углерод устанавливают 2,8:1, сокращают количество воздуха на вторую ступень на 5000 нм3/ч, а недостающее количество азота в количестве 4000 нм3/ч добавляют после стадии очистки газа от диоксида углерода.
На чертеже показана принципиальная схема энерготехнологической установки для осуществления способа.
Энерготехнологическая установка содержит трубчатые печи 1 первой ступени парового риформинга, шахтный реактор 2 второй ступени конверсии метана, ступени очистки от диоксида углерода 3, компрессии азотоводородной смеси 4 и синтеза аммиака 5.
Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку для производства аммиака осуществляется следующим образом.
Природный газ после сероочистки (не показана) подается в трубчатые печи 1 первой ступени парового риформинга, куда также поступает водяной пар, которые смешиваются в соотношении 2,8:1. В трубчатые печи подается топливный газ, на выходе поддерживается температура парогазовой смеси около 830°С. На вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе 2 подается воздух до достижения соотношения водорода к азоту 3:1 и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С. Количество воздуха на вторую ступень сокращают на 1500 нм3/ч. Конвертированный газ проходит очистку от диоксида углерода 3, после которой в газ добавляют недостающее количество азота в количестве 12000 нм3/ч. Далее азотоводородную смесь сжимают и подают на синтез аммиака.
Пример.
Существующее производство аммиака из природного газа мощностью 1360 т/сутки и более с трубчатыми печами первой ступени парового риформинга и шахтным реактором на второй ступени конверсии метана имеет соотношение пар:углерод на первую ступень 3,6:1. Температуру выхода парогазовой смеси поддерживают около 830°С. На вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе подают воздух до достижения соотношения водорода к азоту 3:1 и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С.
При уменьшении соотношения пар:углерод на первую ступень с 3,6:1 до 2,8:1 снижается нагрузка по пару в первой ступени на (3,6 -2,8)·40000=32000 нм3/ч. Экономия тепла составит 32000·0,804·751=19300000 ккал/ч;
- сокращается количество тепла на нагрев исключенного пара в первой ступени на 32000×0,804×(1000-751)=6430000 ккал/ч:
- исключается дополнительный нагрев этого же пара во вторичном риформинге с 830°С до 990°С, что составляет 2000000 ккал/ч.
Исключается нагрев азота на 2-й ступени конверсии метана.
(980-300)·1200·0,3=245000 ккал/ч.
Общая экономия составит 19300000+6430000+2000000+245000=279750000 ккал/ч или в пересчете на природный газ: 279750000·8000=3500 ст. нм3/ч.
Недостающее количество азота, с учетом сокращения подогрева газа на второй ступени конверсии, равного 2·106 ккал/ч (в пересчете на природный газ 250 ст. нм3/ч), снижается и расход кислорода на 300 нм3/ч. В пересчете на воздух сокращение его подачи на вторую ступень составит 1500 нм3/ч.
Суммарное количество добавляемого азота после стадии очистки газа от диоксида углерода составляет 1200 нм3/ч.
Одновременно сокращается сопротивление газа в трубчатой печи, во вторичном риформинге, в трубопроводах стадии конверсии окиси углерода и очистки газа от диоксида углерода за счет сокращения объемов газа на перечисленных стадиях.
Claims (1)
- Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку для производства аммиака, включающий подачу природного газа и пара в трубчатые печи первой ступени парового риформинга в определенном соотношении и поддержания температуры выхода парогазовой смеси около 830°С, подачи воздуха на вторую ступень конверсии метана в шахтном реакторе до достижения соотношения водорода к азоту 3:1 и поддержания температуры выхода конвертированного газа 980-990°С, очистки конвертированного газа от диоксида углерода, компрессии азотоводородной смеси и синтеза аммиака, отличающийся тем, что на первую ступень конверсии метана устанавливают соотношение пар-углерод до 2,8:1, сокращают количество воздуха на вторую ступень с поддержанием температуры газа на выходе не выше 980-990°С, а недостающее количество азота добавляют после стадии очистки газа от диоксида углерода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003116394/06A RU2233987C1 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003116394/06A RU2233987C1 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2233987C1 true RU2233987C1 (ru) | 2004-08-10 |
| RU2003116394A RU2003116394A (ru) | 2004-11-20 |
Family
ID=33414534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003116394/06A RU2233987C1 (ru) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2233987C1 (ru) |
-
2003
- 2003-06-04 RU RU2003116394/06A patent/RU2233987C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник азотчика. - М.: Химия, 1986, с.83-85, рис.11-14. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA039539B1 (ru) | Способ выработки энергии с интегрированным производством водорода | |
| AU2020202212B2 (en) | Co-electrolysis system and co-electrolysis method using the same | |
| EA005448B1 (ru) | Способ и устройство для повышения нефтеотдачи путём нагнетания газа | |
| AU2018389971B2 (en) | Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas | |
| CA3112531A1 (en) | Process for the production of methanol from gaseous hydrocarbons | |
| Damanabi et al. | Potential of tri-reforming process and membrane technology for improving ammonia production and CO2 reduction | |
| CN117177936A (zh) | 蓝氨生产方法 | |
| CA3069871A1 (en) | Method for improving efficiency of an ammonia synthesis gas plant | |
| From et al. | Electrified steam methane reforming of biogas for sustainable syngas manufacturing and next-generation of plant design: A pilot plant study | |
| RU2664526C2 (ru) | Энергосберегающий унифицированный способ генерации синтез-газа из углеводородов | |
| RU176510U1 (ru) | Малотоннажная установка получения метанола | |
| US3582296A (en) | Gasifying process | |
| US20240101417A1 (en) | Method for preparing a synthesis gas | |
| RU2233987C1 (ru) | Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака | |
| RU2515477C2 (ru) | Способ получения водорода | |
| KR20240028346A (ko) | 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법 및 장치 | |
| BR112019011989A2 (pt) | método e dispositivo para produzir compostos or-gânicos a partir de biogás | |
| KR20230075410A (ko) | 용광로 설비 가동방법 | |
| RU2228901C2 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
| JPH0611106A (ja) | 加熱炉の燃焼方法 | |
| KR20080075130A (ko) | 스팀 발생 장치 및 방법 | |
| CN204237725U (zh) | 一种处理甲醇闪蒸汽的装置 | |
| CN1186428C (zh) | 换热式焦炉煤气加压催化部分氧化法制取合成气的工艺 | |
| WO2023249492A1 (en) | Ammonia production with co2 capture | |
| RU2445262C1 (ru) | Способ производства аммиака |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050605 |