RU2808874C1 - Method for producing low-carbon ammonia from natural gas decarbonized ammonia-3000 - Google Patents

Method for producing low-carbon ammonia from natural gas decarbonized ammonia-3000 Download PDF

Info

Publication number
RU2808874C1
RU2808874C1 RU2023121960A RU2023121960A RU2808874C1 RU 2808874 C1 RU2808874 C1 RU 2808874C1 RU 2023121960 A RU2023121960 A RU 2023121960A RU 2023121960 A RU2023121960 A RU 2023121960A RU 2808874 C1 RU2808874 C1 RU 2808874C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
steam
synthesis
ammonia
natural gas
Prior art date
Application number
RU2023121960A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Углов
Станислав Александрович Никулин
Сергей Владимирович Руденко
Дмитрий Николаевич Седавных
Владимир Николаевич Лепский
Анна Александровна Дурова
Алексей Рафаильевич Ахметшин
Игорь Александрович Шляпин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "НОВАТЭК"
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" filed Critical Публичное акционерное общество "НОВАТЭК"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808874C1 publication Critical patent/RU2808874C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: synthesis.
SUBSTANCE: ammonia synthesis methods that use natural gas as a raw material. The invention concerns a method for producing ammonia from natural gas; it consists in the fact that on a production line, natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming. The resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for carbon dioxide conversion. The resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide, then the purified synthesis gas is methanated, followed by ammonia synthesis. Purge gas from the ammonia synthesis process is used as fuel to heat natural gas and steam. In the fuel line, natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming. The resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for carbon dioxide conversion. The resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide, then the pressure of the purified synthesis gas is reduced and part of it is used as fuel for heating natural gas and steam in the fuel line and the other part together with purge gas is used as fuel for heating natural gas and steam on the production line.
EFFECT: ensuring the possibility of using the entire volume of synthesis gas on the production line for the synthesis of ammonia.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области технологий синтеза аммиака, которые в качестве сырья используют природный газ.The invention relates to the field of ammonia synthesis technologies that use natural gas as a raw material.

Способ производства аммиака из природного газа обычного типа включает стадию конверсии природного газа в синтез-газ, содержащий водород и азот, и стадию синтеза аммиака, на которой указанный синтез-газ вступает в реакцию при высоком давлении с образованием аммиака.A method for producing ammonia from conventional natural gas includes a step of converting natural gas into a synthesis gas containing hydrogen and nitrogen, and an ammonia synthesis step in which said synthesis gas is reacted at high pressure to produce ammonia.

На стадии конверсии природный газ направляют на подготовку, где получают газ, очищенный от нежелательных примесей. Далее, подготовленный природный газ направляют на стадию риформинга, где получают конвертированный газ, в основном содержащий азот, водород, монооксид углерода СО и диоксид углерода СО2. Затем, синтез-газ направляют на стадию конверсии СО, где монооксид углерода окисляется до диоксида углерода СО2. Из полученной газовой смеси удаляют диоксид углерода СО2 и направляют синтез-газ на финальную стадию очистки - метанирование.At the conversion stage, natural gas is sent to treatment, where gas is obtained that is purified from undesirable impurities. Next, the prepared natural gas is sent to the reforming stage, where a converted gas is obtained, mainly containing nitrogen, hydrogen, carbon monoxide CO and carbon dioxide CO 2 . Then, the synthesis gas is sent to the CO conversion stage, where carbon monoxide is oxidized to carbon dioxide CO 2 . Carbon dioxide CO 2 is removed from the resulting gas mixture and the synthesis gas is sent to the final stage of purification - methanation.

На стадии синтеза аммиака синтез-газ компримируют и направляют на стадию синтеза, где получают конвертированный синтез-газ, в основном содержащий аммиак, азот и водород. Полученную смесь направляют на стадию выделения аммиака.At the ammonia synthesis stage, the synthesis gas is compressed and sent to the synthesis stage, where a converted synthesis gas is obtained, mainly containing ammonia, nitrogen and hydrogen. The resulting mixture is sent to the ammonia separation stage.

При использовании способа производства аммиака из природного газа обычного типа наиболее распространён способ риформинга, который проходит в два этапа: предварительная паровая конверсия (первичный риформинг) и вторичная конверсия образовавшегося газа с добавлением паро-кислородной или паро-воздушно-кислородной смеси (вторичный риформинг). В этом способе тепло, необходимое для реакции первичного риформинга, получают путём сжигания части природного газа в печи риформинга. При этом предусмотрено использование огневого подогревателя для нагрева технологических сред и/или генерации пара высокого давления для собственных нужд установки производства аммиака.When using a method for producing ammonia from conventional natural gas, the most common method is reforming, which takes place in two stages: preliminary steam reforming (primary reforming) and secondary conversion of the resulting gas with the addition of steam-oxygen or steam-air-oxygen mixture (secondary reforming). In this method, the heat required for the primary reforming reaction is obtained by burning a portion of the natural gas in a reformer. In this case, the use of a fire heater is provided for heating process media and/or generating high-pressure steam for the own needs of an ammonia production plant.

Вышеописанные печи и огневые подогреватели в составе установок производства аммиака из природного газа обычного типа являются источником выбросов углекислого газа (СО2) в атмосферу из-за использования в качестве топлива природного газа.The above described furnaces and fire heaters as part of conventional ammonia production plants from natural gas are a source of carbon dioxide (CO 2 ) emissions into the atmosphere due to the use of natural gas as fuel.

Известен способ получения аммиака из природного газа, включающий компримирование, подогрев и очистку природного газа от соединений серы, двухступенчатую каталитическую конверсию метана под давлением, в том числе паровую конверсию в первой ступени и паровоздушную конверсию во второй ступени, с использованием тепла газа, конвертированного во второй ступени, а также дополнительно сжигаемых на горелке части природного газа, продувочных и танковых газов для проведения конверсии в первой ступени процесса конверсии, каталитическую конверсию содержащегося в конвертированном газе оксида углерода с получением азотоводородной смеси, очистку ее от диоксида углерода, очистку от кислородсодержащих соединений путем метанирования, компримирование очищенной азотоводородной смеси, синтез аммиака в замкнутом цикле и выделение полученного аммиака с последующей выдачей его потребителю, а также утилизацию тепла дымовых газов и их выделение в окружающую среду (RU 2445262 C1, опуб. 20.03.2012).There is a known method for producing ammonia from natural gas, including compression, heating and purification of natural gas from sulfur compounds, two-stage catalytic conversion of methane under pressure, including steam reforming in the first stage and steam-air conversion in the second stage, using the heat of the gas converted into the second stage, as well as additional parts of natural gas, purge and tank gases burned on the burner to carry out conversion in the first stage of the conversion process, catalytic conversion of carbon monoxide contained in the converted gas to produce a nitrogen-hydrogen mixture, purifying it from carbon dioxide, purifying it from oxygen-containing compounds by methanation , compression of a purified nitrogen-hydrogen mixture, synthesis of ammonia in a closed cycle and separation of the resulting ammonia with its subsequent distribution to the consumer, as well as recovery of heat from flue gases and their release into the environment (RU 2445262 C1, pub. 03.20.2012).

Недостатком способа является использование тепла сжигаемого на горелке природного газа, являющееся причиной выброса углекислого газа в атмосферу.The disadvantage of this method is the use of heat from natural gas burned on a burner, which causes the release of carbon dioxide into the atmosphere.

Наиболее близким к предложенному является способ получения аммиака из природного газа, отличающийся низким уровнем выбросов СО2 в атмосферу, который заключается в том, что природный газ и пар нагревают в печи (ВСП) и в аппаратах подготовительного (первичного) риформинга (ПДР) и автотермического (вторичного) риформинга (АТР) превращают в синтез-газ, содержащий Н2, СО и СО2; АТР работает с использованием потока воздуха, обогащенного кислородом, или кислорода; синтез-газ подвергают конверсии в секции реакции конверсии (РКВ) и затем удаляют СО2 в секции декарбонизации (ДКБ) с получением обедненного синтез-газа; часть обедненного синтез-газа используют в качестве топлива в печи ВСП; оставшуюся часть обедненного диоксидом углерода синтез-газа обрабатывают в аппарате для метанирования (МЕТ); выходящий из секции разделения воздуха (РВЗ) азот добавляют в выходящий из МЕТ фракции синтез-газа и направляют в секцию синтеза аммиака (СИН), в которой получают аммиак и продувочный газ; из продувочного газа извлекают водород (ИЗВ) и добавляют его в поток азота и синтез-газа перед подачей в СИН; отходящий газ, полученный в ИЗВ, добавляют к части потока обедненного диоксидом углерода синтез-газа, направляемого в качестве топлива в ВСП; в секции РВЗ получают также поток воздуха, обогащенного кислородом, или кислорода, который используют в АТР (RU 2759379 C2, опуб. 12.11.2021).The closest to the proposed method is the method of producing ammonia from natural gas, characterized by a low level of CO 2 emissions into the atmosphere, which consists in the fact that natural gas and steam are heated in a furnace (VSP) and in preparatory (primary) reforming (PRR) and autothermal (secondary) reforming (ATR) is converted into synthesis gas containing H 2 , CO and CO 2 ; APR operates using a stream of oxygen-enriched air, or oxygen; the synthesis gas is converted in a conversion reaction section (RCS) and then CO 2 is removed in a decarbonization section (DCS) to obtain lean synthesis gas; part of the depleted synthesis gas is used as fuel in the VSP furnace; the remainder of the carbon dioxide-depleted synthesis gas is treated in a methanation apparatus (MET); the nitrogen exiting the air separation section (ARS) is added to the synthesis gas fraction exiting the MET and sent to the ammonia synthesis section (ASS), in which ammonia and purge gas are produced; Hydrogen is extracted from the purge gas (HIP) and added to the nitrogen and synthesis gas stream before being fed into the INS; the off-gas produced in the IRP is added to a portion of the carbon dioxide-depleted synthesis gas stream sent as fuel to the IRP; in the RVZ section they also receive a flow of oxygen-enriched air, or oxygen, which is used in the APR (RU 2759379 C2, pub. 11/12/2021).

В этом способе природный газ не используется в качестве топлива, поэтому способ характеризуется низким уровнем выбросов углекислого газа в атмосферу. Однако часть синтез-газа используется в качестве топлива и не используется для синтеза аммиака, что снижает производительность способа.In this method, natural gas is not used as fuel, so the method is characterized by a low level of carbon dioxide emissions into the atmosphere. However, part of the synthesis gas is used as fuel and is not used for ammonia synthesis, which reduces the productivity of the method.

Технической проблемой, решаемой предлагаемым способом, является производство низкоуглеродного аммиака без снижения производительности технологической линии по аммиаку.The technical problem solved by the proposed method is the production of low-carbon ammonia without reducing the productivity of the ammonia production line.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в обеспечении возможности использования всего объема синтез-газа на технологической линии для синтеза аммиака.The technical result achieved by the invention is to ensure the possibility of using the entire volume of synthesis gas on the production line for the synthesis of ammonia.

Технический результат достигается способом получения аммиак из природного газа, который заключается в том, что на технологической линии природный газ и пар нагревают и подвергают первичному риформингу, полученный конвертированный газ подвергают вторичному риформингу с использованием паро-воздушно-кислородной смеси, после которого полученный конвертированный газ направляют на конверсию оксида углерода, полученный синтез-газ подвергают очистке от диоксида углерода, затем проводят метанирование очищенного синтез-газа, после чего проводят синтез аммиака, а продувочный газ из процесса синтеза аммиака используют в качестве топлива для нагрева природного газа и пара, при этом согласно изобретению, на топливной линии природный газ и пар нагревают и подвергают первичному риформингу, полученный конвертированный газ подвергают вторичному риформингу с использованием паро-воздушно-кислородной смеси, после которого полученный конвертированный газ направляют на конверсию диоксида углерода, полученный синтез-газ подвергают очистке от диоксида углерода, затем снижают давление очищенного синтез-газа и используют часть его в качестве топлива для нагрева природного газа и пара на топливной линии и другую часть его совместно с продувочным газом в качестве топлива для нагрева природного газа и пара на технологической линии.The technical result is achieved by a method for producing ammonia from natural gas, which consists in the fact that on a production line natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming, the resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for the conversion of carbon monoxide, the resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide, then methanation of the purified synthesis gas is carried out, after which ammonia synthesis is carried out, and the purge gas from the ammonia synthesis process is used as fuel for heating natural gas and steam, according to According to the invention, on the fuel line, natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming, the resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for conversion of carbon dioxide, the resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide , then reduce the pressure of the purified synthesis gas and use part of it as fuel for heating natural gas and steam in the fuel line and the other part together with the purge gas as fuel for heating natural gas and steam in the process line.

Кроме того, целесообразно на технологической линии первичный риформинг проводить с использованием тепла конвертированного газа, выходящего после вторичного риформинга.In addition, it is advisable to carry out primary reforming on the production line using the heat of the converted gas released after secondary reforming.

Также целесообразно на топливной линии первичный риформинг проводить с использованием тепла конвертированного газа, выходящего после вторичного риформинга.It is also advisable to carry out primary reforming on the fuel line using the heat of the converted gas released after secondary reforming.

Кроме того, предпочтительно третью часть синтез-газа после снижения давления использовать в качестве топлива для генерации пара, который используют на технологической и на топливной линии.In addition, it is preferable to use a third of the synthesis gas after reducing the pressure as fuel to generate steam, which is used in the process and fuel lines.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что весь объем производимого на технологической линии синтез-газа направляется на синтез аммиака, а низкоуглеродное топливо, обеспечивающее снижение выбросов СО2, производится на отдельной топливной линии.Thus, the technical result is achieved due to the fact that the entire volume of synthesis gas produced on the production line is directed to the synthesis of ammonia, and low-carbon fuel, which ensures a reduction in CO 2 emissions, is produced on a separate fuel line.

На чертеже изображена схема осуществления предложенного способа получения низкоуглеродного аммиака.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method for producing low-carbon ammonia.

Способ получения низкоуглеродного аммиака из природного газа, получивший условное наименование «Аммиак Декарбонизированный-3000» («АмДек-3000»), осуществляют следующим образом.The method for producing low-carbon ammonia from natural gas, which received the code name “Decarbonized Ammonia-3000” (“AmDek-3000”), is carried out as follows.

Показанная на чертеже схема представляет собой отдельно технологическую линию для синтеза аммиака и отдельно линию для производства азотоводородной смеси для использования в качестве топлива для подогрева технологических потоков - топливную линию.The diagram shown in the drawing represents a separate technological line for the synthesis of ammonia and a separate line for the production of a nitrogen-hydrogen mixture for use as fuel for heating process streams - a fuel line.

Технологическая линияProcess line

Сырьевой природный газ 101 поступает на линию очистки от сернистых соединений 1, где получают газ, очищенный от нежелательных примесей. В очищенный природный газ 102 добавляют водяной пар 103 и направляют в огневой подогреватель 2. Нагретая до температуры начала реакции парового риформинга парогазовая смесь 107 поступает в реакционные трубы реактора первичного риформинга 3, где протекает процесс первичного риформинга за счет тепла конвертированного газа 110, выходящего из реактора 4 вторичного риформинга. Далее конвертированный газ 108 поступает в реактор 4 вторичного риформинга.Raw natural gas 101 enters the desulfurization line 1, where gas is obtained that is purified from undesirable impurities. Water vapor 103 is added to purified natural gas 102 and sent to the fire heater 2. The steam-gas mixture 107, heated to the temperature at which the steam reforming reaction begins, enters the reaction pipes of the primary reforming reactor 3, where the primary reforming process takes place due to the heat of the converted gas 110 leaving the reactor 4 secondary reformers. Next, the converted gas 108 enters the secondary reforming reactor 4.

Атмосферный воздух 106 поступает на линию компримирования технологического воздуха 5, в компримированный воздух добавляют водяной пар 104 и кислород 105 и направляют в огневой подогреватель 2. Нагретая паро-воздушно-кислородная смесь 109 поступает в реактор 4 вторичного риформинга, где получают конвертированный газ, содержащий в основном азот, водород, водяной пар, монооксид углерода и диоксид углерода.Atmospheric air 106 enters the process air compression line 5, water vapor 104 and oxygen 105 are added to the compressed air and sent to the fire heater 2. The heated steam-air-oxygen mixture 109 enters the secondary reforming reactor 4, where a converted gas containing mainly nitrogen, hydrogen, water vapor, carbon monoxide and carbon dioxide.

Поток конвертированного газа 111 поступает в линию конверсии оксида углерода 6, где в присутствии водяного пара происходит каталитическая конверсия монооксида углерода в диоксид углерода с образованием водорода. Полученный в результате конверсии синтез-газ 112 содержащий диоксид углерода, направляется на стадию очистки от диоксида углерода 7 методом аминовой очистки. Выделенный из синтез-газа диоксид углерода 113 отправляют на утилизацию.The converted gas stream 111 enters the carbon monoxide conversion line 6, where, in the presence of water vapor, catalytic conversion of carbon monoxide into carbon dioxide occurs, producing hydrogen. The synthesis gas 112 containing carbon dioxide obtained as a result of conversion is sent to the stage of purification from carbon dioxide 7 using the amine purification method. Carbon dioxide 113 separated from the synthesis gas is sent for disposal.

Обеднённый диоксидом углерода синтез-газ 114 направляют в реактор метанирования 8, где происходит каталитическая конверсия следов углекислого газа, оставшегося после стадии очистки от диоксида углерода 7. Далее поток синтез-газа 115 поступает в линию синтеза аммиака 9, где производят продуктовый аммиак 116. Продувочный газ 117 из стадии синтеза аммиака 9, содержащий в основном азот, водород и аммиак, добавляют в безуглеродное топливо 118 от детандерного блока топливной линии 17. Дымовые газы 119 от огневого подогревателя 2, содержащие в основном азот и водяной пар, направляют в атмосферу.Synthesis gas 114, depleted of carbon dioxide, is sent to methanation reactor 8, where catalytic conversion of traces of carbon dioxide remaining after the carbon dioxide removal step 7 occurs. Next, the synthesis gas stream 115 enters the ammonia synthesis line 9, where product ammonia 116 is produced. gas 117 from the ammonia synthesis step 9, containing mainly nitrogen, hydrogen and ammonia, is added to the carbon-free fuel 118 from the expander unit of the fuel line 17. Flue gases 119 from the fired heater 2, containing mainly nitrogen and water vapor, are sent to the atmosphere.

Топливная линияFuel line

Сырьевой природный газ 120 поступает на линию очистки от сернистых соединений 10, где получают газ, очищенный от нежелательных примесей. В очищенный природный газ 121 добавляют водяной пар 122 и направляют в огневой подогреватель 11. Нагретая до температуры начала реакции парового риформинга парогазовая смесь 123 поступает в реакционные трубы реактора первичного риформинга 12, где протекает процесс первичного риформинга за счет тепла конвертированного газа 126, выходящего из реактора вторичного риформинга 13. Далее конвертированный газ 124 поступает в реактор вторичного риформинга 13.Raw natural gas 120 enters the desulfurization line 10, where gas is obtained that is purified from undesirable impurities. Water vapor 122 is added to purified natural gas 121 and sent to the fire heater 11. The steam-gas mixture 123, heated to the temperature at which the steam reforming reaction begins, enters the reaction pipes of the primary reforming reactor 12, where the primary reforming process takes place due to the heat of the converted gas 126 leaving the reactor secondary reforming 13. Next, the converted gas 124 enters the secondary reforming reactor 13.

Атмосферный воздух 127 поступает на линию компримирования технологического воздуха 14, в компримированный воздух добавляют водяной пар 128 и кислород 129 и направляют в огневой подогреватель 11. Нагретая паро-воздушно-кислородная смесь 125 поступает в реактор вторичного риформинга 13, где получают конвертированный газ, содержащий в основном азот, водород, водяной пар, монооксид углерода и диоксид углерода.Atmospheric air 127 enters the process air compression line 14, water vapor 128 and oxygen 129 are added to the compressed air and sent to the fire heater 11. The heated steam-air-oxygen mixture 125 enters the secondary reforming reactor 13, where a converted gas containing mainly nitrogen, hydrogen, water vapor, carbon monoxide and carbon dioxide.

Поток конвертированного газа 130 поступает в линию конверсии оксида углерода 15, где в присутствии водяного пара происходит каталитическая конверсия монооксида углерода в диоксид углерода с образованием водорода. Полученный в результате конверсии синтез-газ 131 содержащий диоксид углерода направляется на стадию очистки от диоксида углерода 16 методом аминовой очистки. Выделенный из синтез-газа диоксид углерода 132 отправляют на утилизацию.The converted gas stream 130 enters the carbon monoxide conversion line 15, where, in the presence of water vapor, the catalytic conversion of carbon monoxide to carbon dioxide occurs, producing hydrogen. The synthesis gas 131 containing carbon dioxide obtained as a result of conversion is sent to the stage of purification from carbon dioxide 16 using the amine purification method. Carbon dioxide 132 separated from the synthesis gas is sent for disposal.

Обеднённый диоксидом углерода синтез-газ 133, содержащий в основном азот и водород, поступает в узел снижения давления 17, в качестве которого может быть использован дроссель или детандерный блок, где энергию избыточного давления газа используют для генерации холода и электроэнергии. Полученный синтез-газ низкого давления предназначен для использования в качестве топлива. В предложенной схеме топливный синтез газ направляют в огневой подогреватель 2 технологической линии - поток 118, в огневой подогреватель 11 топливной линии - поток 134 и в огневой подогреватель блока генерации пара 18 - поток 135. Дымовые газы 136 от огневого подогревателя 11, содержащие в основном азот и водяной пар, направляют в атмосферу.Synthesis gas 133, depleted of carbon dioxide, containing mainly nitrogen and hydrogen, enters the pressure reduction unit 17, which can be a throttle or expander unit, where the energy of excess gas pressure is used to generate cold and electricity. The resulting low-pressure synthesis gas is intended for use as fuel. In the proposed scheme, fuel synthesis gas is sent to the fire heater 2 of the process line - stream 118, to the fire heater 11 of the fuel line - stream 134 and to the fire heater of the steam generation unit 18 - stream 135. Flue gases 136 from the fire heater 11, containing mainly nitrogen and water vapor are sent into the atmosphere.

Пар от блока генерации пара 18 направляют в технологическую линию - потоки 103, 104; в топливную линию - потоки 122, 128, а также, при необходимости, сторонним потребителям - поток 137. Дымовые газы 138 от огневого подогревателя блока генерации пара 18, содержащие в основном азот и водяной пар, направляют в атмосферу.Steam from the steam generation unit 18 is sent to the production line - flows 103, 104; into the fuel line - streams 122, 128, and also, if necessary, to third-party consumers - stream 137. Flue gases 138 from the fire heater of the steam generation unit 18, containing mainly nitrogen and water vapor, are directed into the atmosphere.

Извлечение диоксида углерода 113, 132 для последующей утилизации в совокупности с отсутствием диоксида углерода в дымовых газах обеспечивает низкий уровень выбросов CO2, составляющий менее 0,2 т/т (количество тонн CO2 в пересчете на 1 тонну полученного аммиака), что соответствует уровню улавливания СО2 более 90%.The extraction of carbon dioxide 113, 132 for subsequent recycling, combined with the absence of carbon dioxide in flue gases, provides a low level of CO 2 emissions of less than 0.2 t/t (tons of CO 2 in terms of 1 ton of ammonia produced), which corresponds to the level CO 2 capture more than 90%.

Настоящий способ производства низкоуглеродного аммиака можно применять в способах и установках, предназначенных для получения водорода, карбамида, сульфата аммония, хлорида аммония, аммиачной селитры, азотной кислоты и прочих производных синтетического аммиака.The present method for the production of low-carbon ammonia can be used in methods and installations designed for the production of hydrogen, urea, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium nitrate, nitric acid and other synthetic ammonia derivatives.

Claims (4)

1. Способ получения аммиака из природного газа, заключающийся в том, что на технологической линии природный газ и пар нагревают и подвергают первичному риформингу, полученный конвертированный газ подвергают вторичному риформингу с использованием паро-воздушно-кислородной смеси, после которого полученный конвертированный газ направляют на конверсию диоксида углерода, полученный синтез-газ подвергают очистке от диоксида углерода, затем проводят метанирование очищенного синтез-газа, после чего проводят синтез аммиака, а продувочный газ из процесса синтеза аммиака используют в качестве топлива для нагрева природного газа и пара, отличающийся тем, что на топливной линии природный газ и пар нагревают и подвергают первичному риформингу, полученный конвертированный газ подвергают вторичному риформингу с использованием паро-воздушно-кислородной смеси, после которого полученный конвертированный газ направляют на конверсию диоксида углерода, полученный синтез-газ подвергают очистке от диоксида углерода, затем снижают давление очищенного синтез-газа и используют часть его в качестве топлива для нагрева природного газа и пара на топливной линии и другую часть его совместно с продувочным газом в качестве топлива для нагрева природного газа и пара на технологической линии.1. A method for producing ammonia from natural gas, which consists in the fact that on a production line natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming, the resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for conversion carbon dioxide, the resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide, then methanation of the purified synthesis gas is carried out, after which ammonia synthesis is carried out, and the purge gas from the ammonia synthesis process is used as fuel for heating natural gas and steam, characterized in that fuel line, natural gas and steam are heated and subjected to primary reforming, the resulting converted gas is subjected to secondary reforming using a steam-air-oxygen mixture, after which the resulting converted gas is sent for conversion of carbon dioxide, the resulting synthesis gas is purified from carbon dioxide, then reduced pressure of the purified synthesis gas and use part of it as fuel for heating natural gas and steam on the fuel line and another part of it together with purge gas as fuel for heating natural gas and steam on the process line. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на технологической линии первичный риформинг проводят с использованием тепла конвертированного газа, выходящего после вторичного риформинга. 2. The method according to claim 1, characterized in that on the production line, primary reforming is carried out using the heat of the converted gas coming out after secondary reforming. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на топливной линии первичный риформинг проводят с использованием тепла конвертированного газа, выходящего после вторичного риформинга. 3. The method according to claim 1, characterized in that on the fuel line, primary reforming is carried out using the heat of the converted gas coming out after secondary reforming. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после снижения давления очищенного синтез-газа его также используют в качестве топлива для генерации пара, который используют на технологической и на топливной линии. 4. The method according to claim 1, characterized in that after reducing the pressure of the purified synthesis gas, it is also used as fuel to generate steam, which is used in the process and fuel lines.
RU2023121960A 2023-08-23 Method for producing low-carbon ammonia from natural gas decarbonized ammonia-3000 RU2808874C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808874C1 true RU2808874C1 (en) 2023-12-05

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445262C1 (en) * 2011-01-11 2012-03-20 Дмитрий Львович Астановский Method of producing ammonia
CN203833625U (en) * 2014-04-28 2014-09-17 上海国际化建工程咨询公司 Device for preparing synthesis ammonia by gas state hydrocarbon self-thermal-reforming through pressure swing adsorption
RU2597920C2 (en) * 2009-10-27 2016-09-20 Касале Са Method for production of ammonia
RU2706059C2 (en) * 2015-02-20 2019-11-13 Касале Са Ammonia production method
RU2759379C2 (en) * 2017-02-15 2021-11-12 Касале Са Method for ammonia synthesis characterized in low level of co2 emissions into atmosphere

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597920C2 (en) * 2009-10-27 2016-09-20 Касале Са Method for production of ammonia
RU2445262C1 (en) * 2011-01-11 2012-03-20 Дмитрий Львович Астановский Method of producing ammonia
CN203833625U (en) * 2014-04-28 2014-09-17 上海国际化建工程咨询公司 Device for preparing synthesis ammonia by gas state hydrocarbon self-thermal-reforming through pressure swing adsorption
RU2706059C2 (en) * 2015-02-20 2019-11-13 Касале Са Ammonia production method
RU2759379C2 (en) * 2017-02-15 2021-11-12 Касале Са Method for ammonia synthesis characterized in low level of co2 emissions into atmosphere

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кузнецова И. М., Харлампиди Х. Э., Иванов В. Г., Чиркунов Э. В. Общая химическая технология. Методология проектирования химико-технологических процессов / Под ред. Х. Э. Харлампиди: Учебник. 2-е изд., перераб. - СПб.: Издательство "Лань", 2013. - 448 с., стр. 20, 28. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102599461B1 (en) Ammonia synthesis gas production method
AU2018221479B2 (en) Process for the synthesis of ammonia with low emissions of CO2 in atmosphere
JP4707665B2 (en) Process for producing hydrogen from methane-containing gas, in particular natural gas, and system for carrying out the process
UA127220C2 (en) Process for the co-production of methanol and ammonia
WO2022038089A1 (en) Atr-based hydrogen process and plant
RU2007112790A (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND / OR CARBON OXIDE
US20230294985A1 (en) Low carbon hydrogen fuel
AU2018389971B2 (en) Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas
JPH10231102A (en) Steam reforming
CN117177936A (en) Blue ammonia production method
CN110958988A (en) Method for improving the efficiency of an ammonia synthesis gas plant
CN113896197B (en) Method for preparing carbon monoxide by reforming hydrocarbon carbon dioxide
RU2664526C2 (en) Energy-saving unified method for generating synthesis gas from hydrocarbons
RU2808874C1 (en) Method for producing low-carbon ammonia from natural gas decarbonized ammonia-3000
US20240101417A1 (en) Method for preparing a synthesis gas
RU2808330C1 (en) Method for producing low-carbon ammonia from natural gas decarbonized ammonia-2500
EP4385947A1 (en) Decarbonisation of a chemical plant
GB2619949A (en) Process
EA040478B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS FOR AMMONIA PRODUCTION
SU1590432A1 (en) Method of producing nitrogen-hydrogen mixture for ammonia synthesis
EA046288B1 (en) LOW CARBON HYDROGEN FUEL
CN115650162A (en) Efficient recycling method for converter flue gas
CN115818572A (en) Method for preparing synthesis gas by pure oxygen reforming of hydrocarbon carbon dioxide
EA040550B1 (en) METHOD FOR INCREASING EFFICIENCY OF INSTALLATION FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS FOR AMMONIA PRODUCTION
EA039172B1 (en) Process for the co-production of methanol and ammonia