UA126924C2 - Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку - Google Patents

Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку Download PDF

Info

Publication number
UA126924C2
UA126924C2 UAA202001259A UAA202001259A UA126924C2 UA 126924 C2 UA126924 C2 UA 126924C2 UA A202001259 A UAA202001259 A UA A202001259A UA A202001259 A UAA202001259 A UA A202001259A UA 126924 C2 UA126924 C2 UA 126924C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas
synthesis gas
oxygen
ammonia
electrolysis
Prior art date
Application number
UAA202001259A
Other languages
English (en)
Inventor
Пет А. Хан
Єнсен Аннетт Є. Кролл
Енсен Аннетт Е. Кролл
Original Assignee
Хальдор Топсьое А/С
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 Хальдор Топсьое А/С filed Critical Хальдор Топсьое А/С
Publication of UA126924C2 publication Critical patent/UA126924C2/uk

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • C01B3/38—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
    • C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
    • 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
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/12—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon dioxide with hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • 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
    • C01B2203/0455—Purification by non-catalytic desulfurisation
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0816—Heating by flames
    • 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
    • C01B2203/141—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in parallel
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • 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
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

Винахід стосується способу підвищення ефективності існуючої установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку або нової установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку шляхом створення комбінування вторинного парового риформінгу з використанням кисню від електролізу води для отримання газу для синтезу аміаку.

Description

Представлена заявка спрямована на отримання газу для синтезу аміаку. Більш конкретно, винахід являє собою спосіб підвищення ефективності звичайної установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку шляхом комбінування електролізу води та звичайного первинного та вторинного парового риформінга вуглеводневої вихідної сировини для отримання газу, яка містить водень та азот, для синтезу аміаку.
Газ для синтезу аміаку, як правило, отримують шляхом піддавання вуглеводневої сировини, зазвичай, природного газу та/або вищих вуглеводнів, реакціям ендотермічного риформінга з водяною парою в полум'яному трубчастому первинному паровому риформері шляхом контактування з каталізатором парового риформінга. Потім первинний конвертований газ подається у вторинний адіабатичний паровий риформер, де частина водню, який утворюється при первинному паровому риформінгу, та залишкові кількості вуглеводнів у газі від первинного парового риформінгу частково окислюються повітрям та парою, та згодом піддаються риформінгу у присутності каталізатора вторинного риформінгу. З вторинного риформінга вилучається неочищений синтез-газ, який містить водень, монооксид вуглецю та діоксид вуглецю, які утворюються під час реакції вихідної сировини у вищевказаних реакціях риформінга пари та азоту, що надходить у газ шляхом додавання повітря на стадії вторинного риформінгу.
Недоліком процесу первинного та вторинного риформінгу є відносно високий рівень вуглеводнів та витрата палива для використання при нагріванні ендотермічного первинного парового риформінга у полум'яному первинному паровому риформері та, відповідно, великий викид СО» у газоподібних продуктах згоряння із пальників, які використовуються для нагрівання риформера. Продукт СОг може бути вловлений в процесі та використаний для таких процесів, як виробництво сечовини або для підвищення нафтовіддачі пласту.
Однак, первинний та вторинний паровий риформінг все ще часто використовуються у промисловості, особливо на існуючих риформінг-установках для виробництва газу для синтезу аміаку.
Вторинний паровий риформінг включає часткове окислення, з використанням кисневмісної атмосфери, первинного риформінга вихідного газу до СО, СО», Не», Нг2О та залишку вуглеводню, та згодом парового риформінгу вуглеводню з утворенням неочищеного синтез-газу.
Останнім часом, поєднання електролізу води для виробництва водню та розділення повітря для виробництва азоту передбачалося для отримання газу для синтезу аміаку, як це описано в патентній літературі. Отриманий таким чином водень та азот об'єднують у стехіометричних співвідношеннях з утворенням синтез-газу для виробництва аміаку. Однак, недоліком поєднання електролізу та розділення повітря є те, що кисень утворюється як побічний продукт як при електролізі, так ії при розділенні повітря, який не використовується в процесі синтезу аміаку, і його можна розглядати як втрату енергії.
Зазвичай, існуючі промислові установки для виробництва газу для синтезу аміаку, так звана передня частина установки для виробництва газу для синтезу аміаку містить, як уже згадувалося, полум'яний первинний паровий риформер, вторинний паровий риформер із пальником з боку входу газу та шар каталізатора парового риформінгу з боку виходу газу.
Пальник, зазвичай, експлуатують з повітрям.
Неочищений газ для синтезу аміаку, виведений із вторинного парового риформера, згодом обробляється в блоці для конверсії водяного газу для виробництва додаткового водню та перетворення монооксиду вуглецю в діоксид вуглецю за допомогою відомої реакції конверсії водяного газу.
Потім діоксид вуглецю, який міститься в конверсійному синтез-газі для виробництва аміаку, видаляється в процесі видалення діоксиду вуглецю.
Залишкова кількість діоксиду вуглецю та / або монооксиду вуглецю в синтез-газі для виробництва аміаку в процесі видалення діоксиду вуглецю видаляється шляхом метанізації у хімічній реакції, в якій монооксид вуглецю та / або діоксид вуглецю перетворюються у метан.
Отриманий таким чином газ для синтезу аміаку вводиться в компрессор підживлювального газу для виробництва аміаку і спрямовують в блок для виробництва аміаку.
Представлений винахід грунтується на встановленні комбінування процесу полум'яного первинного парового риформінгу та процесу вторинного риформінгу з використанням повітря або повітря, збагаченого киснем, при роботі пальника вторинного риформера, та нової впровадженої стадії електролізу води для виробництва газу для синтезу аміаку.
Таким чином, у представленому винаході пропонується спосіб підвищення ефективності установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку, в якому установка для отримання синтез-газу для виробництва аміаку включає полум'яний первинний паровий бо риформер та вторинний паровий риформер, який експлуатують з кисневмісною атмосферою,
блок конверсії водяного газу, блок видалення діоксиду вуглецю, стадію метанізації та компресор газу для синтезу аміаку, при цьому спосіб включає такі стадії: (а) встановлення електролізного блоку та отримання окремого потоку, який містить газоподібний водень, та окремого потоку, який містить газоподібний кисень, шляхом електролізу води; (б) встановлення газопроводу для транспортування окремого потоку, який містить газоподібний водень, з електролізного блоку до компресора синтез-газу та / або до стадії метанізації; та (с) встановлення газопроводу для транспортування, щонайменше, частини окремого потоку газоподібного кисню з електролізного блоку до пальника вторинного риформера.
Спосіб за представленим винаходом може бути використаний для підвищення ефективності існуючої установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку, яка експлуатується з первинним і вторинним риформінгом, або на новій установці з первинним і вторинним риформінгом. Удосконалення існуючої або нової установки для отримання синтез-газу для виробництва аміаку способом, відповідно до представленого винаходу, спрямоване на збільшення виробничих потужностей установки та / або на економію палива в полум'яному первинному паровому риформері з фіксованою потужністю, оскільки отримання кисню при електролізі води забезпечує нагрівання для реакції риформінгу у вторинному риформері. Таким чином, продуктивність первинного риформера знижується, коли вміст кисню в кисневмісній атмосфері у вторинному риформері збільшується разом з киснем, отриманим при електролізі води. Як результат, проскок вуглеводнів в газі з первинного риформера збільшується, а температура на виході газу знижується, що, знову ж таки, призводить до зниження витрат палива для полум'яного первинного риформера. Через більш низьку витрату палива температура стінки труби риформера знижується, що призводить до значно більшого терміну експлуатації труби.
Ще одна перевага полягає в тому, що загальний вихідний отвір для вуглеводневого проскоку у вторинний риформер може бути таким же, як на звичайних установках без електролізу, або може бути зменшений для отримання поліпшеного складу синтез-газу через пониження вмісту інертних газів, що призводить до зменшення продувки з циклу аміаку, і, таким
Зо чином, більш ефективного використання сировини.
Спосіб, відповідно до представленого винаходу, забезпечує додаткову перевагу меншого викиду СОг5 з первинної димової труби.
Ще однією перевагою є те, що парціальний тиск СО» збільшується на вході у блок видалення діоксиду вуглецю, що підвищує ефективність видалення діоксиду вуглецю за рахунок зниження необхідного споживання енергії.
Порівняно зі способами з попереднього рівня техніки, в яких використовують електроліз води для отримання водню та розділення повітря для отримання азоту, кисневий продукт після електролізу води переважно використовується для часткового окислення у вторинному риформері, що призводить до зменшення розміру первинного риформера на новій установці або зменшення навантаження на існуючу установку, яка являє собою вартісний та енергоємний блок і процес.
Ще однією перевагою представленого винаходу є те, що енергією для роботи електролізного блоку може бути відновлювана енергія, яка виробляється вітряками, сонячними елементами, гідравлічною енергією або іншими відновлюваними джерелами енергії.
Таким чином, у переважному варіанті здійснення винаходу електролізний блок експлуатують з використанням відновлювальної енергії.
Переважно, щоб електроліз води здійснювався при підвищеному тиску у відповідності до тиску нагнітання повітряного компресора, який подає підготовлений потік кисню при підвищеному тиску до пальника вторинного риформера та потік водню в компресор синтез-газу
БО та / або на стадію метанізації.
Таким чином, у переважному варіанті здійснення винаходу електролізний блок знаходиться під тиском.
Синергія, яка полягає в комбінуванні електролізу води з технологією вторинного риформінга для виробництва газу для синтезу аміаку призводить до загальної економії вуглеводневої сировини та палива для процесу риформінга.
У таблиці 1 нижче наведені основні показники отримання газу для синтезу аміаку для аміачної установки потужністю 2200 т/год. для порівняння загальноприйнятої технології синтез- газів із загальноприйнятою технологією синтез-газів у поєднанні з електролізом води.
Таблиця 1
Витрата Витрата СО в .
Технологія природного |природного)| Потужність Ігазоподібни |Продуктивність Том отримання синтез-| газу як газуяк єлектролізу) продуктах первинного |первинного " риформера, Іриформера, газу сировини, | палива, МВт згоряння,
З З З Гкал/год. що;
Нм3/год. Нм3/год. Нм3/год. (Загальноприйнятаї 57,08 | 19273 | 0 | 2,899 | 10882 | 807
Загальноприйнята
З електролізом води (2595 кисню 57,108 14,072 54 16,438 82,34 748 в повітрі)

Claims (5)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку, де установка для отримання синтез- газу для виробництва аміаку включає полум'яний первинний паровий риформер та вторинний паровий риформер, який експлуатують з кисневмісною атмосферою, блок для конверсії водяного газу, блок видалення діоксиду вуглецю, реактор метанізації та компресор синтез-газу для виробництва аміаку, при цьому спосіб включає такі стадії: (а) встановлення електролізного блока та отримання окремого потоку, який містить газоподібний водень, та окремого потоку, який містить газоподібний кисень, шляхом електролізу води; (Б) встановлення газопроводу для транспортування окремого потоку, який містить газоподібний водень, з електролізного блока до компресора синтез-газу та/або на стадію метанізації; та (с) встановлення газопроводу для транспортування щонайменше частини окремого потоку газоподібного кисню з електролізного блока до пальника у вторинному риформері.
2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що електролізний блок експлуатують з використанням відновлюваної енергії.
3. Спосіб за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що кисневмісна атмосфера є повітрям, збагаченим киснем з окремого потоку газоподібного кисню.
4. Спосіб за будь-яким одним із пунктів 1-3, який відрізняється тим, що електролізний блок знаходиться під тиском.
5. Установка для отримання синтез-газу для виробництва аміаку, яка включає полум'яний первинний паровий риформер і вторинний паровий риформер, який експлуатують з кисневмісною атмосферою, блок конверсії водяного газу, блок видалення діоксиду вуглецю, реактор метанізації та компресор синтез-газу для виробництва аміаку, де установка для отримання синтез-газу для виробництва аміаку додатково містить електролізний блок, який забезпечує окремий потік, який містить водень, і окремий потік, який містить газоподібний кисень, шляхом електролізу води, та газову трубу для транспортування окремого потоку, який містить газоподібний водень, із електролізного блока в компресор синтез-газу та/або в реактор Зо метанізації, та газову трубу для транспортування щонайменше частини окремого потоку газоподібного кисню з електролізного блока вище за потоком або в пальник у вторинному риформері.
UAA202001259A 2017-07-25 2018-07-11 Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку UA126924C2 (uk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201700425 2017-07-25
DKPA201700522 2017-09-25
PCT/EP2018/068806 WO2019020377A1 (en) 2017-07-25 2018-07-11 METHOD FOR ENHANCING THE EFFICIENCY OF AN AMMONIA SYNTHESIS GAS INSTALLATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA126924C2 true UA126924C2 (uk) 2023-02-22

Family

ID=62873363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202001259A UA126924C2 (uk) 2017-07-25 2018-07-11 Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку

Country Status (13)

Country Link
US (2) US20200172406A1 (uk)
EP (1) EP3658490A1 (uk)
KR (1) KR102599452B1 (uk)
CN (1) CN110958988A (uk)
AU (1) AU2018305811B2 (uk)
BR (1) BR112020001492A2 (uk)
CA (1) CA3069871A1 (uk)
CL (1) CL2020000152A1 (uk)
IL (1) IL271943B2 (uk)
PE (1) PE20200687A1 (uk)
UA (1) UA126924C2 (uk)
WO (1) WO2019020377A1 (uk)
ZA (1) ZA201908115B (uk)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214812A1 (de) 2019-09-27 2020-06-18 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Synthesegas
CA3205154A1 (en) * 2021-01-21 2022-07-28 Ermanno Filippi Method for preparing a synthesis gas
CA3213338A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 Casale Sa Process for ammonia synthesis using green hydrogen
BE1030241B1 (de) * 2022-02-03 2023-09-04 Thyssenkrupp Ind Solutions Ag Anlage zur Erzeugung von Ammoniak

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0093502B2 (en) * 1982-04-14 1988-11-17 Imperial Chemical Industries Plc Ammonia production process
CN1502546A (zh) * 1997-10-07 2004-06-09 JFE�عɹ�˾ 制造氢或合成气体用的催化剂及制造氢或合成气体的方法
EP1657409A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-17 Elsam A/S A method of and an apparatus for producing electrical power
US7875402B2 (en) * 2005-02-23 2011-01-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Proton conducting solid oxide fuel cell systems having temperature swing reforming
CN101880046A (zh) * 2009-05-05 2010-11-10 中村德彦 复合设备
CN101892492A (zh) * 2009-05-19 2010-11-24 无锡尚弗能源科技有限公司 中高压纯水水电解制氢系统
JP5280348B2 (ja) * 2009-12-25 2013-09-04 東京瓦斯株式会社 ハイブリッド水素製造システム
EP2404869A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-11 Ammonia Casale S.A. Process for producing ammonia synthesis gas
FR2971789B1 (fr) * 2011-02-22 2013-02-22 Areva Methode de production de methanol ou d'hydrocarbures a partir d'une matiere carbonee, avec une etape de reformage dont les conditions de fontionnement sont ajustees selectivement
WO2014056535A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Haldor Topsøe A/S Process for the production of synthesis 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
MX2016007322A (es) * 2013-12-12 2016-08-19 Topsoe Haldor As Proceso para la produccion de gas de sintesis.
US20160369411A1 (en) * 2015-01-21 2016-12-22 Nareshkumar Bernard Handagama Solar powered systems and methods for generating hydrogen gas and oxygen gas from water
ES2833079T3 (es) * 2015-03-17 2021-06-14 Lummus Technology Inc Acoplamiento oxidativo de métodos y sistemas de metano
WO2019020515A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Haldor Topsøe A/S PROCESS FOR THE PREPARATION OF A SYNTHESIS GAS

Also Published As

Publication number Publication date
IL271943B (en) 2022-10-01
KR102599452B1 (ko) 2023-11-08
AU2018305811B2 (en) 2023-11-23
NZ760482A (en) 2023-10-27
PE20200687A1 (es) 2020-06-11
KR20200031623A (ko) 2020-03-24
US20230257275A1 (en) 2023-08-17
ZA201908115B (en) 2023-04-26
AU2018305811A1 (en) 2020-01-23
EP3658490A1 (en) 2020-06-03
CA3069871A1 (en) 2019-01-31
IL271943A (en) 2020-02-27
US20200172406A1 (en) 2020-06-04
BR112020001492A2 (pt) 2020-07-21
IL271943B2 (en) 2023-02-01
CN110958988A (zh) 2020-04-03
CL2020000152A1 (es) 2020-07-31
WO2019020377A1 (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102599461B1 (ko) 암모니아 합성 가스 제조 방법
RU2344069C2 (ru) Способ получения водорода из газа, содержащего метан, в частности природного газа, и установка для осуществления способа
UA126924C2 (uk) Спосіб отримання синтез-газу для виробництва аміаку
CN101509368B (zh) 一种煤炭地下气化多联产系统和方法
AU2018308586B2 (en) Method for the preparation of ammonia synthesis gas
US20230294985A1 (en) Low carbon hydrogen fuel
CA3079639A1 (en) Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas
WO2023153928A1 (en) Hybrid ammonia decomposition system
AU2021286875B2 (en) Method for the production of hydrogen
CN117177936A (zh) 蓝氨生产方法
CN116761774A (zh) 用于制备合成气的方法
NZ760482B2 (en) Method for improving efficiency of an ammonia synthesis gas plant
EA040550B1 (ru) Способ повышения эффективности установки для получения синтез-газа для производства аммиака
RU2808874C1 (ru) Способ получения низкоуглеродного аммиака из природного газа "Аммиак декарбонизированный-3000"
RU2233987C1 (ru) Способ подачи природного газа на энерготехнологическую установку производства аммиака
JP2021138912A (ja) 燃料ガスの製造方法
EA040478B1 (ru) Способ получения синтез-газа для производства аммиака
CN116924404A (zh) 一种利用二氧化碳和含甲烷气干重整制备一氧化碳的系统及方法