UA127541C2 - СПОСІБ СИНТЕЗУ АМІАКУ, ЯКИЙ ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ НИЗЬКИМ РІВНЕМ ВИКИДІВ CO<sub>2</sub> В АТМОСФЕРУ - Google Patents
СПОСІБ СИНТЕЗУ АМІАКУ, ЯКИЙ ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ НИЗЬКИМ РІВНЕМ ВИКИДІВ CO<sub>2</sub> В АТМОСФЕРУ Download PDFInfo
- Publication number
- UA127541C2 UA127541C2 UAA201909719A UAA201909719A UA127541C2 UA 127541 C2 UA127541 C2 UA 127541C2 UA A201909719 A UAA201909719 A UA A201909719A UA A201909719 A UAA201909719 A UA A201909719A UA 127541 C2 UA127541 C2 UA 127541C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fuel
- gas
- synthesis gas
- intended
- synthesis
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 170
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 161
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 206
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 154
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 138
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 60
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 28
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 28
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 24
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 14
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002453 autothermal reforming Methods 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 2
- 235000009025 Carya illinoensis Nutrition 0.000 claims 1
- 241001453450 Carya illinoinensis Species 0.000 claims 1
- 241000581652 Hagenia abyssinica Species 0.000 claims 1
- 241001582326 Renia Species 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Natural products O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 61
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 31
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 13
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 9
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 101100168093 Caenorhabditis elegans cogc-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100011365 Caenorhabditis elegans egl-13 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000658 coextraction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—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 oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
-
- 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
- C01B3/48—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
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
- C01B2203/0255—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a non-catalytic partial oxidation 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
- C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
-
- 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
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
- C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
-
- 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
- C01B2203/046—Purification by cryogenic separation
-
- 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
- C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
-
- 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
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1241—Natural gas or methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/14—Details of the flowsheet
- C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
- C01B2203/143—Three or more reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
- C01B2203/86—Carbon dioxide sequestration
-
- 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
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
У заявці описаний спосіб синтезу аміаку з природного газу, який включає перетворення завантаження десульфурованого природного газу і пари з використанням збагаченого киснем повітря або кисню в синтез-газ (11) і обробку синтез-газу (11) шляхом проведення реакції конверсії і декарбонізації, де частину збідненого за допомогою CO2 синтез-газу, одержаного після декарбонізації, відокремлюють і використовують як призначену для використання в ролі палива фракцію для однієї або більшої кількості печей, включених у секцію перетворення, і решту газу використовують для одержання аміаку.
Description
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ, ДО ЯКОЇ ВІДНОСИТЬСЯ ВИНАХІД
Даний винахід відноситься до галузі установок для синтезу аміаку, в які завантажують природний газ (ПГ).
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Установки для синтезу аміаку розглянутого в даному винаході типу включають секцію, призначену для перетворення природного газу в підготовлений газ, який містить водень і азот, і секцію синтезу, в якій вказаний підготовлений газ вступає в каталітичну реакцію при високому тиску з утворенням аміаку.
Технічним терміном для секції, в якій утворюється вказаний підготовлений газ, є термін "передня секція". Термін "задня секція" використовують для позначення секції синтезу аміаку і відповідної секції охолодження, призначеної для охолодження потоку, який виходить із секції синтезу, з метою відокремлення аміаку.
У передній секції десульфурований природний газ піддають риформінгу і одержують газ, який загалом містить водень, монооксид вуглецю СО і діоксид вуглецю СО». Потім вказаний газ вводять у реакцію конверсії, в результаті якої відбувається перетворення СО в СО»; проводять видалення СОз (декарбонізація) і переважно метанування.
При використанні установки звичайного типу технологія риформінгу включає первинний паровий риформінг і подальший вторинний риформінг, який каталізується повітрям. Апарат для первинного риформінгу нагрівають пальниками, що працюють на частині наявного природного газу. Потік, який виходить з апарату для первинного риформінгу, згоряє внаслідок взаємодії з киснем, що міститься в повітрі. У деяких установках використовують інші схеми обладнання для риформінгу, наприклад, перед апаратом для автотермічного риформінгу (АТР) встановлюють піч для нагрівання завантаження, тобто газоподібної суміші, яка завантажується у вказаний апарат для риформінгу.
Використання описаних вище установок для одержання аміаку призводить до суттєвих викидів СО» в атмосферу, всього приблизно 100 мільйонів тонн СО» на рік. Одним із основних джерел викидів СО»: є гази згоряння, що утворюються в апараті для первинного риформінгу і інших нагрівальних печах, якщо вони містяться, наприклад, допоміжних нагрівачах.
З екологічних міркувань необхідно звести до мінімуму викиди СО», які містяться в газах
Зо згоряння, що утворюються в установках для одержання МНз. Вирішення цього завдання вплине особливо на більш старі установки для одержання аміаку, які є менш ефективними, ніж нові, і які відрізняються більш високим рівнем викидів СО», який міститься в газах, в перерахунку на кількість одержаного аміаку. Необхідно також, щоб зменшення викидів не призводило до надмірного збільшення витрат на одержання аміаку.
Відповідно до існуючого рівня техніки процедури витягання СО» з газів згоряння основані на промиванні розчинниками (наприклад, розчинником К5-17М, який випускається фірмою
Міїзибівпі). Однак призначені для цього установки є дорогими і складними, вимагають великих витрат енергії і дорогого розчинника. Тому ці процедури витягання СО неможливо використовувати в установках, які розглядаються в даному винаході, оскільки вони надмірно збільшать витрати на одержання аміаку.
У деяких способах синтезу аміаку попереднього рівня техніки частина палива може бути забезпечена за допомоги продувного потоку, одержаного, наприклад, із секції кріогенного очищення синтез-газу або з модуля АКТ (адсорбція з коливаннями тиску). Зазначений продувний потік може мати знижений вміст СО». Однак зазначений продувний потік забезпечує невелику кількість всього палива і не забезпечує усунення труднощів, пов'язаних з викидами
Со» в атмосферу.
КОРОТКИЙ ВИКЛАД СУТІ ВИНАХОДУ
Завданням даного винаходу є розробка способів проведення синтезу аміаку при викидах
СО» в атмосферу, які є суттєво меншими, ніж у попередньому рівні техніки. Іншим об'єктом даного винаходу є розробка способу переобладнання існуючих установок такого типу, як такі, що використовують апарат для вторинного риформінгу з поданням повітря, із забезпеченням суттєвого зменшення викидів СО» в атмосферу.
Ці завдання вирішені за допомоги способу і способу переобладнання, які відповідають формулі винаходу.
Відповідно до даного винаходу спосіб синтезу аміаку з природного газу включає: проведення перетворення завантаження десульфурованого природного газу і пари з використанням збагаченого киснем повітря або з використанням кисню з одержанням синтез- газу, який містить водень, СО і СО»; обробку зазначеного синтез-газу, який включає принаймні одну реакцію конверсії 60 монооксиду вуглецю в СО» і подальше відокремлення Со» від газу, з одержанням таким чином збідненого за допомоги СО» синтез-газу і збагаченого за допомоги СО» газового потоку, який містить СО», відокремленого від газу; необов'язково стадію метанування синтез-газу і/або додавання азоту до синтез-газу з одержанням підготовленого газу, який містить азот і водень при молярному відношенні кількостей, який придатний для синтезу аміаку, і відрізняється тим, що: відокремлюють частину зазначеного збідненого за допомоги СО» синтез-газу, одержують призначену для використання в ролі палива фракцію синтез-газу, де зазначену призначену для використання в ролі палива фракцію завантажують в ролі палива принаймні в одну піч.
Даний винахід також відноситься до способу переобладнання установки, яка спочатку включає секцію риформінгу, яка містить апарат для первинного парового риформінгу і апарат для каталізованого повітрям вторинного риформінгу, і обробку синтез-газу, яка включає реакцію конверсії монооксиду вуглецю в діоксид вуглецю, декарбонізації і необов'язково метанування.
Спосіб переобладнання включає принаймні таке: одержання потоку збагаченого киснем повітря або кисню і використання зазначеного потоку замість повітря для апарату для вторинного риформінгу; відокремлення частини синтез-газу після декарбонізації, завантаження зазначеної частини синтез-газу, який має знижений вміст СО», в ролі палива принаймні в одну піч, включену до складу установки.
Термін "піч" означає апарат, вибраний з кількості таких: апарат для парового риформінгу або пристрій для попереднього нагрівання завантаження, або генератор пари, або перегрівач пари. Ці апарати, які працюють за допомоги спалювання, визначені терміном "вогневий нагрівач". У деяких варіантах здійснення зазначена піч є частиною секції, призначеної для перетворення природного газу в синтез-газ. В установках для об'єднаного одержання аміаку/сечовини зазначена піч є частиною секції одержання сечовини.
Частина синтез-газу, яку відокремлюють і спрямовують у зазначену принаймні одну піч, називається призначеною для використання в ролі палива фракцією газу, одержаного після проведення стадії конверсії. Переважно, якщо кількість зазначеної призначеної для використання в ролі палива фракції становить від 1 до 40 95 від кількості наявного газу, більш переважно від 10 до 30 95 і ще більш переважно від 20 до 30 95. Так, наприклад, у переважному варіанті здійснення кількість призначеної для використання в ролі палива фракції становить
З0 96. Частина, що залишилася, яка призначена для перетворення в аміак, називається призначеної для проведення способу фракцією.
Варто відзначити, що кількість зазначеної призначеної для використання в ролі палива фракції є порівняно високою, наприклад, становить приблизно 1/3 від загальної кількості.
Насправді, в цьому винаході передбачено, що частину синтез-газу, яка не є малою, використовують в ролі палива з метою зменшення викидів СО». При цьому виникає необхідність одержання додаткової кількості синтез-газу, проте, як це більш докладно роз'яснено нижче за допомоги прикладів, ця необхідність компенсована перевагами, що забезпечуються даним винаходом.
Відокремлення призначеної для використання в ролі палива фракції успішно проводять шляхом поділу технологічного потоку, наприклад, технологічного газу, після проведення конверсії і декарбонізації. В результаті зазначеного поділу склади призначеної для використання в ролі палива фракції і решти газу, яка також називається призначеною для проведення способу фракцією, є однаковими.
Варто відзначити, що в даному винаході передбачене навмисне використання частини технологічного потоку в ролі призначеної для використання в ролі палива фракції, призначену для використання в ролі палива фракцію відокремлюють безпосередньо від технологічного потоку і вона має такий же склад. На відміну від цього, в попередньому рівні техніки описане тільки використання в ролі палива будь-яких продувних потоків, які одержані після процедур очищення і містять метан. Зазначений синтез-газ, який має низький вміст СО» (збіднений за допомоги СО» синтез-газ), переважно містить не більше 1000 об. част./млн. (0,1 95) СО».
Зазначений газ загалом складається з водню ((Н») і містить зовсім невеликі залишкові кількості
СО і СНіе, зазвичай менше 2 об. 95 і переважно менше 1 95.
При горінні зазначеного газу загалом не відбувається утворення СО». Насправді, при горінні водню не відбувається утворення СО» і до утворення СО може призвести наявність лише незначних кількостей СО або СнНае, якщо вони містяться.
У даному винаході запропоновано використання частини технологічного газу в ролі палива для однієї або більшої кількості печей, які знаходяться в секції риформінгу, що відрізняється від 60 попереднього рівня техніки, в якому для цієї мети використовують частину природного газу,
тобто вуглеводень. Переважно, якщо частину технологічного газу (призначену для використання в ролі палива фракцію) відокремлюють після обробки, призначеної для видалення Со», і, як це додатково роз'яснено вище, вона загалом містить водень, який можна спалювати без утворення СО». Отже, можна зробити висновок, що даний винахід забезпечує суттєве зменшення викидів СО» в атмосферу.
Вказане збагачене киснем повітря переважно містить не менше 50 об. 95 кисню і більш переважно не менше 90 об. 95 кисню, і ще більш переважно не менше 95 95. Переваги високого вмісту кисню в збагаченому киснем повітрі є такими: більш висока теплова потужність синтез- газу; менший потік відпрацьованого димового газу; менша об'ємна швидкість потоку в апараті, який знаходиться в секції перетворення, і, як наслідок, менший розмір апарату.
Переважно, якщо збіднений за допомоги СОг синтез-газ являє собою все або загалом все паливо для печей, які використовуються для проведення способу. Однак у деяких варіантах здійснення переважно, якщо міститься невелика кількість природного газу, яка називається "паливом для балансування" печі. Переважно, якщо вказана невелика кількість забезпечує не більше 15 95, ще краще не більше 10 95 повної теплоти згоряння (потужності) печі. Паливо для балансування забезпечує можливість швидкого регулювання роботи печі, наприклад, для проведеного в разі потреби швидкого збільшення або зменшення завантаження.
Вказані виражені у відсотках значення теплоти згоряння можна виразити, як добуток швидкості потоку (кг/с або моль/с) і теплової потужності (Дж/кг або Дж/моль).
У деяких варіантах здійснення даного винаходу метанування синтез-газу проводять після декарбонізації. На стадії метанування відбувається перетворення решти кількостей СО і СО» в
СнНае при споживанні водню Не відповідно до таких реакцій: СОЖ-ЗН: - СНаА-НоО і СОо-4Н»о -
СнА2нго.
Переважно, якщо відокремлення призначеної для використання в ролі палива фракції від збідненого за допомоги СОг синтез-газу проводять до (вище по потоку) проведення зазначеної стадії метанування.
Перевагою відокремлення призначеної для використання в ролі палива фракції до проведення метанування є відсутність перевищення розміру секції метанування призначеної для використання в ролі палива фракції і відсутність втрати теплоти реакції метанування
Зо призначеної для використання в ролі палива фракції. Крім того, при такій же необхідній для печі кількості тепла і при такій же температурі газу, призначена для використання в ролі палива фракція є трохи меншою, якщо її відокремлюють до проведення метанування.
Не існує недоліків, що стосуються викидів СО» в атмосферу, рівень яких однаковий при використанні в ролі палива газу до його спрямування в апарат для метанування і газу, що виходить з апарату для метанування, при однаковій швидкості потоку. У разі додавання азоту призначену для використання в ролі палива фракцію відокремлюють і потім додають азот.
Перевагою є більш висока теплова потужність синтез-газу, який використовується в ролі паливо, який не містить азот або містить його невеликі кількості.
Після відокремлення призначеної для використання в ролі палива фракції збіднений за допомоги СО» синтез-газ необов'язково можна обробити в секції очищення, яка включає, наприклад, модуль АКТ або включає пристрій для сушіння і подальший кріогенний модуль.
У секції очищення одержують принаймні один потік газу для синтезу аміаку, який має зменшений вміст інертних сполук, і принаймні один потік відходів, який містить СО і СНае. Потік відходів також може містити Н»5 і М». У деяких варіантах здійснення принаймні частина відхідних газів, які виходять із зазначеної секції очищення, використовують в ролі палива разом із призначеною для використання в ролі палива фракцією. Тому можна зменшити кількість призначеної для використання в ролі палива фракції.
Перевага використання модуля очищення полягає в зменшенні вмісту інертних сполук в підготовленому газі, що забезпечує відомі переваги для синтезу аміаку, включно з меншими витратами на циркуляцію і зменшення кількості (або навіть виключення) продувного потоку в контурі синтезу аміаку.
Відповідно до даного винаходу призначену для використання в ролі палива фракцію успішно відокремлюють до модуля очищення. Тому тільки частину синтез-газу, призначену для синтезу аміаку, обробляють в секції очищення, і це при відсутності потреби обробки синтез-газу, який відповідає призначеній для використання в ролі палива фракції, можна здійснити з використанням установки значно меншого розміру. Перевагою відокремлення призначеної для використання в ролі палива фракції до модуля очищення є уникнення перевищення розміру модуля очищення і відповідних витрат на одержання призначеної для використання в ролі палива фракції синтез-газу. Іншою перевагою є можливість роздільного регулювання бо призначеної для використання в ролі палива фракції і роботи модуля очищення.
При відокремленні призначеної для використання в ролі палива фракції до проведення очищення не існує недоліків, що стосуються викидів СОг в атмосферу, оскільки СО, СО?» і СН», що містяться в призначеній для використання в ролі палива фракції синтез-газу, відокремлюють у модулі очищення з одержанням потоку відходів і його використовують як паливо.
Переважно, якщо немає потреби, щоб модуль очищення забезпечував надмірно високий ступінь витягання водню, оскільки водень, "втрачений" внаслідок потрапляння відхідний газ, використовують як паливо і це не призводить до викидів СО» в атмосферу. Тому призначена для використання в ролі палива фракція синтез-газу стабілізована.
Однак переважно, якщо модуль очищення забезпечує досить високий ступінь витягання водню, такий, що призначена для використання в ролі палива фракція забезпечує не менше 30 95, переважно не менше 40 95, ще більш переважно не менше 50 95 потужності печі. Автори винаходу виявили, що ця умова є переважною для регулювання роботи самої печі незалежно від регулювання роботи модуля очищення.
Секція очищення може включати пристрій для вибіркової адсорбції небажаних компонентів на твердому матеріалі. У деяких варіантах здійснення зазначена секція очищення включає модуль АКТ (адсорбція з коливаннями тиску), в якому використовують молекулярні сита для відокремлення СО, СнНа», Аг, НгО і залишкових кількостей СО». В інших варіантах здійснення зазначена секція включає принаймні один сушильний апарат для відокремлення залишкової кількості СО» і води, і подальший кріогенний модель для відокремлення СО, СнНае ії Аг.
Переважно, якщо модулем для криогенного поділу є модуль промивання рідким азотом (ПРА).
У модулі АКТ зазвичай одержують один потік очищеного продукту загалом при тиску подання сировини і один потік відхідного газу при тиску, суттєво більш низькому, ніж тиск подання сировини. Зазначений потік відходів містить СО, СнНа, Аг, НгО і залишкові кількості СО» і може містити Н?5 і Ме2.
Якщо секція очищення включає сушильний апарат і модуль ПРА, то очищений продукт може являти собою один або більшу кількість потоків і може вже містити Но і М» при значенні відношення кількостей, придатному для синтезу аміаку.
У сушильному апараті одержують залишковий газ, продукт регенерації молекулярних сит, що використовуються загалом для захоплення Нео і слідових кількостей залишкового СО», що
Зо міститься в сировині, який заморожують під час кріогенної обробки в модулі ПРА. Осушуване середовище сушильного апарату можна відновити потоком азоту (який виходить з модуля поділу повітря). У цьому випадку залишковий газ, який містить М», НгО і СО», можна випустити в атмосферу або об'єднати з залишковим газом, який виходить з модуля ПРА, описаного нижче.
У модулі ПРА одержують принаймні один потік залишкового газу, який містить кубовий продукт, одержаний в абсорбційній колоні модуля ПРА, який містить СН» і СО на додаток до Нг і
М». Відхідний газ, одержаний у модулі ПРА, можна відвести і використовувати в ролі палива.
Принаймні частину залишкового газу, одержаного в модулі ПРА, можна використовувати для відновлення осушувального середовища сушильного апарату і потім відвести і використовувати в ролі палива.
Синтез-газ, який має низький вміст інертних сполук, можна відвести і використовувати для синтезу аміаку.
Метанування являє собою екзотермічну реакцію, однак при перебігу реакції не виділяється значна кількість тепла і його зазвичай не відводять у теплоприймач.
Тому при метануванні в синтез-газі залишається невелика кількість метану (проскакування метану). Наявність зазначених невеликих кількостей метану в синтез-газі не спричиняє ускладнень при його використанні для одержання аміаку, оскільки метан є інертним у реакції синтезу. Метан накопичується в продувному потоці контуру синтезу. Однак при використанні продувного потоку контуру синтезу в ролі палива метан, який міститься в ньому, є джерелом
Со», хоча лише невеликої його кількості.
Монооксид вуглецю, який міститься в синтез-газі, також є джерелом СО», хоча лише невеликої його кількості, внаслідок згоряння синтез-газу, який використовується як паливо, і внаслідок згоряння відхідного газу, одержаного в модулі очищення, якщо він міститься.
У деяких варіантах здійснення даного винаходу для зменшення кількості СОг у цьому джерелі (тобто викидів, спричинених наявністю залишкової кількості монооксиду вуглецю в синтез-газі) спосіб включає каталітичне очищення, яке проводиться до декарбонізації, при якій відбувається селективне перетворення СО в СО». Селективне перетворення монооксиду вуглецю можна провести, наприклад, з використанням процедури, відомої, як зЗеїесіохо "М, в якій проводять реакцію СО-1/2 О2 -- 0О2. Киснем, який використовується для селективного окиснення СО, може бути частина вказаного потоку збагаченого киснем повітря або кисню.
Перевагою зазначеного селективного перетворення СО і СО» є те, що принаймні частину
СО, яка залишилася після реакції конверсії перетворюють в СО і видаляють під час декарбонізації. Тому при згорянні синтез-газу, продувного потоку контуру синтезу або при очищенні відпрацьованих газів утворюються невеликі кількості СО».
Відповідно до даного винаходу рівень викидів СО, що міститься в газах, загалом визначається вмістом СО, СО» і СН» в синтез-газі після декарбонізації, а також необов'язковим потоком палива для балансування, який описаний нижче.
При згорянні зазначеного газу загалом не відбувається утворення СО». Насправді, при згорянні водню не утворюється СО: і лише невелика кількість СО або СН», якщо вони містяться, може призвести до утворення СО».
Утворення СО» також відбувається при згорянні метану, який міститься в продувному потоці контуру синтезу.
У випадку, якщо міститься модуль очищення, то утворення СО» також відбувається при згорянні СО, СН і залишкової кількості СО», що містяться у відхідному газі.
В одному варіанті здійснення даного винаходу призначену для використання в ролі палива фракцію одержують в кількості що перевищує кількість палива, необхідну для секції перетворення, кількість зазначеної призначеної для використання в ролі палива фракції, що перевищує це необхідне, виводять з установки для проведення способу, і регулювання роботи секції перетворення проводять шляхом зміни кількості зазначеної призначеної для використання в ролі палива фракції, яка подається в секцію перетворення, і кількості, що виводиться з установки для проведення способу.
Перетворення природного газу в синтез-газ можна провести з використанням різних методик.
У деяких варіантах здійснення даного винаходу стадія перетворення природного газу в синтез-газ включає первинний риформінг і подальший вторинний риформінг. У деяких варіантах здійснення більш переважно, якщо стадія перетворення включає каталітичний автотермічний риформінг (АТР), необов'язково з попереднім підготовчим риформінгом (попередній риформінг).
АТР без підготовчого риформінгу також називають "чистим АТР". У цих варіантах здійснення переважно, якщо принаймні частина призначеної для використання в ролі палива фракції є
Зо сировиною для печі, призначеної для попереднього нагрівання газу, що проводиться до автотермічного риформінгу.
Перевага використання апарату для АТР, чистого або в комбінації з апаратом для підготовчого риформінгу, полягає в тому, що для печі необхідна менша кількість тепла, ніж при використанні комбінації апарату для АТР з апаратом для первинного риформінгу, беручи до уваги також кількість тепла, необхідну для одержання та перегрівання пари, необхідної для здійснення способу. Це відбувається внаслідок того, що відповідно до даного винаходу температура попереднього нагрівання сировини для апарату для АТР і необов'язкового апарату для підготовчого риформінгу, переважно вибрана таким чином, що вона не перевищує 65020, нижче, ніж температура на виході з апарату для первинного риформінгу, і внаслідок того, що в печі попереднього нагрівання не перебігає реакція парового риформінгу (яка є ендотермічною).
Апарат для АТР або апарат для АТР в комбінації з апаратом для підготовчого риформінгу можуть успішно працювати при значенні відношення пар/вуглець (П/В), меншому, ніж це значення в апараті для первинного риформінгу. Переважно, якщо значення зазначеного відношення П/В становить не більше 2, більш переважно не більше 1,5, ще більш переважно не більше 1. Це також сприяє зменшенню кількості тепла, необхідного для печі, призначеної для нагрівання сировини для апарату для АТР і необов'язкового апарату для підготовчого риформінгу.
У випадку використання апарату АТР без апарату для первинного риформінгу призначена для використання в ролі палива фракція переважно становить від 1 до 30 95, ще краще від 10
БО до 30 95, ще більш переважно від 10 до 20 9.
У деяких варіантах здійснення стадія перетворення природного газу в синтез-газ включає стадію некаталітичного ЧОК (часткове окиснення). У цих варіантах здійснення переважно, якщо принаймні частина призначеної для використання в ролі палива фракції є сировиною для печі, призначеної для попереднього нагрівання газу, що проводиться до зазначеного некаталітичного часткового окиснення, або для одержання пари, або для перегрівання пари.
Перевага використання ЧОК полягає в тому, що для печі необхідна менша кількість тепла, ніж при використанні комбінації апарату для АТР з апаратом для первинного риформінгу, беручи до уваги також кількості тепла, необхідні для одержання і перегрівання пари, необхідної для здійснення способу. Це відбувається внаслідок того, що відповідно до даного винаходу бо температура попереднього нагрівання сировини для ЧОК переважно вибрана таким чином, що вона не перевищує 5002С, істотно нижче, ніж температура на виході з апарату для первинного риформінгу, і внаслідок того, що в печі попереднього нагрівання не перебігає реакція парового риформінгу (яка є ендотермічною). Крім того, для проведення ЧОК можна з успіхом використовувати значення відношення П/В, більш низьке, ніж в апараті для первинного риформінгу, переважно становить не більше 2, більш переважно не більше 1, ще більш переважно не більше 0,5. Це також сприяє зменшенню кількості тепла, необхідної для печі попереднього нагрівання.
У випадку використання ЧОК призначена для використання в ролі палива фракція переважно складає від 1 до 30 95, більш переважно від 10 до 30 95, ще більш переважно від 10 до 20 96.
Зменшення кількості тепла, необхідного для печі попереднього нагрівання в разі використання ЧОК або в разі використання чистого АТР, порівняно з випадком використання
АТР в комбінації з первинним риформінгом забезпечує такі переваги: призначена для використання в ролі палива фракція синтез-газу є меншою і можна використовувати меншу кількість палива для балансування, тому можна забезпечити більш низький рівень викидів СО», що міститься у відхідних газах.
Як у випадку використання ЧОК з необов'язковим модулем очищення, так і в разі використання АТР без первинного риформінгу і з необов'язковим модулем очищення синтез- газу, переважно вибирати модуль очищення, що забезпечує високий ступінь витягання водню, наприклад, модуль промивання рідким азотом, для забезпечення того, що призначена для використання в ролі палива фракція синтез-газу була досить великою для регулювання роботи печі незалежно від регулювання роботи модуля очищення.
Іншою перевагою використання ЧОК і АТР без первинного риформінгу, що є наслідком меншої призначеної для використання в ролі палива фракції і меншим значенням відношення пар/вуглець, є менша кількість одержуваної всередині пари, що призводить до зменшення кількості тепла, необхідного для відповідного перегрівання, кількості призначеної для використання в ролі палива фракції, рівня викидів СОг, що міститься у відхідних газах, і повної споживаної кількості природного газу.
Менша кількість одержуваної всередині пари може призвести до нестачі пари, необхідного
Зо для руху турбін або забезпечення електроенергії, що приводить в рух мотори механізмів.
Відсутню кількість енергії в установці зазвичай можна забезпечити шляхом підведення зовні у вигляді електроенергії одержаної при зменшених викидах СО», наприклад, одержаної з обновлюваних джерел. Варто відзначити, що ця спільна дія неможлива, якщо в способі вже одержаний надлишок пари або енергії, наприклад, в разі використання комбінації первинного риформінгу і АТР з досить великою кількістю призначеної для використання в ролі палива фракції.
У деяких варіантах здійснення стадія перетворення природного газу в синтез-газ також включає стадію парового риформінгу. У цих варіантах здійснення переважно, якщо принаймні частина призначеної для використання в ролі палива фракції синтез-газу є сировиною для пальників апарату для риформінгу.
У деяких варіантах здійснення частина призначеної для використання в ролі палива фракції можна спрямувати в печі, призначені для одержання і/або перегрівання пари.
У даному винаході також можна забезпечити одержання електроенергії, необхідної для синтезу аміаку або його похідних (наприклад, сечовини), при низькому рівні викидів СО2 з використанням в ролі палива збідненого за допомоги СОг синтез-газу, наприклад, такими шляхами: - розширенням у турбогенераторі потоку пари, одержаної в парогенераторі або в перегрівачі пари, в який у ролі палива подають збіднений за допомоги СО» синтез-газ; - спалюванням у газовій турбіні або в газовому двигуні, в який в ролі палива подають
БО збіднений за допомоги СО» синтез-газ.
Зазвичай у способі одержання аміаку продувний газ витягають з контуру синтезу аміаку для видалення інертних речовин з контуру синтезу і вказаний продувний газ обробляють з використанням процедури витягання водню, що міститься в ньому (ВИВ (секція витягання водню)). При проведенні зазначеної процедури витягання одержують збагачений воднем газ, який можна повторно використовувати для синтезу, і відхідний газ, який містить найбільш значну частину метану, який спочатку міститься в продувному газі. Метан, який міститься у відхідному газі являє собою практично весь метан, який міститься в призначеній для проведення способу фракції синтез-газу. Якщо брати до уваги порівняно високий вміст метану в зазначеному відхідному газі, його зазвичай використовують виключно в ролі палива. Однак таке 60 використання відпрацьованих газів призводить до викидів СО».
В одному варіанті здійснення даного винаходу принаймні частину вказаного відхідного газу рециркулюють в ролі технологічного газу, що використовується під час проведення стадії перетворення природного газу, наприклад, під час проведення стадії риформінгу або часткового окиснення. Пов'язаною з цим перевагою є додаткове зменшення викидів СО».
У деяких варіантах здійснення частина зазначеного збідненого за допомоги СО» синтез-газу обробляють у модулі відокремлення азоту (Мг), переважно в мембранному модулі, і одержують збіднений азотом синтез-газ і збагачений азотом потік; принаймні частину збідненого азотом синтез-газу (переважно весь) використовують в ролі палива; решту разом зі збагаченим азотом потоком використовують в ролі сировини для синтезу аміаку.
Така схема обладнання є особливо переважною, якщо збагачене за допомоги О»5 повітря не має дуже високу чистоту (наприклад, містить менше 95 95 Ог) і/або якщо природний газ містить азот. Забезпечені три переваги: підвищення теплової потужності використаного в ролі палива газу, зменшення потоку газів згоряння (і потужності відповідного витяжного вентилятора) і збереження азоту, який є реагентом для одержання аміаку. Крім того, використання мембранного модуля для відокремлення азоту є кращим, оскільки зазначений модуль може працювати з використанням різниці тиску синтез-газу (одержаного при високому тиску) і згоряння в печі (яке відбувається при атмосферному тиску). Крім того, не губиться тиск збагаченого азотом потоку, який використовують для синтезу.
Описана вище схема обладнання, яка передбачає відокремлення азоту від синтез-газу, також може бути застосована у звичайному способі, що проводиться з використанням апарату для первинного парового риформінгу і апарату для вторинного каталізованого повітрям риформінгу, що призводить до такої переваги, як відсутність необхідності модифікації або збільшення розміру повітряного компресора. Однак при використанні апарату для вторинного каталізованого повітрям риформінгу і без модифікації компресора, і тому без наявності можливості збільшити потік повітря, необхідно одержати додаткову фракцію синтез-газу (необхідну в ролі палива) шляхом збільшення продуктивності апарату для первинного риформінгу і/або установки апарату для риформінгу, який нагрівається газом (НГР), причому обидва ці рішення є дуже дорогими. Через ці причини проведення описаного відокремлення азоту є особливо переважним у комбінації з використанням збагаченого киснем повітря під час
Зо перетворення природного газу в синтез-газ.
У деяких варіантах здійснення передбачене проведене за допомоги механічної роботи розширення збідненого за допомоги СО» синтез-газу після його необов'язкового нагрівання.
Зазначений газ має тиск, вищий, ніж тиск, необхідний для згоряння в печі і тому його можна розширити у придатному пристрої, такому як експандер або турбіна, за допомоги механічної роботи. Так, наприклад, вказане розширення може призводити до зменшення тиску від рівного приблизно 25 бар до рівного приблизно З бар. Газ має високий питомий об'єм, оскільки він містить загалом Ну, і через цю причину його розширення може призвести до утворення суттєвої кількості енергії. Одержана енергія може частково забезпечити енергію, необхідну для проведення способу, що робить його більш ефективним.
У деяких варіантах здійснення стадія конверсії включає дві стадії, що проводяться при різних температурах, наприклад, переважно одну високотемпературну конверсію (ВТК), наприклад, проведену з використанням каталізатора на основі заліза, і подальшу низькотемпературну конверсію (НТК) або середньотемпературну конверсію (СТК), наприклад, яка проводиться з використанням каталізатора на основі міді. Пов'язана з цим перевага полягає в забезпеченні максимального ступеня перетворення СО в СО», який потім відокремлюють під час проведення стадії декарбонізації, щоб забезпечити мінімальний вміст залишкового СО в синтез-газі, який використовується як паливо. Оскільки під час згоряння СО є джерелом СО2 забезпечено перевагу зведення до мінімуму рівня викидів СО», що міститься у відхідних газах.
У деяких варіантах здійснення, в яких використовують порівняно низьке загальне значення відношення П/В, наприклад, «2,7, переважно, якщо реакція конверсії включає дві послідовні стадії, що проводяться з використанням каталізатора, придатного для роботи при низькому вмісті пари, наприклад, каталізатора на основі міді. У цій схемі обладнання перша стадія являє собою середньотемпературну конверсію (СТК), яка переважно є псевдоізотермічною і перебігає при температурі, що знаходиться в діапазоні 200-3202С, і друга стадія являє собою низькотемпературну конверсію (НТК), що перебігає при температурі, що знаходиться в діапазоні 180-250260.
Перетворення природного газу в синтез-газ, наприклад, шляхом риформінгу, проводять при тиску, переважно рівному менше 50 бар, більш переважно менше 40 бар і ще більш переважно менше 30 бар.
У попередньому рівні техніки перевага зазвичай віддається проведенню перетворення при високому тиску з метою збільшення продуктивності секції перетворення (передньої секції) і зменшення витрат енергії на стиснення синтез-газу. На відміну від цього в цьому винаході перетворення переважно здійснюють при низькому тиску, щоб забезпечити максимальний ступінь перетворення метану, оскільки перебігу реакції парового риформінгу сприяє більш низький тиск, при цьому забезпечується мінімальний залишковий вміст метану в синтез-газі, який використовується як паливо. Оскільки під час згоряння метан є джерелом Со», забезпечено перевагу зведення до мінімуму рівня викидів СО», що міститься у відхідних газах.
У випадку АТР високий ступінь перетворення метану також забезпечують шляхом роботи при порівняно високій температурі на виході, яка дорівнює 29502С, переважно 210002, ще більш переважно »103020.
У випадку ЧОК високий ступінь перетворення метану також забезпечують шляхом роботи при порівняно високій температурі на виході, яка дорівнює »12002С, переважно »130020.
У деяких варіантах здійснення загальне значення відношення пар/вуглець (П/В) під час проведення перетворення становить більше 2,0, переважно більше 2,2 і білош переважно більше 2,7. У попередньому рівні техніки перевага зазвичай віддається низьким значенням відношення П/В, щоб збільшити продуктивність секції перетворення (передньої секції). На відміну від цього в даному винаході передбачене використання порівняно високого значення відношення П/В з метою забезпечення максимального ступеня перетворення метану і СО під час проведення стадії конверсії і зменшення концентрації СНа і СО в синтез-газі. Оскільки під час згоряння метан і СО є джерелами СО», забезпечено перевагу зведення до мінімуму рівня викидів СО», що міститься у відхідних газах.
У разі використання чистого АТР (необов'язково в комбінації з попереднім риформінгом) або
ЧОК у даному винаході в секції риформінгу використовують значення відношення П/В, яке дорівнює не більше 2. Переважно, якщо після проведення риформінгу і до проведення реакції конверсії додають додаткову кількість пари до тих пір, поки не забезпечене загальне значення відношення, що становить більше 2 і переважно більше 2,4, це сприяє перебігу реакції конверсії і пов'язаного з нею перетворення монооксиду вуглецю.
Використання палива для балансування усуває затруднення, пов'язане зі швидким
Зо регулюванням роботи печі, однак при цьому збільшується рівень викидів СО в атмосферу. У деяких схемах матеріалів, які випускаються в даному винаході, наприклад, у таких, які включають апарат для парового риформінгу, паливо для балансування робить найбільший внесок у рівень викидів СОг в атмосферу. Це проілюстровано в прикладах.
У переважному варіанті здійснення даного винаходу не використовують паливо для балансування і паливом для печі є тільки синтез-газ. Тому призначена для використання в ролі палива фракція є більшою, ніж у випадку, коли використовують паливо для балансування, оскільки за допомоги призначеної для використання в ролі палива фракції необхідно забезпечити також теплоту згоряння, що забезпечується паливом для балансування.
У першому варіанті здійснення призначена для використання в ролі палива фракція має теплоту згоряння, яка загалом відповідає теплоті, необхідній для печі. Для швидкого регулювання роботи печі, наприклад, для проведеного при необхідності швидкого збільшення або зменшення завантаження, швидкість потоку призначеної для використання в ролі палива фракції відповідним чином збільшують або зменшують. Однак це регулювання має негативний вплив, такий як зміна швидкості потоку підготовленого газу, і тому несприятливо впливає на режим роботи. Для відновлення початкового режиму роботи необхідно збільшити або зменшити швидкість потоку природного газу, який подається в секцію риформінгу, що, в свою чергу, вимагає регулювання роботи печі. Варто розуміти, що проведення цієї процедури під час роботи є небажаним. В одному варіанті здійснення даного винаходу призначену для використання в ролі палива фракцію одержують в кількості, що перевищує необхідну для роботи зазначеної принаймні однієї печі, тобто одержують кількість синтез-газу, який використовується як паливо, що перевищує кількість, необхідну для забезпечення необхідного для печі тепла, і надлишок використовується як паливо синтез-газу виводять з установки для проведення способу, тобто не використовують ні в ролі призначеної для використання в ролі палива фракції, ні в ролі призначеної для проведення способу фракції. Наявність надмірної кількості синтез-газу (призначеного для використання в ролі палива) забезпечує швидке регулювання роботи зазначеної принаймні однієї печі без використання палива для балансування або з використанням його меншої кількості, і з забезпеченням такої додаткової переваги, як зменшення викидів СО».
Так, наприклад, надмірну кількість можна:
- відвести як додатковий продукт (наприклад, в ролі водню або збідненого за допомоги СО2 палива, призначеного для споживання поза установкою для одержання аміаку) або - переправити на проміжний склад, або - спалити.
Для швидкого регулювання роботи печі, наприклад, для проведеного в разі потреби швидкого збільшення або зменшення завантаження, швидкість потоку надлишкової кількості синтез-газу відповідним чином зменшують або збільшують, не здійснюючи при цьому вплив на призначену для використання в ролі палива фракцію або на призначену для проведення способу фракцію.
Надлишок використаного як паливо синтез-газу можна відібрати з призначеної для використання в ролі палива фракції і тому він має такий же склад і знаходиться під таким же тиском, як використаний як паливо синтез-газ.
Альтернативно, якщо міститься модуль очищення (наприклад, модуль АКТ) або модуль метанування, то надлишок використаного як паливо синтез-газу можна зібрати після проведення очищення або метанування і таким чином забезпечити більш високу чистоту відведеної надлишкової кількості.
Надмірну кількість палива можна відокремити від відхідного газу, одержаного після очищення (АКТ або пристрій для сушіння ї- модуль ПРА), проте таке рішення є менш переважним з двох причин: відхідний газ має низький тиск, тому для відведення зазначеного відхідного газу необхідне стиснення (при суттєвій витраті енергії і витратах на установку); відхідний газ містить СО, СО» і СНа при концентрації, яка суттєво перевищує концентрацію у використаному як паливо синтез-газі і продукті очищення, тому він має менш бажаний склад.
Кількість надлишкового використаного як паливо синтез-газу переважно становить 22 905, ще більш переважно 24 95 і ще більш переважно 26 95 від кількості призначеної для використання в ролі палива фракції. Якщо надлишок використаного як паливо синтез-газу не відводять, то для запобігання його надмірного споживання його кількість переважно складає не більше 15 95 від кількості призначеної для використання в ролі палива фракції і ще більш переважно не більше 10 95 від кількості призначеної для використання в ролі палива фракції.
У даному винаході забезпечений рівень викидів СО», який становить менше 0,5 т/т (кількість тонн СО2 в перерахунку на 1 тонну одержаного аміаку); у переважних варіантах здійснення даного винаходу рівень викидів становить менше 0,3 т/т або менше 0,2 т/т.
Як це буде проілюстровано в прикладах, у деяких переважних варіантах здійснення рівні викидів СО» можуть досягати складові менше 0,1 т/т або навіть 0,05 т/г, які відповідають об'єму захопленого СО», близькому до 99 95.
Переважно, якщо включені в установку печі забезпечені двопаливними пальниками, здатними спалювати і природний газ, і синтез-газ. У даному винаході може знадобитися установка модуля поділу повітря (ПДП), призначеного для одержання збагаченого киснем повітря і необов'язково азоту.
Даний винахід також можна застосовувати в способах і установках, призначених для одержання аміаку/сечовини. Установка для одержання аміаку/сечовини являє собою установку, яка включає першу секцію синтезу аміаку і другу секцію синтезу сечовини з аміаку і СО», де принаймні частину аміаку, одержаного в першій секції, завантажують у другу секцію. У цьому випадку переважно, якщо СО», відокремлений під час проведення стадії декарбонізації, також завантажують у зазначену другу секцію синтезу сечовини.
Основні переваги даного винаходу перераховані нижче.
СО» відокремлюють від синтез-газу, який має високу концентрацію СО»2 (15-25 мол. 9б) і знаходиться при порівняно високому тиску, і тому відокремлення СО?» від цього потоку перебігає значно легше і вимагає менших витрат енергії, ніж відокремлення СО» від газів згоряння.
У системі, запропонованій у даному винаході, не вимагається використання розчинника для захоплення СО» з газів згоряння.
Використання збагаченого киснем повітря забезпечує різні переваги: - це збільшує теплоту згоряння синтез-газу; - при згорянні синтез-газу утворюється менша кількість газів згоряння, ніж при згорянні природного газу при однаковій кількості тепла, що виділяється, оскільки згоряння водню (який міститься у синтез-газі) відбувається зі зменшенням кількості молей, на відміну від згоряння метану, при цьому конвективний потік в апараті для риформінгу є меншим і необхідний витяжний вентилятор (ВВ), який має меншу потужність;
- це обмежує втрати вихідного з відхідними газами азоту (який є реагентом), що запобігає витратам енергії, необхідної для відокремлення і стиснення Ме; і немає потреби в одержанні збільшеної кількості азоту для синтезу; - це забезпечує можливість підтримання високої температури при перетворенні природного газу без необхідності обмеження додавання азоту в кількості, що перевищує стехіометричну кількість, яка відповідає реакції синтезу МНз (що типово для звичайних каталізованих повітрям способів), із забезпеченням високого ступеня перетворення метану і з забезпеченням мінімального рівня викидів СО».
У звичайних установках, які включають апарат для вторинного каталізованого повітрям риформінгу, технологічне повітря подають у зазначений апарат для вторинного риформінгу в кількостях, відповідних до стехіометричних, тобто в кількості, необхідній для забезпечення значення відношення Н/М у підготовленому газі, яке дорівнює приблизно 3. Це означає, що швидкість потоку повітря (зокрема, кількість кисню, що додається в апарат для риформінгу) неможливо регулювати без обмежень, наприклад, для забезпечення повного перетворення ПГ.
На відміну від цього, якщо окиснювальний компонент і азот подають в установку для проведення способу окремо, то можна вибрати швидкість подання окиснювального компонента таким чином, щоб забезпечити повне перетворення природного газу і після цього необов'язково додати азот, який потрібний для забезпечення необхідного складу підготовленого газу.
Перевагою повного перетворення є одержання синтез-газу, який має менший вміст метану, і, як наслідок, це призводить до більш низького рівня викидів СО».
Іншою перевагою даного винаходу є те, що більш висока швидкість потоку газу в передній секції забезпечує можливість витягання більшої кількості тепла і утворення більшої кількості пари. Більша кількість пари, одержаної в передній секції, обмежує потужність відповідних допоміжних пристроїв, які утворюють пар; перевагою є те, що споживання палива (і можливе джерело викидів СОг2) відбувається тільки в апараті для первинного риформінгу або у вогневому нагрівачі. Якщо паливо в апараті для риформінгу замінене на синтез-газ (і в разі потреби замінені відповідні пальники), то забезпечене суттєве зменшення або усунення викидів
Со».
Іншою перевагою є те, що в даному винаході для забезпечення низького рівня викидів СО» в атмосферу немає необхідності відокремлення водню від збідненого за допомоги СО» синтез- газу, тобто очищення збідненого за допомоги СО» синтез-газу з одержанням газу, збагаченого за допомоги Не, і відхідного газу. Збіднений за допомоги СО» синтез-газ можна використовувати безпосередньо для синтезу аміаку після можливого метанування.
У деяких варіантах здійснення може виявитися переважним провести очищення синтез-газу, щоб зменшити сумарні витрати енергії на проведення способу.
Стосовно переобладнання установок даний винахід забезпечує значний синергетичний вплив декількох факторів, це забезпечує можливість зменшення викидів СОг без виробничих втрат, що обмежує модифікації і витрати. Це можливо внаслідок того, що в даному винаході: - суттєво зменшена швидкість потоку газу в передній секції і тому відповідні апарати (для вторинного риформінгу, реакції конверсії, декарбонізації або метанування) і трубопроводи є придатними для збільшення продуктивності; - зазначена збільшена продуктивність відповідає використанню синтез-газу в ролі палива; - на виході з апарату для вторинного риформінгу можна використовувати високу температуру (із забезпеченням повного перетворення метану), оскільки азот додають окремо від кисню; тому в способі, запропонованому в даному винаході, одержують додаткову кількість газу, який використовують в ролі палива, без потреби дорогих модифікацій апарату для первинного риформінгу, навіть якщо продуктивність зазначеного апарату для риформінгу є гранично можливою; - секція видалення СО» реконструйована, оскільки в даному винаході збільшений парціальний тиск СО:5 і зменшена швидкість потоку газу в абсорбційну колону; - при згорянні збідненого за допомоги СОг синтез-газу утворюється менша кількість газів згоряння, ніж при згорянні ПГ, тому конвективний потік в апараті для риформінгу є меншим і ВВ менше завантажений; - необхідно модифікувати тільки передню секцію, тоді як задня секція (компресор для синтез-газу, синтез аміаку, секція охолодження) загалом залишаються незміненими. - у способі не потрібне ретельне очищення синтез-газу, призначене для витягання інертних компонентів, досить використовувати апарат для метанування (часто вже існуючий); зокрема, немає потреби проводити будь-який поділ синтез-газу на потік НН?» і потік відхідного газу.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ бо На фіг. 1 представлений перший варіант здійснення даного винаходу.
На фіг. 2 представлений другий варіант здійснення.
На фіг. З представлений третій варіант здійснення.
На фіг. 4 представлений четвертий варіант здійснення.
ОПИС ПЕРЕВАЖНИХ ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ ДАНОГО ВИНАХОДУ
На фіг. 1 представлений спосіб, відповідний до варіанту здійснення даного винаходу, заснований на апараті для автотермічного риформінгу АТР, який використовує кисень, і апараті для підготовчого риформінгу.
Представлені на фіг. 1 блоки означають такі системи і апарати:
ДОП піч для попереднього нагрівання завантаження і допоміжний паровий котел
ПДР апарат для підготовчого риформінгу
АТР апарат для автотермічного риформінгу
ЧОК реактор для часткового окиснення
РКВ секція реакції конверсії
ДКБ секція видалення СО?» (декарбонізації)
МЕТ апарат для метанування
СИН секція синтезу
ВИВ секція витягання водню
РЗП секція поділу повітря (фракціонування)
Завантаження 10, що містить природний газ і пару, попередньо нагрівають у ДОП і перетворюють у синтез-газ 11 за допомоги апаратів для ПДР і АТР. Апарат для автотермічного риформінгу АТР працює з використанням потоку 22 збагаченого киснем повітря або кисню.
Синтез-газ, який містить Н»е, СО і СО», піддають конверсії в секції РКВ і потім видаляють СО2 в секції ДКБ. Секція РКВ може включати проведення реакцій конверсії при різних температурах.
У секції ДКБ проводять, наприклад, хімічне/фізичне промивання газу з використанням водного розчину аміну.
У секції ДКБ одержують збіднений за допомоги СО» синтез-газ 12 і потік 13 СО», який можна відокремити або використовувати в способі для інших цілей, наприклад, для одержання сечовини.
Переважно, якщо синтез-газ 12 має такий склад: 98 95 Не, 195 СбО-СНае, 0,1 95 СО», 0,9 95
Зо АгА-М».
Частину 14 зазначеного збідненого за допомоги СО» синтез-газу 12 використовують в ролі палива в печі, розташованій в передній секції, наприклад, у пристрої для нагрівання завантаження (блок ДОП). Частину, що залишилася, 18 синтез-газу додатково обробляють в апараті для метанування МЕТ.
У цьому прикладі призначену для використання в ролі палива фракцію 14 синтез-газу разом із відхідним газом 15, одержаним у секції ВИВ, спрямовують в один або декілька пристроїв блоку ВСП, що використовують Її, через трубопровід для палива 16. До газу 16 необов'язково додають відповідну кількість природного газу 17 (газ для балансування).
Азот 18, що виходить з секції РЗП, додають до призначеної для проведення способу фракції 18 синтез-газу, після того, як вона потрапила в апарат для метанування (необов'язково).
Одержаний таким чином газ разом з потоком водню 20, витягнутим з секції ВИВ, спрямовують у секцію синтезу СИН. У зазначеній секції синтезу одержують аміак 23 і потік 21 продувного газу, обробленого в секції ВИВ для витягання водню, що міститься в ньому.
На додаток до азоту 19 в секції поділу РЗВ також одержують потік 22 збагаченого киснем повітря або кисню, призначений для апарату для автотермічного риформінгу АТР.
На фіг. 2 представлений спосіб, відповідний до переважного варіанту здійснення даного винаходу, заснований на первинному риформінгу і АТР.
Представлений на фіг. 2 блок ППР означає апарат для первинного риформінгу (або парового риформінгу) і допоміжні апарати, наприклад, генератори пара. Решта використаних на фіг. 2 позначень відповідають позначенням, що використовуються на фіг. 1, і тому їх опис повторно не наведений.
На фіг. 2 також представлена необов'язкова лінія 15а, призначена для рециркуляції частини відхідного газу 15 з модуля ВИВ для його подання в апарат для первинного риформінгу ППР.
На фіг. 3 представлений спосіб, оснований на АТР, подібний до представлених на фіг. 1, але який включає очищення призначеної для проведення способу фракції синтез-газу в секції
ЧОК, яка в цьому прикладі включає модуль АКТ.
Призначену для використання в ролі палива фракцію 14, відокремлену від збідненого за допомоги СО» синтез-газу 12, поділяють на першу частину 14а, яка використовується як паливо для печі, що знаходиться в передній секції, наприклад, у блоці ДОП, і другу частину 146,
виведену у вигляді надлишку палива. Частину, що залишилася, 18 синтез-газу додатково обробляють у модулі АКТ.
Частину 23 потоку, який виходить з модуля АКТ, (необов'язково) виводять у вигляді надлишку палива. Зазначена частина 23 має більш високий вміст водню, ніж частина газу 146.
У прикладі, представленому на фіг. 3, частину 14а синтез-газу, відокремлену у вигляді призначеної для використання в ролі палива фракції, разом із відхідним газом 25, одержаним у модулі АКТ, спрямовують в один або декілька пристроїв блоку ВСП, що використовують Її, через трубопровід для палива 26.
На фіг. 4 представлений спосіб, оснований на ЧОК, який включає очищення призначеної для проведення способу фракції синтез-газу в секції ОЧК, яка включає пристрій для сушіння і модуль ПРА (промивання рідким азотом).
Аналогічно до варіанту здійснення, представленому на фіг. 3, у цьому випадку призначену для використання в ролі палива фракцію 14, відокремлену від збідненого за допомоги СО» синтез-газу 12, також поділяють на першу частину 14а, яка використовується як паливо, наприклад, у блоці ДОП, їі другу частину 14р, виведену у вигляді надлишку палива. Вказану частину 14а разом із відхідним газом 35, одержаним у секції ОЧК, направляють в один або декілька пристроїв блоку ДОП, що використовують її, через трубопровід для палива 36.
Зазначений відходить газ 35 є комбінацією газів, що відходять, одержаних в модулі ПРА і пристрої для сушіння.
Спосіб, запропонований у даному винаході, забезпечує одержання аміаку при викидах СО», що складають приблизно 0,1 т/т, на відміну від складових 0,7 т/т у попередньому рівні техніки.
Всі представлені схеми можуть бути здійснені шляхом переобладнання установки для одержання аміаку з включенням апарату для каталізованого повітрям вторинного риформінгу.
В одному варіанті здійснення процедура переобладнання загалом включає такі стадії: установка модуля РЗП для одержання потоку 22 кисню або збагаченого киснем повітря; модифікація апарату для вторинного риформінгу для можливості використання в ньому зазначеного потоку 22 замість повітря; збільшення кількості природного газу, призначеного для проведення способу, і зменшення кількості природного газу, призначеного для використання в ролі палива;
Зо переобладнання існуючої секції десульфурування природного газу з метою збільшення її продуктивності завдяки більш високій швидкості потоку технологічного газу; переобладнання існуючої секції ДКБ з метою збільшення її продуктивності завдяки більш значній кількості СО», яку необхідно відокремити.
Варто розуміти, що для переобладнання не потрібні дорогі модифікації апарата для риформінгу, теплообмінників, трубопроводів, що знаходяться в передній секції та секції реакції конверсії. Це можливо завдяки тому, що, незважаючи на одержання додаткової Фракції газу (призначеної для використання в ролі палива фракції), об'ємну швидкість потоку газу через передню секцію не збільшують.
ПРИКЛАД:
Представлені у наведеній нижче таблиці 1 дані відповідають установці, яка має продуктивність одержання аміаку, яка складає 3000 метричних тонн на добу (МТ/Д).
У таблиці 1 наведене порівняння таких версій: (1) Установка попереднього рівня техніки, яка включає апарат для первинного риформінгу і апарат для вторинного риформінгу з поданням повітря. (2) Установка попереднього рівня техніки, відповідна до версії (1), яка включає захоплення
Со» з газів згоряння, одержаних в апараті для первинного риформінгу. (3) Установка, запропонована в даному винаході, відповідна до фіг. 1. (4) Установка, запропонована в даному винаході, відповідна до фіг. 2.
Таблиця 1 (1) Попе-| (2) Попе-| 2.) (4)
Запропо- | Запропо-
Версія реднього ред-ньогої вана в | нована в рівня рівня техніки | техніки даному даному винаході | винаході
Споживання нерозбавленого природного газу на основі НТЗ" (завантаженнянпаливо-пара, Гкал/т МН) 6,7 7,4 7,0 відведена, наприклад, для одержання сечовини) 11111111 Д|Псалітмні) | | 07 | 03 | 02
Кількість СО», захопленого при
Викидання СО» в атмосферу (що міститься в газі згоряння)
Розміросновногообладнанняд | | | / /
Повна потужність вогневого нагрівача (апарат для о риформінгу/вогневий нагрівач їж ів 100 120 75 105 допоміжний паровий котел)
Продуктивність видалення СО» при
Продуктивність РЗп для Сг 95 ДН ІДН | 100 | 60 (
Швидкість потоку в передній секції (апарат для вторинного Фо 100 100 120 97 риформінгу/АТР)
З наведених у таблиці даних видно, що в способі, запропонованому в даному винаході (версія 3), необхідна передня секція, придатна також для одержання фракції газу, призначеної для використання в ролі палива в печах; насправді, кількість СО», захопленого при проведенні способу досягає 5200 МТ/Д, на відміну від того, що становить 3600 у випадку версій (1) і (2), і швидкість потоку синтез-газу в передній секції приблизно на 20 95 вище, ніж у випадку версій, представлених на фіг. 1 ї 2. Незважаючи на це споживання установкою енергії є суттєво меншим, ніж у випадку версії (2) (7,0 замість 7,4 Гкал/МтТ), і можна порівняти зі споживанням енергії установкою, в якій не використовують захоплення, відповідної до версії (1). Повна потужність печей становить лише 75 95 від потужності у випадку версії (1).
У випадку версії (4) одержана витрата енергії є меншою, ніж у випадку версії (3), тобто становить 6,9 Гкал/МтТ, а також менша вартість установки. Це є наслідком того, що у випадку версії (4) кількість СО», відокремленого при проведенні способу, є меншим, ніж у випадку версії (3); потужність печей вище, ніж у випадку версії (3), але порівнювана з потужностями у випадку версій (1) ї (2); споживання кисню суттєво менше, ніж у випадку версії (3); швидкість потоку в передній секції суттєво менша, ніж у випадку версії (3), і її можна порівняти зі швидкостями потоків у випадку версій (1) і (2).
У прикладах показано, що новий спосіб є більш ефективним і конкурентоспроможним, ніж спосіб попереднього рівня техніки.
У прикладі також показано перевагу модифікації установки, що працює відповідно до версії (1), переважно з використанням версії (4). Насправді, в цьому випадку потужність печей і швидкості потоків газів залишаються загалом незмінними, тоді як викиди СОг зменшуються.
Таким чином, у цьому винаході виконана задача зведення до мінімуму рівня викидів СОг2 звичайною установкою без зменшення кількості одержуваного аміаку.
Наведені в наведеній нижче таблиці 2 дані відносяться до установки, яка має продуктивність одержання аміаку, яка становить 3000 метричних тонн на добу (МТ/Д), яка є самозабезпеченою парою і електроенергією. Спосіб включає витрати, пов'язані зі стисненням відокремленого СОг2 до забезпечення тиску, який дорівнює аж до 100 бар. Для кожного варіанта здійснення способу вказано споживання природного газу і рівень викидів СО також з урахуванням одержання перегрітої пари в ДОП, необхідної для руху всіх турбін, і одержання електроенергії, необхідної для проведення способу.
У таблиці 2 наведене порівняння таких версій: (1) Установка, запропонована в даному винаході, яка включає ППР - АТР, відповідна до фіг. 2, при таких модифікаціях: а. загальне значення відношення П/В - 2,7, реакція конверсії включає ВТК і НТК, використання апарату для метанування, палива для балансування при витраті, яка відповіднає 10 95 від необхідної потужності печі; р. аналогічно до Та, але без використання палива для балансування. (2) Установка, запропонована в даному винаході, яка включає апарат для підготовчого риформінгу я АТР, відповідна до фіг. З, при таких модифікаціях: а. загальне значення відношення П/В - 2, реакція конверсії включає СТК і НТК, використання АКТ, палива для балансування при витраті, яка відповідає 10 95 від необхідної потужності печі; р. аналогічно до 2а, без використання палива для балансування, з використанням процедури Зеїесіохо після РКП і до ДКБ для перетворення залишкової кількості СО. (3) Установка, запропонована в даному винаході, яка включає ЧОК, відповідна до фіг. 4, при таких модифікаціях: а. загальне значення відношення П/В - 2, реакція конверсії включає СТК ії НТК, використання пристрою для сушіння, ПРА, палива для балансування при витраті, яка відповідає 10 95 від необхідної потужності печі; р. аналогічно до 2а, без використання палива для балансування, з використанням селективного каталітичного окиснення СО (процедура 5еїесіохо"М) після проведення реакції конверсії і до видалення СО».
Таблиця 2 20020200 ред жт реле ек вчоє
Добове вироблення СО», що
Чисте споживання природного газу (наприклад, 1а), у відносних 100 95 100 95 93 95 93 95 95 96 95 96 одиницях
Кількість викидів СО» в атмосферу в перерахунку на одиницю кількості одержаного аміаку, (т 0,15 0,075 017 010 0,15 0,05
СОг)Хт МНз
РозподливикидівСО».ЇГ//-/:: ОЇ ГГ технологічний газ технологічний газ технологічний газ
У таблиці 2: "Паливо для балансування" означає визначене в даній заявці на патент; "Проскакування СНе в технологічний газ" означає залишковий вміст метану в синтез-газі, одержаному в передній секції (тобто в ППР - АТР у випадку версії 1, в апараті для підготовчого риформінгу ї- АТР у випадку версії 2, в ЧОК у випадку версії 3), кількість визначено до проведення необов'язкового метанування; " Проскакування СО в технологічний газ" означає залишковий вміст монооксиду вуглецю в синтез-газі після секції реакції конверсії; " Проскакування СО» в технологічний газ" означає залишковий вміст діоксиду вуглецю в синтез-газі після секції видалення СО».
На підставі даних, представлених в таблиці 2, можна зробити такі зауваження: - У випадку використання ППРЯААТР у версії Та паливо для балансування є джерелом найбільшої вираженої у відсотках кількості викидів СО2; скасування використання палива для балансування шляхом одержання надмірної кількості палива дозволяє суттєво зменшити кількість викидів до складових менше 0,1 т/гт, як це показано в таблиці для версії 1Бб; в той же час кількість відокремленого СО» збільшується від 5600 до 5800 МТ/Д. - У разі використання ППР-АТР проскакування СО в технологічний газ є джерелом другої за величиною вираженої у відсотках кількості викидів СОг у версії та, і джерелом найбільшого вираженої у відсотках кількості у версії 15; включення процедури Зеїесіохо у версію Та або 165 може суттєво зменшити викиди СО2; проскакування СНа в технологічний газ і проскакування
Со» в технологічний газ є найменшим джерелом вираженої у відсотках кількості викидів СО». - Повна витрата енергії при використанні версій, основаних на використанні АТР і ЧОК «Ж очищення (2 і 3), суттєво нижча, ніж витрата енергії при використанні версій, основаних на використанні ППР « АТР (Та і 15); це загалом є результатом очищення синтез-газу (що підвищує ефективність секції синтезу і виключає продування); кількість СО», відокремленого при використанні цих версій (2а, За або 25, ЗБ), суттєво нижча, ніж кількість при використанні версій 1а або 15. - Кількість викидів, що утворюються внаслідок використання палива для балансування у версії 2а (АТР) і За, складають приблизно 20 95 від повної кількості викидів, набагато менше, ніж у версії 1а, це підтверджує той факт, що кількість тепла, необхідна для печі в цих двох версіях, значно менша, ніж у версії та. - У варіантах здійснення з використанням АТР або ЧОК залишкові кількості СО і СНа є більш важливими внаслідок більш низького значення відношення П/В, при якому проводять АТР і ЧОК, ніж те, при якому проводять ППР.АТР; ЧОК проводять при більш високій температурі, ніж АТР, що призводить до утворення меншої залишкової кількості СНа, але до утворення більшої залишкової кількості СО. - В обох версіях 205 і 3р очевидне покращення забезпечене шляхом використання селективного окиснення СО з метою зменшення проскакування СО і шляхом відсутності використання палива для балансування. - Варто відзначити, що і ЧОК, і АТР забезпечують дуже низький рівень викидів, такий низький, як 0,05 в разі ЧОК і 0,1 в разі АТР, який можна порівняти з рівнями, забезпеченими при використанні ППР.АТР, але при більш низькій витраті енергії, і тому вони є переважними.
У наведеному вище прикладі показано, що за допомоги цього винаходу можна забезпечити надзвичайно низькі рівні викидів СО2, які відповідають практично повному захопленню (298 9б), і при цьому підтримати конкурентоспроможні рівні витрат енергії.
Claims (16)
1. Спосіб синтезу аміаку з природного газу, який включає: 40 проведення перетворення завантаження десульфурованого природного газу і пари, з використанням збагаченого киснем повітря або з використанням кисню, в синтез-газ (11), що містить водень, СО і СО», в секції перетворення; обробку зазначеного синтез-газу (11), що включає щонайменше одну реакцію конверсії монооксиду вуглецю в СО» і подальше відокремлення Со» від газу, з одержанням таким чином 45 збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) і збагаченого за допомогою СО» газового потоку, що містить СО», що відокремлений від газу; який відрізняється тим, що: частину зазначеного збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) відокремлюють у вигляді призначеної для використання як палива фракції (14), причому вказану призначену для 50 використання як палива фракцію (14) завантажують як паливо щонайменше в одну піч, і причому вказане відокремлення призначеної для використання як палива фракції включає поділ зазначеного збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) щонайменше на перший потік і другий потік, де зазначені потоки мають однаковий склад, де перший потік являє собою призначену для використання як палива фракцію і другий потік являє собою технологічний газ, 55 призначений для синтезу аміаку.
2. Спосіб за п. 1, в якому кількість зазначеної призначеної для використання як палива фракції (14) становить від 1 до 40 об. 95 від загальної кількості зазначеного збідненого за допомогою Со» синтез-газу (12), краще від 10 до 30 об. 95.
3. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому зазначену призначену для використання як палива фракцію відокремлюють до проведення стадії метанування або до проведення стадії додавання азоту.
4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому вказаний збіднений за допомогою СО» синтез-газ (12) містить не більше 1000 об. част./млн СО».
5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому вказане збагачене киснем повітря містить щонайменше 50 об. 95 кисню, краще щонайменше 90 об. 95 кисню.
6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому зазначену призначену для використання як палива фракцію (14) збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) завантажують в одне або більшу кількість з наступного: піч для одержання пари і/або перегрівання пари; один або декілька пальників апарата для первинного парового риформінгу; одну або декілька печей для попереднього нагрівання завантаження для апарата для автотермічного риформінгу або реактора для часткового окиснення, або секцію десульфурування природного газу.
7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому: продувний газ (21), одержаний у способі синтезу аміаку, що містить водень і метан, обробляють таким чином, що витягають водень, що міститься в ньому, і одержують збагачений воднем газ (20) і відхідний газ (15), який містить метан; щонайменше частину (15а) зазначеного відхідного газу (155 рециркулюють у вигляді технологічного газу і спрямовують на зазначену стадію перетворення природного газу в синтез- газ (11).
8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому: частину зазначеного збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) обробляють у модулі для відокремлення азоту і одержують перший потік збідненого азотом синтез-газу і другий збагачений азотом потік; щонайменше одну частину зазначеного першого потоку, краще весь, використовують як паливо; всю решту зазначеного першого потоку використовують для синтезу аміаку разом з другим потоком.
9. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який також включає стадію розширення збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12), який проводиться за допомогою механічної роботи, необов'язково після його нагрівання.
10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому загальне значення співвідношення пара/вуглець під час проведення стадії перетворення складає більше 2,0, краще більше 2,4 і Зо більш краще більше 2,7.
11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому зазначена призначена для використання як палива фракція (14) збідненого за допомогою СО» синтез-газу (12) являє собою все паливо для печей, що використовується в секції перетворення, або деяка кількість природного газу являє собою паливо для балансування, де вказане паливо для балансування забезпечує не більше 15 95 повної теплоти згоряння.
12. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому: призначену для використання як палива фракцію одержують в кількості що перевищує кількість палива, необхідну для секції перетворення, де кількість зазначеної призначеної для використання як палива фракції, що перевищує необхідну кількість, виводять з установки для проведення способу, і регулювання роботи секції перетворення проводять шляхом зміни кількості зазначеної призначеної для використання як палива фракції, яка подається в секцію перетворення, і кількості, що виводиться з установки для проведення способу.
13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому: перетворення завантаження природного газу в синтез-газ включає стадію автотермічного риформінгу, необов'язково з попереднім підготовчим риформінгом, або стадію часткового окиснення; зазначену стадію автотермічного риформінгу або часткового окиснення проводять при значенні співвідношення пара/вуглець, що становить не більше 2.
14. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, в якому перетворення природного газу в синтез- газ (11) включає первинний риформінг природного газу в присутності пари і вторинний риформінг, що проводиться з використанням зазначеного потоку кисню або збагаченого киснем повітря.
15. Спосіб за п. 1, який додатково включає стадію метанування синтез-газу (11) і/або додавання азоту до синтез-газу (11).
16. Спосіб за п. 1, в якому другий потік являє собою технологічний газ, призначений для синтезу аміаку після додаткового очищення.
Ж За : Я ол : : я ї : : : : дент : т ї р За ї ї : ря т : ка С ї : ї : ї і ХХ |в: : і ті : ї | І : жк: СУррлллллвтллялятктятнну шен ї : тех ння : ; х рення : : : ї ' ї ї : ї ї : : ї | З : Я ; : ї У : Мої : : Е і і Н ї ж і ї г : ї ї ї т ї у Дня з : : ї ї зх ОКХ ДІ Її : З хе Ї 1 р : : ї ї ї х лі : ї ї ї х пня : ; Конні я : 3 Я гегеежееяту, дин і г І : 1 ї : ї фероошетех ЕЕ Е З ві і сн. шен Ї їх : тва в: іже і ї : : ї ї У ї їж Її ХОВБА ї їх: ї 1 ї У жона і ї дк З ТІ: ї ї їі ох у ї ї ті 7 : їх ї ї ї ї с. М І ї
Е.О Ї В Теле Как нен : х т ! : : кое нн ри БО ОО Оз її г Н ! ї АК тн ї ї : ї Ой : ї її: я ї днннчдннняй З ї ї ї : ї НУ ї ї їі КО Тече ї і і її БЮ Ко ї. ї ї Ще ї.122:1....4 ділжннжа . т ї ке ! Хленетня Ку а ї зв Ж Ї 53 ! Ж і з т Ук м ОКХ « 4 Фії . о яма АН ААХАААААКАКАМАКМААКАА АК кн дленттттттттн тях - : нн ех ; М ї и і ї Її - ; Е - ; : с т. юку : К г ие юю ююююя і жк юю юю у ут їх ї п ж : ї ї ; ї їх і ї ї Ж як Джулі ! ; МУ ї З | ; ї ї ї і :
: . пиши: ї : рел Е : Ї с ск Її ї ї ІЗ : х і че з ве : ї ї : ї ї 3 Ж вк ї ї Тв: Її 8 і ! ; 3 духюююююююююєю ння нний умов і Е : дили Тс ва : : ї і ї ; : З : х : ! ї ! ї В Ї ї : ї : ! ї їх Н Н ї Ї : ! | ! . : : і | І ї ї х дня і ; і ; ї ї : Зінннядниннй : ї : і ; ї Н і є Е ї жому Мои їх їх Н її. ;
: ж. ому Ї Ко : і ще м : В а ї ї 4 ; ІЗ : я і : Шо і ї ї ї дит ї : деєкбеннх : х х - ї фехкккскскк ї ї ї з В х реа фенняенннну 0 ун гі з І Кок і : : ШЕ : гі т пе : ! Її : : 1 Ії : кої ї і як ї ї ї і : КІ Н іде: і-е її |В: і і інв г 1 Же. ї ххх дл денне фр те й песто пекан Як : Б Хо Дотоюююниотвю ї : ї : ї : Ї т : ' ! Мт : і 102 їі Ох їі ї і і ! З і й : ї Н 4 ГУ ї Меню І і і її : : і Ії: ЇЇ коня г і 3 Моонннняй о Хехккуккнї : уухнннжнижчнк Моя : з шк ! Щ ї п: ТВ ' ях ї ух 8 ! ЖЕ ОВ : Н я Я ке їА зе і се, іг. й зх ХА 7 се ситету кАКАХАААТНЯ Й доти екекск косо : т жк юю юю М ї двох ЗЕ : : «ЕЕ е ; : пунк жинхм, : х соня АААААІ КУН нн ї : ДЕ длххккк юю юю т ї : укдтнннттнттне ско н й ' ще се ї І і пллалААААА няння ї ко 3 кю юю АК КК Ж ЮУУюююють ї ї В 3: яку ї М І : дуття ння з : оо т ї ; нн ше НІ з ї 1 а. ї ї Н Н і ї ї : З : і Ух : З ї Н ЗЕ 251 А і : Ко : Що РОБ Є рухжю няння мини : й З доосюютй няння се В т І декетосесоотетенн х т ; ї : ї ї ї ї | Ї Е Н Ї : і : і Ї І її ж : : З х : : : ода ї Жак Кокєкксєс я : Ї з ї дО З ху А і : З ї з і : і ї РОК дону і і РКоооднйнннняя 0010 : ; 3 ше ОО З ; ххх уолжжюту ее ї : ї ї ї С. : дження доооужнх : з : г ; ок де Вл 7 Ї ї : ! її І 5 Те тощо ЕВ ; : і : ї : ї ї ої І ЇХ д 1 Хі Ж : ! ї : їдкі ів якої ж ЖДЖК Меххянхя ж : ї пої і сі хоОЖще 1 Ка Хей дечеую хм : : ї род: «і ЯК ою ення фен : Ї М : - ' нн х З ру Я ! і і Е і Хр же Її ї кої КЕ НИ: її; - і 1 З ЯК ее ї ї ї ї ОО: НИ: ії. її ї Мекки ; : ї Е : ОЇ : їз А Е їх ї і ї В ї ї ї КОї Еллі Мен ї : ї : ї ї не НЕ НЕ Ї : ак Щ : ня Хм з ; ща ДЖ ня ; І ЖЕ : я х з їз : УААН Уют КТ кеєктнтвти я ититтттттттттяттт, попхтсосфненннн Фееенкнтаккттиик Ї Діян у п рАААААААА учня ння Уют тля тт, г 7 : : ї: шен д ; м «зх : зав ше я : КОМ ї ї Ї ще рожа: ОКО: жі БІ ї їв: їж: опллялиткнт 45 духнллннуй пехря Її й 3 : Миекеенннх -- і «ж В: Е ї ї к ї ї ї Ж Млинки 1 Ка х ' -5
Фіг. 4 яв
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17156256 | 2017-02-15 | ||
| EP17195305.2A EP3363770A1 (en) | 2017-02-15 | 2017-10-06 | Process for the synthesis of ammonia with low emissions of co2 in atmosphere |
| PCT/EP2018/052358 WO2018149641A1 (en) | 2017-02-15 | 2018-01-31 | Process for the synthesis of ammonia with low emissions of co2 in atmosphere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA127541C2 true UA127541C2 (uk) | 2023-10-04 |
Family
ID=58410072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201909719A UA127541C2 (uk) | 2017-02-15 | 2018-01-31 | СПОСІБ СИНТЕЗУ АМІАКУ, ЯКИЙ ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ НИЗЬКИМ РІВНЕМ ВИКИДІВ CO<sub>2</sub> В АТМОСФЕРУ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11286168B2 (uk) |
| EP (2) | EP3363770A1 (uk) |
| CN (1) | CN110352175B (uk) |
| AU (1) | AU2018221479B2 (uk) |
| BR (1) | BR112019016817A2 (uk) |
| CA (1) | CA3049733A1 (uk) |
| MY (1) | MY191615A (uk) |
| RU (1) | RU2759379C2 (uk) |
| SA (1) | SA519402257B1 (uk) |
| UA (1) | UA127541C2 (uk) |
| WO (1) | WO2018149641A1 (uk) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3896031A1 (en) * | 2020-04-17 | 2021-10-20 | Casale Sa | Revamping of ammonia-urea plants |
| GB202009970D0 (en) * | 2020-06-30 | 2020-08-12 | Johnson Matthey Plc | Low-carbon hydrogen process |
| US20230294985A1 (en) | 2020-08-17 | 2023-09-21 | Topsoe A/S | Low carbon hydrogen fuel |
| EP4196436A1 (en) | 2020-08-17 | 2023-06-21 | Topsoe A/S | Atr-based hydrogen process and plant |
| AU2022267649A1 (en) | 2021-04-28 | 2023-10-12 | Topsoe A/S | Method for production of blue ammonia |
| GB202201332D0 (en) * | 2022-02-02 | 2022-03-16 | Johnson Matthey Plc | Low-carbon hydrogen process |
| GB202204042D0 (en) * | 2022-03-23 | 2022-05-04 | Johnson Matthey Plc | Process for producing hydrogen and method of retrofitting a hydrogen production unit |
| WO2023170389A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for producing hydrogen and method of retrofitting a hydrogen production unit |
| WO2023213862A1 (en) | 2022-05-05 | 2023-11-09 | Topsoe A/S | Method for production of blue ammonia |
| EP4342845A1 (en) | 2022-09-26 | 2024-03-27 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and plant for producing hydrogen-rich synthesis gas stream from a carbon-containing input gas stream |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU594048A1 (ru) * | 1976-06-10 | 1978-02-25 | Pritula Mikhail Ya | Способ получени амиака |
| CA2449503C (en) * | 2001-06-28 | 2009-08-18 | Fluor Corporation | Improved ammonia plant configurations and methods |
| DE10334590B4 (de) | 2003-07-28 | 2006-10-26 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem methanhaltigen Gas, insbesondere Erdgas und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
| US20100037521A1 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | L'Air Liquide Societe Anonyme Pour L'Etude et l'Exploitatation Des Procedes Georges Claude | Novel Steam Reformer Based Hydrogen Plant Scheme for Enhanced Carbon Dioxide Recovery |
| US8137422B2 (en) | 2009-06-03 | 2012-03-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Steam-hydrocarbon reforming with reduced carbon dioxide emissions |
| EP2284125A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-16 | Ammonia Casale S.A. | Process for revamping an ammonia plant with nitrogen-based washing of a purge stream |
| WO2011150253A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Gtlpetrol Llc | Producing ammonia using ultrapure, high pressure hydrogen |
| CN102381717B (zh) * | 2010-09-01 | 2013-07-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种天然气转化生产氨的方法 |
| CN102502702A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-06-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 以天然气为原料制备氨的方法 |
| CN102533365B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-07-30 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 一种液化天然气及合成氨联产工艺 |
| EP2631213A1 (en) | 2012-02-24 | 2013-08-28 | Ammonia Casale S.A. | Process for producing ammonia synthesis gas and a related front-end of an ammonia plant |
| EP2801550A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | Ammonia Casale S.A. | A process for producing ammonia synthesis gas with high temperature shift and low steam-to-carbon ratio |
| CN103303863A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-18 | 黄家鹄 | 由焦炉气制取氨合成气的方法 |
| US9458099B2 (en) * | 2013-07-25 | 2016-10-04 | Thermoselect Aktiengesellschaft | Method of manufacturing urea from refuse, preferably domestic waste, of any composition |
| DE102014209635A1 (de) | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Thyssenkrupp Ag | Herstellung von Synthesegas mit zwei autothermen Reformern |
| DE102015210803A1 (de) | 2015-06-12 | 2016-12-15 | Thyssenkrupp Ag | Festlegung von Druck, Temperatur und S/C-Verhältnis für einen rußfreien ATR-Betrieb |
-
2017
- 2017-10-06 EP EP17195305.2A patent/EP3363770A1/en not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-01-31 EP EP18702977.2A patent/EP3583067B1/en active Active
- 2018-01-31 US US16/485,695 patent/US11286168B2/en active Active
- 2018-01-31 AU AU2018221479A patent/AU2018221479B2/en active Active
- 2018-01-31 MY MYPI2019004560A patent/MY191615A/en unknown
- 2018-01-31 RU RU2019128252A patent/RU2759379C2/ru active
- 2018-01-31 CA CA3049733A patent/CA3049733A1/en active Pending
- 2018-01-31 WO PCT/EP2018/052358 patent/WO2018149641A1/en unknown
- 2018-01-31 UA UAA201909719A patent/UA127541C2/uk unknown
- 2018-01-31 BR BR112019016817A patent/BR112019016817A2/pt unknown
- 2018-01-31 CN CN201880011937.5A patent/CN110352175B/zh active Active
-
2019
- 2019-07-18 SA SA519402257A patent/SA519402257B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3583067B1 (en) | 2021-09-08 |
| RU2019128252A (ru) | 2021-03-16 |
| AU2018221479B2 (en) | 2023-06-22 |
| RU2019128252A3 (uk) | 2021-03-16 |
| EP3583067A1 (en) | 2019-12-25 |
| US20200055738A1 (en) | 2020-02-20 |
| CN110352175B (zh) | 2022-12-09 |
| WO2018149641A1 (en) | 2018-08-23 |
| MY191615A (en) | 2022-07-03 |
| CN110352175A (zh) | 2019-10-18 |
| US11286168B2 (en) | 2022-03-29 |
| AU2018221479A1 (en) | 2019-08-01 |
| CA3049733A1 (en) | 2018-08-23 |
| SA519402257B1 (ar) | 2022-11-22 |
| EP3363770A1 (en) | 2018-08-22 |
| RU2759379C2 (ru) | 2021-11-12 |
| BR112019016817A2 (pt) | 2020-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA127541C2 (uk) | СПОСІБ СИНТЕЗУ АМІАКУ, ЯКИЙ ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ НИЗЬКИМ РІВНЕМ ВИКИДІВ CO<sub>2</sub> В АТМОСФЕРУ | |
| US11066298B2 (en) | Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide | |
| US11891950B2 (en) | Systems and methods for power production with integrated production of hydrogen | |
| JP2008512336A (ja) | 水素および／または一酸化炭素の製造方法 | |
| CN110382406A (zh) | 减少气态流中的co2的同时改进用于生产合成气和甲醇的重整工艺的效率的方法和设备 | |
| RU2707088C2 (ru) | Способ и система для производства метанола с использованием частичного окисления | |
| US11859517B2 (en) | Power production with cogeneration of further products | |
| EP3169879B1 (en) | Integrated calcium looping combined cycle for sour gas applications | |
| US11565937B2 (en) | Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas | |
| US10822234B2 (en) | Method and system for oxygen transport membrane enhanced integrated gasifier combined cycle (IGCC) | |
| RU2780578C2 (ru) | Способ получения водородосодержащего синтез-газа | |
| CN112714749A (zh) | 用于使用转移变换器来生成气体产物的方法和装置 |