Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 044421

   Библиографические данные
(11)044421    (13) B1
(21)201992148

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: C     


Документ опубликован 2023.08.25
Текущий бюллетень: 2023-08  
Все публикации: 044421  
Реестр евразийского патента: 044421  

(22)2018.03.07
(51) C01B 3/02 (2006.01)
C01B 3/38 (2006.01)
C01C 1/04(2006.01)
(43)A1 2020.02.28 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(45)B1 2023.08.25 Бюллетень № 08  тит.лист, описание 
(31)10 2017 204 208.7
(32)2017.03.14
(33)DE
(86)EP2018/055612
(87)2018/166865 2018.09.20
(71)ТИССЕНКРУПП ИНДАСТРИАЛ СОЛЮШНЗ АГ; ТИССЕНКРУПП АГ (DE)
(72)Горвал Евгений (DE)
(73)ТИССЕНКРУПП ИНДАСТРИАЛ СОЛЮШНЗ АГ; ТИССЕНКРУПП АГ (DE)
(74)Фелицына С.Б. (RU)
(54)СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ СМЕСИ СИНТЕЗ-ГАЗА
   Формула 
(57) 1. Способ получения и обработки смеси синтез-газа для производства аммиака, содержащей водород и азот в отношении H2:N2 свыше 3, в котором содержащую углеводороды и водяной пар подаваемую газовую смесь с помощью кислорода превращают в установке (49) автотермического риформинга в сырую смесь синтез-газа, которую подают на по меньшей мере один синтез (15, 45) аммиака, при этом только часть (48) потока подаваемой газовой смеси подают в установку (49) автотермического риформинга, а другую часть (32) потока подаваемой газовой смеси подают в первичную установку (33) риформинга, при этом полученную в первичной установке риформинга газовую смесь также подают на синтез (15, 45) аммиака, при этом смесь (44) синтез-газа доводят до повышенного давления, соответствующего давлению синтеза аммиака, и только после увеличения давления в смесь синтез-газа вводят дополнительный азот из по меньшей мере одного трубопровода (14, 57) до того, как смесь синтез-газа поступит на одно- или многоступенчатый синтез аммиака, отличающийся тем, что дополнительный азот вводят в виде свежего газа снаружи установки, а не в виде рециркулирующего газа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовую смесь, полученную в первичной установке (33) риформинга, затем подают во вторичную установку (20) риформинга.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что вводят дополнительный азот с чистотой по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, особо предпочтительно по меньшей мере 95%.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первую часть (32) потока, которую подают в первичную установку (33) риформинга и при необходимости затем во вторичную установку (20) риформинга, ответвляют от трубопровода (31), перемещающего газовую смесь, содержащую углеводороды и водяной пар, а оставшуюся часть (48) потока этой газовой смеси подают в установку (49) автотермического риформинга.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что синтез (15, 45) аммиака включает в себя подогрев газа перед реакцией в конвертере аммиака, а также последующее охлаждение газа, конденсацию аммиака и отделение аммиака.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что синтез аммиака проводят в конвертере аммиака с множеством слоев катализатора, при этом предусмотрено промежуточное охлаждение газа.
7. Способ по любому из пп.2-6, отличающийся тем, что обработанный в установке (49) автотермического риформинга поток (50) сырого синтез-газа и обработанный во вторичной установке (20) риформинга поток (35) сырого синтез-газа объединяют и затем проводят совместную обработку этих газовых потоков до того, как они будут поданы на синтез (15, 45) аммиака.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что совместная обработка этих газовых потоков включает по меньшей мере одну стадию, на которой осуществляют конверсию (36) СО и/или промывку (37) от CO2 и/или метанизацию (38).
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что поток обработанного синтез-газа подают в по меньшей мере один компрессор (40, 41) синтез-газа, где его сжимают до повышенного давления p1, более высокого, чем начальное давление, и затем подают на первый синтез (15) аммиака, предпочтительно включающий в себя подогреватель газа, конвертер аммиака, при необходимости с множеством слоев катализатора и промежуточным охлаждением газа, охладитель газа, конденсацию аммиака и отделение аммиака, при этом выходящую после синтеза (15) аммиака газовую смесь продукта затем сжимают посредством по меньшей мере одной дополнительной ступени (43) сжатия до давления р2, более высокого, чем давление p1, и затем, после добавления азота из трубопровода (14), этот газовый поток (44) подают на второй синтез (45) аммиака, также предпочтительно включающий в себя подогреватель газа, конвертер аммиака, при необходимости с множеством слоев катализатора и промежуточным охлаждением газа, охладитель газа, конденсацию аммиака и отделение аммиака.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что дополнительно введённый азот получают в установке (10) разделения воздуха.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно введённый азот из установки (10) разделения воздуха доводят посредством по меньшей мере одного компрессора или насоса (12) до давления, предусмотренного для синтеза аммиака, и затем по трубопроводу (14) или (57) вводят в газовую смесь непосредственно выше по ходу потока от синтеза (45) аммиака или, соответственно, выше по ходу потоков от синтезов (15, 45) аммиака.
12. Способ по любому из пп.2-11, отличающийся тем, что как в установку (49) автотермического риформинга, так и во вторичную установку (20) риформинга вводят кислород, полученный в установке (10) разделения воздуха.
13. Способ по любому из пп.2-12, отличающийся тем, что во вторичную установку (20) риформинга вводят технологический воздух, предварительно доведенный компрессором (21) до повышенного давления, более высокого, чем начальное давление, и подогретый по меньшей мере одним теплообменником (23).
14. Способ производства аммиака, отличающийся тем, что аммиак получают с использованием смеси синтез-газа, полученной и обработанной способом по любому из пп.1-13.
15. Способ производства аммиака по п.14, отличающийся тем, что получают смесь синтез-газа, содержащую водород и азот при отношении H2:N2 свыше 3, и к этой сверхстехиометрической смеси синтез-газа добавляют дополнительный азот либо после по меньшей мере одной ступени сжатия компрессора (40, 41) синтез-газа, либо, если она по существу находится при давлении синтез-газа, до ввода на синтез аммиака.
16. Способ производства аммиака по п.14 или 15, отличающийся тем, что в этом способе синтез аммиака осуществляют только при одном уровне давления.
17. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что синтез аммиака проводится при двух и более уровнях давления.
18. Установка для получения и обработки смеси синтез-газа для производства аммиака, при котором содержащую углеводороды и водяной пар подаваемую газовую смесь превращают посредством кислорода в установке (49) автотермического риформинга в сырую смесь синтез-газа, которую, после дополнительной обработки, подают на по меньшей мере один синтез (15, 45) аммиака, для осуществления способа по любому из пп.1-14, при этом установка в дополнение к по меньшей мере одной установке (49) автотермического риформинга содержит по меньшей мере одну первичную установку (33) риформинга, а также по меньшей мере одну вторичную установку (20) риформинга, расположенную ниже по ходу потока от первичной установки (33) риформинга, причём установка (49) автотермического риформинга и вторичная установка (20) риформинга размещены в системах трубопроводов, расположенных параллельно друг другу, при этом соответствующие выпускные трубопроводы установки автотермического риформинга и вторичной установки риформинга ведут в общую систему трубопроводов для синтез-газа, при этом установка дополнительно содержит по меньшей мере один синтез (15, 45) аммиака, расположенный ниже по ходу потока от установки (49) автотермического риформинга, первичной установки (33) риформинга и вторичной установки (20) риформинга, при этом установка содержит компрессор синтез-газа, посредством которого смесь (44) синтез-газа доводится до повышенного давления, соответствующего давлению синтеза аммиака, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один трубопровод (14, 57), по которому дополнительный азот вводится в смесь синтез-газа лишь после увеличения давления смеси синтез-газа и до того, как смесь синтез-газа поступит на одно- или многостадийный синтез аммиака.
19. Установка по п.18, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один конвертер (36) СО, и/или по меньшей мере одну установку (37) промывки от CO2, и/или по меньшей мере одно устройство (38) метанизации, расположенные в общей системе трубопроводов для синтез-газа ниже по ходу потока от установки (49) автотермического риформинга и вторичной установки (20) риформинга.
20. Установка для производства аммиака, содержащая установку для получения и обработки смеси синтез-газа по п.18 или 19, отличающаяся тем, что синтез (15, 45) аммиака в каждом случае включает подогреватель газа, по меньшей мере один конвертер аммиака с одним или множеством слоев катализатора, охладитель газа, конденсацию аммиака и отделение аммиака.
21. Установка для производства аммиака по п.20, отличающаяся тем, что по меньшей мере один конвертер аммиака представляет собой конвертер аммиака с множеством слоев катализатора с промежуточным охлаждением газа.
22. Установка по п.18, отличающаяся тем, что она содержит установку (10) разделения воздуха, в которой получают дополнительно вводимый азот.
23. Установка по п.18 или 22, отличающаяся тем, что дополнительный азот вводится в смесь синтез-газа выше по ходу потока от первого синтеза (15) аммиака через отходящее от трубопровода (14) ответвление (57), а оставшийся азот из трубопровода (14) вводится в трубопровод (44) в точке выше по ходу потока от второго синтеза аммиака, представляющего собой рецикловый синтез аммиака.
Zoom in