Способ производства аммиака


 


Владельцы патента RU 2445262:

Астановский Дмитрий Львович (RU)

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Природный газ компримируют, подогревают и очищают от соединений серы в реакторе радиально-спирального типа. Осуществляют двухступенчатую каталитическую конверсию метана под давлением в разделенном на две секции реакторе радиально-спирального типа. В первой секции при температуре 800-1000°С осуществляют паровую конверсию с использованием тепла газа, конвертированного во второй ступени, а также дополнительно сжигаемых на горелке части природного газа, продувочных и танковых газов. Температуру дымовых газов после горелки поддерживают в пределах 900-1100°С путем рециркуляции части охлажденных дымовых газов с подмешиванием их к воздуху, подаваемому на горелку. Подаваемую на горелку смесь газов предварительно подогревают с использованием тепла дымовых газов из первой секции. Во второй секции при температуре 900-1400°С осуществляют паровоздушную конверсию. Тепло конвертированного газа используют для подогрева исходного природного газа и для генерации водяного пара. Каталитическую конверсию оксида углерода осуществляют в одну ступень в реакторе радиально-спирального типа при температуре 200-220°С, которую поддерживают путем водяного испарительного охлаждения. Азотоводородную смесь очищают от диоксида углерода, от кислородсодержащих соединений в реакторе радиально-спирального типа, компримируют и подают на синтез аммиака в реактор радиально-спирального типа. Способ является экономичным и экологически чистым. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам химической технологии, а именно к способам производства аммиака из природного газа (ПГ), и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ получения аммиака из углеводородного сырья, водяного пара, воздуха и кислорода, включающий очистку сырья от соединений серы, парокислородовоздушную каталитическую конверсию метана в шахтном конверторе, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений, компримирование и проведение синтеза аммиака в замкнутом цикле (Справочник азотчика. - М., Химия, 1967, т.1, с.95-98, 211, 366).

Основным недостатком данного способа является использование технического кислорода при проведении конверсии метана, что сопряжено с большими капитальными и энергетическими затратами на кислородную установку.

Известен также способ получения аммиака из ПГ, предусматривающий очистку ПГ от соединений серы, двухступенчатую паровую (I ступень) и паровоздушную (II ступень) конверсию ПГ соответственно в трубчатой печи и в шахтном реакторе, двухступенчатую конверсию оксида углерода, очистку конвертированного газа от диоксида углерода, метанирование оксида и диоксида углерода, компрессию азотоводородной смеси, синтез аммиака при давлении свыше 30 МПа (Справочник азотчика. - М., Химия, 1986, т.1, с.83, 84, 113, 213, 222, 360-364).

Основными недостатками данного способа являются следующие:

- паровая конверсия ПГ осуществляется в трубчатой печи, для которой характерны большие размеры и металлоемкость, а также недостаточная надежность, связанная с частым прогоранием реакционных труб, несмотря на использование для их изготовления дорогостоящих жаропрочных никельсодержащих сплавов;

- для паровоздушной конверсии ПГ используется шахтный реактор, для которого характерны большое гидравлическое сопротивление, неравномерное распределение реагентов по зернистому слою катализатора, а также неравномерное распределение температур по высоте и по поперечному сечению аппарата;

- для размещения трубчатой печи и шахтного реактора необходима большая производственная площадь;

- проведение каталитической конверсии ПГ последовательно в двух аппаратах сопровождается большими потерями тепла как непосредственно от аппаратов, так и от соединяющей их «горячей» трубы, по которой частично конвертированный газ из трубчатой печи подается в шахтный конвертор;

- проведение синтеза аммиака при высоком давлении (свыше 30 МПа) связано с повышенными капитальными затратами и с большим расходом энергии на привод компрессоров.

Известен также наиболее близкий к предлагаемому способу и принятый в качестве прототипа способ получения аммиака из углеводородного сырья, водяных паров и воздуха, включающий компримирование и очистку сырья от соединений серы, паровую и паровоздушную каталитическую конверсию метана, конверсию оксида углерода, очистку полученной азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений, компримирование, синтез аммиака в замкнутом цикле, использование неочищенного от соединений серы сырья в качестве топлива, утилизацию тепла дымовых газов (ДГ) и их выделение в окружающую среду; отличительная особенность данного способа заключается в том, что незначительную часть углеводородного сырья, прошедшего очистку от соединений серы, сжигают в смеси с компримированным воздухом, а полученные ДГ подают на паровоздушную каталитическую конверсию метана ((патент RU №2196733, М. кл. С01С 1/04, опубл. 20.01.2003, бюл. №2). Как следует из примеров, приведенных в патенте, предусмотрено проведение синтеза аммиака при давлении 33,5 МПа.

Недостатки способа заключаются в следующем:

- в качестве топлива используют сырье, не очищенное от соединений серы, что приводит к выбросу в окружающую среду вместе с ДГ диоксида серы;

- сжигание части углеводородного сырья, прошедшего очистку от соединений серы, в смеси с компримированным воздухом, и подача полученных ДГ на паровоздушную каталитическую конверсию метана, приводит к усложнению и удорожанию установки;

- проведение синтеза аммиака при высоком давлении (свыше 33,5 МПа) связано с повышенными капитальными затратами и с большим расходом энергии на привод компрессоров;

- преимущества способа весьма незначительны - как указано в патенте, по сравнению с принятым в нем прототипе, количество газовых выбросов в атмосферу сокращаются всего на 0,18%, а расход углеводородного сырья уменьшается всего на 0,12%.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение экономичности получения аммиака.

Задачей изобретения является также снижение металлоемкости отдельных элементов схемы и установки производства аммиака в целом;

Задачей изобретения является также уменьшение количества ДГ, выбрасываемых в атмосферу;

Задачей изобретения является также исключение или минимизация выбросов вредных веществ (СО и NOx) в окружающую среду с отходящими ДГ.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства аммиака из природного газа, включающем компримирование, подогрев и очистку природного газа от соединений серы, двухступенчатую каталитическую конверсию метана под давлением, в том числе паровую конверсию в первой ступени и паровоздушную конверсию во второй ступени, с использованием тепла газа, конвертированного во второй ступени, а также дополнительно сжигаемых на горелке части природного газа, продувочных и танковых газов для проведения конверсии в первой ступени процесса конверсии, каталитическую конверсию содержащегося в конвертированном газе оксида углерода с получением азотоводородной смеси, очистку ее от диоксида углерода, очистку от кислородсодержащих соединений путем метанирования, компримирование очищенной азотоводородной смеси, синтез аммиака в замкнутом цикле и выделение полученного аммиака с последующей выдачей его потребителю, а также утилизацию тепла ДГ и их выделение в окружающую среду, согласно изобретению предусмотрено следующее:

- двухступенчатую конверсию природного газа осуществляют в одном, разделенном на две секции реакторе радиально-спирального типа, с проведением процесса паровой конверсии в первой секции при температуре 800-1000°С и паровоздушной конверсии во второй секции при температуре 900-1400°С;

- каталитическую конверсию оксида углерода проводят при температуре 200-220°С в одну ступень в реакторе радиально-спирального типа, причем требуемую температуру процесса поддерживают путем водяного испарительного охлаждения с выдачей товарного насыщенного водяного пара потребителю;

- очистку природного газа от соединений серы, очистку азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений и синтез аммиака проводят также в реакторах радиально-спирального типа;

- температуру ДГ после горелки перед первой секцией реактора конверсии природного газа поддерживают в пределах 900-1100°С с помощью рециркуляции части охлажденных ДГ с подмешиванием их к воздуху, подаваемому на горелку;

- тепло конвертированного газа используют для подогрева исходного природного газа перед сероочисткой и для генерации водяного пара, направляемого затем для проведения паровой и паровоздушной конверсии природного газа, а тепло ДГ после первой секции реактора конверсии природного газа используют для предварительного подогрева подаваемых на горелку смеси воздуха с охлажденными ДГ, продувочных и танковых газов;

- синтез аммиака проводят при давлении 12-18 МПа;

- в качестве топливного газа для сжигания на горелку подают природный газ, очищенный от соединений серы;

- сжигание топливного, продувочных и танковых газов перед первой ступенью реактора конверсии природного газа осуществляют на горелке беспламенного типа;

- в процессе утилизации тепла ДГ путем предварительного подогрева подаваемых на горелку смеси воздуха с охлажденными ДГ, продувочными и танковыми газами, ДГ охлаждают до температуры 70-80°С, после чего их перед сбросом в окружающую среду доохлаждают хладоносителем от внешнего источника в концевом теплообменнике до температуры 30-50°С, а образующийся водяной конденсат сепарируют и направляют в установку водоподготовки;

- процессы рекуперации и утилизации тепла технологических и энергетических потоков рабочих сред, а также отвод тепла от рабочих сред хладоносителями от внешних источников проводят преимущественно в теплообменных аппаратах радиально-спирального типа.

Предлагаемый способ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с известными техническими решениями, в том числе:

1) Проведение двухступенчатой паровой и паровоздушной каталитической конверсии ПГ в одном двухсекционном реакторе радиально-спирального типа вместо двух аппаратов (трубчатой печи и шахтного реактора) позволяет уменьшить габариты, занимаемую производственную площадь и потери тепла (в частности, за счет исключения «горячей» трубы), снизить металлоемкость и стоимость блока конверсии ПГ.

2) Использование реактора радиально-спирального типа с водяным испарительным охлаждением для каталитической конверсии оксида углерода дает возможность проводить процесс в одну ступень со стабильным поддержанием оптимальной температуры конверсии и более полной утилизацией тепла конвертированного газа.

3) Использование реакторов радиально-спирального типа для очистки природного газа от соединений серы, очистки азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений, синтеза аммиака, а также для проведения каталитических процессов на других этапах реализации способа обеспечивает эффективный подвод тепла непосредственно в зону реакции при эндотермических каталитических процессах и отвод тепла непосредственно из зоны реакции при экзотермических каталитических процессах с поддержанием оптимального температурного режима на всем пути реагентов, а также позволяет использовать мелкозернистый катализатор при низкой потере давления реагентов, проходящих через зернистый слой; причем использование мелкозернистых катализаторов существенно уменьшает металлоемкость и габаритные размеры аппаратов.

4) Проведение процессов подвода и отвода тепла при внутренней рекуперации, а также при теплоотдаче к внешним источникам в теплообменных аппаратах радиально-спирального типа позволяет существенно интенсифицировать теплопередачу, уменьшить потери напора рабочих сред, а также массу и габариты аппаратов.

5) Благодаря глубокой утилизации тепла конвертированного газа и ДГ достигается существенное снижение расхода ПГ в качестве топлива и количества ДГ, а соответственно и парниковых газов, сбрасываемых в окружающую среду; при этом увеличивается выход конечного продукта - аммиака на единицу расходуемого ПГ.

6) С помощью рециркуляции части охлажденных ДГ с подмешиванием их к воздуху, подаваемому на горелку, обеспечивается поддержание температуры ДГ за горелкой перед первой ступенью реактора конверсии ПГ в пределах 900-1100°С, благодаря чему исключается образование в процессе горения и выброс с ДГ в окружающую среду вредных примесей (СО и NOx).

7) Благодаря использованию в качестве топливного газа ПГ, очищенного от соединений серы, исключается выброс в окружающую среду с ДГ диоксида серы.

8) Благодаря использованию горелки беспламенного типа обеспечивается устойчивый процесс горения, несмотря на пониженное содержание кислорода в смеси воздуха и рециркулирующих ДГ, подводимой к горелке.

9) Снижение давления, при котором в замкнутом цикле осуществляется синтез аммиака, до 12-18 МПа позволяет существенно уменьшить капитальные затраты на установку, а также расход энергии на компримирование азотоводородной смеси.

10) Охлаждение ДГ в процессе внутренней рекуперации тепла до температуры 70-80°С и последующее доохлаждение их в концевом теплообменнике хладоносителем от внешнего источника до температуры 30-50°С перед сбросом в окружающую среду позволяет выделять и сепарировать значительное количество конденсата, направляемого затем в установку водоподготовки.

Ниже изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором изображена принципиальная технологическая схема производства аммиака из природного газа (ПГ).

На схеме обозначены следующие элементы:

1 - газовый компрессор; 2 - воздушный компрессор; 3 - теплообменник; 4 - блок сероочистки; 5 - каталитический реактор конверсии ПГ; 6 и 7 - соответственно I и II секции реактора 5 конверсии ПГ; 8 и 9 - радиально-спиральные теплообменные поверхности; 10 - канал конвертируемого газа; 11 - канал конвертированного газа; 12 - горелка; 13 - паровой котел-утилизатор; 14 - каталитический реактор конверсии оксида углерода; 15 - воздухоподогреватель; 16 - подогреватель продувочных и танковых газов; 17 - водяной холодильник; 18 - сепаратор; 19 -дымосос; 20 - вентилятор; 21 - блок очистки АВС от диоксида углерода; 22 - блок метанирования; 23 - компрессор АВС; 24 - отделение синтеза аммиака; 25 - сборник жидкого аммиака; 26 - узел водоподготовки; 27 и 28 - водяные насосы; 29-47 - линии подвода-отвода рабочих сред.

Природный газ (ПГ) с давлением 0,4 МПа подводится к газовому компрессору 1, в котором сжимается до давления 4 МПа с повышением температуры до 145°С, нагревается в теплообменнике 3 до температуры 340°С конвертированным газом, поступающим по линии 29 из реактора 5, и подается в блок сероочистки 4. Затем ПГ, очищенный от соединений серы, разделяется на два потока: первый поток смешивается с насыщенным водяным паром, поступающим по линии 30 из котла-утилизатора 13, после чего образовавшаяся смесь по линии 31 подводится к секции 6 реактора 5, где осуществляется первая ступень каталитической конверсии ПГ - паровая конверсия.

Второй поток ПГ, очищенного от соединений серы, подводится по линии 32 на сжигание к горелке 12. Газ, конвертированный в секции 6, с температурой 900°С по каналу 10 подается в верхнюю полость секции 7 реактора 5 для проведения второй ступени конверсии ПГ - паровоздушной конверсии.

Воздух, необходимый для проведения паровоздушной конверсии, поступает в установку по линии 33, сжимается компрессором 2 до давления 4 МПа, смешивается с водяным паром, подводимым по линии 34 от котла-утилизатора 13, и по линии 35 подается в верхнюю полость секции 7, где смешивается с конвертируемым газом, поступающим по каналу 10.

Конвертированный газ из секции 7 с температурой 930°С по каналу 11 поступает в размещенную в секции 6 радиально-спиральную теплообменную поверхность 8 и охлаждается в ней до температуры 550°С, отдавая тепло конвертируемому ПГ для покрытия эндотермического эффекта процесса паровой конверсии.

Из радиально-спиральной поверхности 8 конвертированный газ направляется через теплообменник 3, охлаждаясь до температуры 515°С, затем через котел-утилизатор 13, в котором генерируется водяной пар с давлением 4 МПа, необходимый для проведения паровой и паровоздушной конверсии ПГ. Питательная вода подается в котел-утилизатор 13 по линии 36 насосом 27 из установки водоподготовки 26.

Конвертированный газ, охлажденный в котле-утилизаторе 13 до температуры 215°С, подается по линии 37 в каталитический реактор 14 радиально-спирального типа, в котором в одну ступень осуществляется конверсия СО. Постоянная температура экзотермического процесса конверсии СО в реакторе 14 в пределах 200-220°С поддерживается с помощью водяного испарительного охлаждения, вода для которого подается в реактор 14 насосом 28 по линии 38 из установки водоподготовки 26. Насыщенный водяной пар с давлением 1,5 МПа, образующийся в реакторе 14 в процессе испарительного охлаждения, направляется по линии 39 потребителю.

После реактора 14 полученная азотоводородная смесь (АВС) проходит блок очистки от диоксида углерода 21, блок метанирования 22 и направляется в компрессор 23, в котором сжимается до давления 15 МПа, а затем по линии 40 направляется в отделение синтеза аммиака 24, процесс в котором осуществляется в замкнутом цикле. Полученный жидкий аммиак сливается в сборник аммиака 25, а продувочные и танковые газы отводятся по линии 43.

Дополнительное тепло, необходимое для проведения эндотермической реакции паровой конверсии ПГ, вносится в секцию 6 с помощью размещенной в ней радиально-спиральной теплообменной поверхности 9, обогреваемой ДГ, поступающими с температурой 915°С из горелки 12 беспламенного типа, к которой подводятся следующие среды: воздух, отбираемый из линии 33 перед компрессором 2 по линии 41; топливная часть ПГ, поступающая по линии 32; часть охлажденных ДГ, отбираемых по линии 42 за напорным патрубком дымососа 19; продувочные и танковые газы, которые отводятся по линии 43 из отделения синтеза аммиака 24. При этом холодный воздух и ДГ, поступающие соответственно по линии 41 и линии 42, смешиваются в линии 44 в соотношении, обеспечивающем поддержание адиабатической температуры горения в пределах 900-1100°С, прокачиваются вентилятором 20 через воздухоподогреватель 15, после нагрева в котором до температуры 550°С по линии 45 подводятся к горелке 12; продувочные и танковые газы подогреваются в теплообменнике 16 до температуры 230°С, после чего по линии 46 подводятся к горелке 12.

ДГ, отдав тепло конвертируемому газу через стенки теплообменной поверхности 9, размещенной в секции 6, и охладившись до температуры 570°С, прокачиваются дымососом 19 последовательно через воздухоподогреватель 15 и теплообменник 16, нагревая соответственно смесь воздуха и охлажденных ДГ, а также продувочные и танковые газы; в результате температура ДГ снижается до 75°С, после чего они дополнительно охлаждаются до температуры 40°С в теплообменнике 17 водой от внешнего источника.

Конденсат, образовавшийся при охлаждении ДГ, отделяется в сепараторе 18 и по линии 47 направляется в установку водоподготовки 26, а осушенные охлажденные ДГ откачиваются дымососом 19, после чего разделяются на два потока: одна часть сбрасывается в окружающую среду, а вторая - по линии 42 направляется на смешение с холодным воздухом, подаваемым вентилятором 20 через воздухоподогреватель 15 на горелку 12.

1. Способ производства аммиака из природного газа, включающий компримирование, подогрев и очистку природного газа от соединений серы, двухступенчатую каталитическую конверсию метана под давлением, в том числе паровую конверсию в первой ступени и паровоздушную конверсию во второй ступени, с использованием тепла газа, конвертированного во второй ступени, а также дополнительно сжигаемых на горелке части природного газа, продувочных и танковых газов для проведения конверсии в первой ступени процесса конверсии, каталитическую конверсию содержащегося в конвертированном газе оксида углерода с получением азотоводородной смеси, очистку ее от диоксида углерода, очистку от кислородсодержащих соединений путем метанирования, компримирование очищенной азотоводородной смеси, синтез аммиака в замкнутом цикле и выделение полученного аммиака с последующей выдачей его потребителю, а также утилизацию тепла дымовых газов и их выделение в окружающую среду, отличающийся тем, что двухступенчатую конверсию природного газа осуществляют в разделенном на две секции реакторе радиально-спирального типа с проведением процесса паровой конверсии в первой секции при температуре 800-1000°С и паровоздушной конверсии во второй секции при температуре 900-1400°С, каталитическую конверсию оксида углерода проводят при температуре 200-220°С в одну ступень в реакторе радиально-спирального типа, причем требуемую температуру процесса поддерживают путем водяного испарительного охлаждения с выдачей товарного насыщенного водяного пара потребителю, очистку природного газа от соединений серы, очистку азотоводородной смеси от кислородсодержащих соединений, и синтез аммиака проводят также в реакторах радиально-спирального типа, причем температуру дымовых газов после горелки перед реактором конверсии природного газа первой ступени поддерживают в пределах 900-1100°С с помощью рециркуляции части охлажденных дымовых газов с подмешиванием их к воздуху, подаваемому на горелку, при этом тепло конвертированного газа используют для подогрева исходного природного газа перед сероочисткой и для генерации водяного пара, направляемого затем для проведения паровой и паровоздушной конверсии природного газа, а тепло дымовых газов после реактора конверсии природного газа первой ступени используют для предварительного подогрева подаваемых на горелку смеси воздуха с дымовыми газами, продувочными и танковыми газами.

2. Способ производства аммиака по п.1, отличающийся тем, что синтез аммиака проводят при давлении 12-18 МПа.

3. Способ производства аммиака по п.1, отличающийся тем, что в качестве топливного газа для сжигания на горелку подают природный газ, очищенный от соединений серы.

4. Способ производства аммиака по п.1, отличающийся тем, что сжигание топливного, продувочных и танковых газов перед первой ступенью реактора конверсии природного газа осуществляют на горелке беспламенного типа.

5. Способ производства аммиака по п.1, отличающийся тем, что в процессе утилизации тепла дымовых газов путем предварительного подогрева подаваемых на горелку смеси воздуха с дымовыми газами, продувочными и танковыми газами, дымовые газы охлаждают до температуры 70-80°С, после чего их перед сбросом в окружающую среду доохлаждают хладоносителем от внешнего источника в концевом теплообменнике до температуры 30-50°С, а образующийся водяной конденсат сепарируют и направляют в установку водоподготовки.

6. Способ производства аммиака по п.1, отличающийся тем, что процессы рекуперации и утилизации тепла технологических и энергетических потоков рабочих сред, а также отвод тепла от рабочих сред хладоносителями от внешних источников проводят преимущественно в теплообменных аппаратах радиально-спирального типа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению аммиака с использованием природного газа. .

Изобретение относится к способу получения аммиака из азота и водорода и может быть использовано в химической промышленности. .

Изобретение относится к способу проведения гетерогенных каталитических экзотермических реакций в адиабатических и неадиабатических условиях. .

Изобретение относится к способу и устройству для получения синтез-газа для производства аммиака. .

Изобретение относится к способу гетерогенного синтеза химических соединений, таких как метанол или аммиак, и к установке для его осуществления. .

Изобретение относится к получению аммиака из синтез-газа. .
Изобретение относится к катализатору для синтеза аммиака, способу его получения и к способу получения аммиака с его применением. .

Изобретение относится к установке и способу для одновременного получения из природного газа метанольного синтез-газа, аммиачного синтез-газа, монооксида углерода и диоксида углерода.

Изобретение относится к технологии термической обработки гигроскопичных взрывчатых веществ

Изобретение относится к области химии
Изобретение относится к получению аммиака, который является одним из важнейших продуктов химической промышленности и используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды и других продуктов химической промышленности, используется он также в холодильной технике и в медицине

Изобретение касается способа и устройства для синтеза аммиака из синтез-газа, содержащего азот и водород. Устройство, по меньшей мере, с одним реактором (1) включает первый неохлаждаемый блок слоев катализатора (2), по меньшей мере, одно теплообменное устройство (3), по меньшей мере, два охлаждаемых блока слоев катализатора (4, 41, 42), причем каждый из блоков (4, 41, 42) оснащен совокупностью труб охлаждения (5), и циркуляционную линию (6), по меньшей мере, с одним подающим устройством (61) и, по меньшей мере, одним выпускным устройством (62). Причем линия (6), начиная от подающего устройства (61), проходит последовательно вниз по потоку совокупность труб охлаждения (5), первый неохлаждаемый блок (2), теплообменное устройство (3) и, по меньшей мере, два охлаждаемых блока (4, 41, 42) вплоть до выпускного устройства (62). Причем совокупность труб охлаждения (5) от каждого охлаждаемого блока (4, 41, 42) на выпускной стороне труб охлаждения в каждом случае соединены со сборным выпускным устройством (10). Причем линия (6) имеет, по меньшей мере, в каждом случае одну обводную линию (7) для каждого охлаждаемого блока (4, 41, 42), которая в каждом случае расположена между подающим устройством (61) и сборным выпускным устройством (10) совокупности труб охлаждения (5) от каждого охлаждаемого блока (4, 41, 42). Изобретение также представляет способ синтеза аммиака из синтез-газа с использованием указанного устройства. Способ позволяет эффективно использовать возможности катализатора с достижением высокой выпускной концентрации аммиака. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл., 3 пр.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Аммиак производят из синтез-газа, полученного в результате реформинга углеводородного сырья. Частично преобразованный газ после стадии первичного реформинга проходит через стадию теплообменного реформинга и стадию вторичного реформинга. Частично преобразованный газ на стадии теплообменного реформинга преобразуют путем косвенного теплообмена с синтез-газом, извлеченным из стадии вторичного реформинга. Весь пар, вырабатываемый в паровых котлах-утилизаторах реформинга и на участке производства аммиака предприятия, перегревают в одном или более пароперегревателей, расположенных за аммиачным конвертером участка производства аммиака предприятия. Изобретение позволяет усовершенствовать тепловую интеграцию процесса получения аммиака, а также снизить предрасположенность к металлическому пылению, азотированию и стрессовой коррозии в паровых котлах-утилизаторах и пароперегревателях предприятия. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ одновременного получения потока водорода А, подходящего для получения продукта А; обогащенного водородом потока синтез-газа Б, подходящего для получения продукта Б; обедненного водородом потока синтез-газа В, подходящего для получения продукта В; и, необязательно, потока монооксида углерода Г, подходящего для получения продукта Г, из единого потока синтез-газа X, характеризуется тем, что единый поток синтез-газа Х имеет оптимизированное для производства продукта В молярное отношение синтез-газа, определяемое как отношение Н2/CO. Единый поток синтез-газа Х разделяют на поток синтез-газа X1, поток синтез-газа Х2, поток синтез-газа Х3 и, необязательно, поток синтез-газа Х4. Поток синтез-газа X1 подвергают стадии осуществления реакции конверсии водяного газа с целью превращения СО, находящегося в потоке синтез-газа X1, и воды в СО2 и Н2. Затем СО2 и H2 разделяют и выгружают. Часть полученного H2 применяют в качестве потока водорода А. Другую часть Н2 соединяют с потоком синтез-газа Х2, который затем применяют в качестве обогащенного водородом потока синтез-газа Б. Поток синтез-газа Х3 применяют в качестве обедненного водородом потока синтез-газа В. Необязательно поток синтез-газа Х4 обрабатывают с целью удаления из него диоксида углерода и водорода. Полученный поток монооксида углерода применяют в качестве источника монооксида углерода потока Г. Изобретение позволяет снизить суммарные выбросы диоксида углерода. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ совместного производства метанола и аммиака из исходного углеводородного сырья осуществляют посредством следующих этапов. Сначала получают синтез-газ производства метанола, содержащий водород, оксиды углерода и азот, посредством парового риформинга исходного углеводородного сырья на первичной стадии риформинга и затем на вторичной стадии риформинга с воздушным дутьем. После этого проводят каталитическую конверсию оксидов углерода и водорода синтез-газа на однопроходной стадии синтеза метанола и отведение выходящего продукта, содержащего метанол, и отходящего газового потока, содержащего азот, водород и неконвертированные оксиды углерода. Неконвертированные оксиды углерода газового потока с предыдущего этапа удаляют путем гидрогенизации до метана на стадии каталитической метанации с образованием синтез-газа, имеющего молярное отношение H2:N2, равное 3:1. Синтезируют аммиак каталитической конверсией азота и водорода и отводят продукт, содержащий аммиак, и отходящий газовый поток, содержащий водород, азот и метан. Предложенное изобретение обеспечивает создание простого и дешевого способа совместного производства метанола и аммиака. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области синтеза аммиака из кондиционного газа, содержащего водород и азот. Аммиачная установка для производства аммиака, в которой аммиачный продувочный газ (20) направляют в узел извлечения, включающий средства охлаждения (102, 202, 302, 402, 502) и фазовые сепараторы, расположенные каскадом и включающие сепаратор высокого давления (103, 203, 303, 403, 503), работающий при давлении контура, и сепаратор, работающий при существенно меньшем давлении, чем давление контура (205, 206, 305); при этом продувочный газ (20) сначала охлаждают до криогенной температуры с достижением частичного ожижения метана и аргона, а затем разделяют охлажденный поток в фазовом сепараторе высокого давления на газообразный поток и нижний жидкий продукт, который далее подают в сепаратор более низкого давления. Газообразный поток, содержащий азот и водород при давлении контура (123, 223, 323, 423, 523а), повторно нагревают в канале теплообменника, отводят и возвращают в контур (1) синтеза при давлении контура. Изобретение позволяет получить высокую степень извлечения азота из продувочного газа при минимальной мощности компрессора и низком расходе энергии, а также уменьшить содержание инертных примесей в контуре синтеза. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх