DE3101067A1 - "verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess" - Google Patents
"verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess"Info
- Publication number
- DE3101067A1 DE3101067A1 DE19813101067 DE3101067A DE3101067A1 DE 3101067 A1 DE3101067 A1 DE 3101067A1 DE 19813101067 DE19813101067 DE 19813101067 DE 3101067 A DE3101067 A DE 3101067A DE 3101067 A1 DE3101067 A1 DE 3101067A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- ammonia synthesis
- synthesis gas
- furnace
- steam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 title claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 56
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Description
- "Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak-Synthesegas nach
- dem Steam-Reforming-Prozeß" Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Solche konventionelle Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak-Synthesegas arbeiten in der Weise, daß der Einsatzstoff, wie Kokereigas, Erdgas, Raffineriegas, Flüssiggas oder Naphtha in einem Röhrenspaltofen mit Wasserdampf bei Reaktionstemperaturen zwischen 750 und 900° sowie Reaktionsdrücken bis zu 35 bar zu Spaltgas umgesetzt wird. Die Einstellung des Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnisses erfolgt in einem nachfolgenden autothermen Reaktor, der bei Reaktionstemperaturen zwischen 900 und 11000 C arbeitet. In diesem Reaktor wird mittels Luft das Spaltgas weiter katalytisch durchgespalten; gleichzeitig wird über den Stickstoffanteil der Luft das erforderliche Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnis des Ammoniak-Synthesegases eingestellt. In den folgenden Prozeßstufen: Normalkonvertierung, Tieftemperaturkonvertierung, C02-Wäsche, Methanisierung wird Kohlenmonoxyd weitestgehend zu Wasserstoff umgesetzt, das Kohlendioxyd ausgewaschen sowie die Spuren von CO und C02, die ftir die nachfolgende Ammoniak-Synthese Katalysatorgifte darstellen, zu Methan umgeformt.
- Die Erfindung hat sich eine Vereinfachung und Verbilligung der Verfahrensführung und Verringerung der Investitionskosten gegenüber dem zuvor beschriebenen konventionellen Ammoniak-Synthesegas-Prozeß zum Ziel gesetzt.
- Dieses Ziel wird erreicht durch die Zugabe von Hochofengichtgas als Stickstoffträger. Dadurch, daß der erforderliche Stickstoffanteil für das Ammoniak-Synthesegas nicht über Prozeßluft, sondern über Hochofengichtgas eingebracht wird, kann auf den autothermen Reaktor, der üblicherweise dem Röhrenofen nachgeschaltet ist, verzichtet werden.
- Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß die maximale Prozeßgastemperatur 100-2000 (autothermer Reaktor) niedriger liegt, was Einfluß auf die Materia7kosten haben wird. Auch das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich gleichermaßen für Einsatzstoffe wie Koksofengas, Erdgas, Raffineriegas, Flüssiggas und Naphtha.
- Wird das Prozeßgichtgas gemäß Anspruch 2 vor der Konvertierung dem Spaltgas zugemischt, so hat diese Prozeßführung den Vorteil, daß der Gaserzeugungsanlagenteil mit den dazugehörenden Wärmeaustauschern kleiner dimensioniert werden kann als im Falle der konventionellen Ammoniak-Synthesegaserzeugung, bei der der Stickstoff über die Luft dem autothermen Reaktor und damit dem Prozeß zugeführt werden muß.
- Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Beispiel für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Koksofengas als Einsatzstoff näher erläutert.
- Das Koksofengas a wird verdichtet und einer Entschwefelungsstufe 1 zugeführt. Nach der Entschwefelung wird das Koksofengas vorgewärmt. Nach Zumischung von Wasserdampf, der in Abhitzekesseln eines Röhrenofens 2 erzeugt wird, wird das Koksofengas katalytisch im Röhrenspaltofen 2 umgesetzt. Der Röhrenofen 2 wird zweckmäßigerweise mit Koksofengas d und Lösungs-und Entspannungsgas c aus der Ammoniak-Synthese-Stufe 6 unter Verwendung von Verbrenrlullgnluft t unterfeuert.
- Gichtgas c wird verdichtet und entschwefelt, bevor es bei f vor der Konvertierungsstufe 3 dem Spaltgas aus dem Röhrenofen 2 zugesetzt wird. Es ist auch möglich, das Gichtgas bei f' oder f'', also schon vor der Verdichtung und Entschwefelung bzw. vor dem Spaltofen 2 dem Prozeß zuzuführen. Die Zuführung des Gichtgases bei f" hätte den Vorteil, daß eine separate Entschwefelung sowie der Gichtgaskompressor entfallen kann.
- Die Menge des Gichtgases c wird durch das erforderliche Wasserstoff/Stickstoff-Verhältnis bestimmt. Die nachfolgenden Prozeßstufen: Konvertierung 3, CO2-Wäsche 4, Methanisierung 5 sind wie bei der konventionellen Ammoniäk-Synthesegaserzeugung auch hier erforderlich.
- In der Zeichnung bedeuten ferner 6 die Ammoniak-Synthese-Stufe, b das erzeugte Ammoniak und g das CO2-Abgas.
- Das nachfolgende Beispiel basiert auf dem Einsatzstoff Koksofengas und soll typische Mengenverhältnisse sowie Betriebsparameter deutlich machen.
- Beispiel: 1. Eintritt Röhrenspaltofen (nach Entschwefelung) Analyse Koksofengas Stoff Vol t (trocken) Schwefelgehalt 1 ppm CO2 0,62 CO 6,03 H2 63,48 25,75 C2H6 1,00 N2 3,12 100,00 Gasmenge: 1060 mn³ (trocken) Wasserdampf-Zugabe: 2540,0 mn³ Temperatur Koksofengas: 450 C Temperatur-Dampf: 4500 C Druck der Reaktionsmedien: 24 bar 2. Austritt Röhrenspaltofen Analyse Spaltgas Stoff Vol % (trocken) CO2 8,35 CO 8,68 H2 80,65 CH4 0,53 N2 1,59 100,00 Reaktionsdruck = 20,0 bar Reaktionstemperatur = 875,00 C Spaitgasmenge = 20 mn3 (trocken) Wasserdampf-Menge 2100 mn³ 3. Mischung Spaltgas + Gichtgas Gichtgasanalyse: Stoff Vol 8 (trocken) Druck: 22 bar CO2 15,00 Temperatur: 200 C (360° C) CO 25,00 H2 4,00 N2 56,00 - 100,00 Gichtgasmenge: 1450 m Analyse nach Mischung Stoff Vol % trocken CO2 10,74 CO 14,54 H2 53,26 CH4 0,34 N2 21,12 - 100,00 Gasmenge zur Konvertierung 3210 in (trocken) Wasserdampf im Mischgas zur Konvertierung Od#O mn3 4. Konvertierung Konvertgasanalyse. Austritt Tieftemperaturkonvertierung Stoff Vol % (trocken) Druck: 17 bar Co2 2i,83 Temperatur: 2400 C CO 0,30 H2 59,08 CH4 0,30 N2 18,49 100,00 Konvertgas Austritt 3670 m (trocken) n Wasserdampf im Konvertgas 1640 5. CO2 -Wäsche Gasanalyse Austritt: Stoff Vol % (trocken) Druck: 16 bar CO2 0,10 Temperatur: 80°C CO 0,38 H2 75,00 CH4 0,38 N2 24,14 100,00 Gereinigtes Gas Austritt 2870 mn³ (trocken) C03-Abqas: 800 m³ (trocken) Druck: 1 bar abs Temperatur: 600 C 6. Synthesegas (nach Methanisierung) Gasanalyse: Stoff Vol t (trocken) Druck: 15,5 bar CO2 10 ppm CO ) * H2 74,70 CH4 0,87 N2 24,43 - 100,00 Synthesegasmenge 2g30 (trocken)
Claims (2)
- "Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak-Synthesegas nach dem Steam-Reforming-Prozeß" Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak-Synthesegas aus H2 -haltigen Einsatzstoffen wie Koksofengas, Erdgas, Raffineriegas, Flüssiggas oder Naphtha nach dem Steam-Reforming-Prozeß, gekennzeichnet durch die Zugabe von Hochofengichtgas als Stickstoffträger.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gichtgas vor der Konvertierung dem Prozeßgasstrom zugemischt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813101067 DE3101067A1 (de) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | "verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813101067 DE3101067A1 (de) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | "verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3101067A1 true DE3101067A1 (de) | 1982-07-22 |
Family
ID=6122662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813101067 Withdrawn DE3101067A1 (de) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | "verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3101067A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4988490A (en) * | 1988-09-14 | 1991-01-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adsorptive process for recovering nitrogen from flue gas |
| US20160348196A1 (en) * | 2013-12-12 | 2016-12-01 | Thyssenkrupp Ag | Method for generating synthesis gas in conjunction with a smelting works |
| US20170210703A1 (en) * | 2013-12-12 | 2017-07-27 | Thyssenkrupp Ag | Method for preparation of ammonia gas and co2 for a urea synthesis process |
-
1981
- 1981-01-15 DE DE19813101067 patent/DE3101067A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4988490A (en) * | 1988-09-14 | 1991-01-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adsorptive process for recovering nitrogen from flue gas |
| US20160348196A1 (en) * | 2013-12-12 | 2016-12-01 | Thyssenkrupp Ag | Method for generating synthesis gas in conjunction with a smelting works |
| US20170210703A1 (en) * | 2013-12-12 | 2017-07-27 | Thyssenkrupp Ag | Method for preparation of ammonia gas and co2 for a urea synthesis process |
| US10519102B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-12-31 | Thyssenkrupp Ag | Method for preparation of ammonia gas and CO2 for a urea synthesis process |
| US10697032B2 (en) * | 2013-12-12 | 2020-06-30 | Thyssenkrupp Ag | Method for generating synthesis gas in conjunction with a smelting works |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10334590B4 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem methanhaltigen Gas, insbesondere Erdgas und Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE69309010T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kohlenoxydreichen Gases | |
| EP0200880A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Chemierohstoffen | |
| DE1542648C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Mischung aus Wasserstoff und Wasserdampf nach dem Wasserdampf-Eisen-Prozeß | |
| DE69702581T2 (de) | Dampfreformierungsverfahren | |
| DE102009022509A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Synthesegas | |
| DE19625093A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff | |
| EP3176152B1 (de) | Verfahren zur erzeugung von harnstoff | |
| DE102019214812A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Synthesegas | |
| CH637903A5 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenmonoxid- und wasserstoffreichem spaltgas. | |
| CN105883851A (zh) | 一种新型气化与热解耦合煤气多联产工艺 | |
| DE3805397A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fuel-methanol (treibstoff) aus koksofengas und huettengas | |
| EP4253572A1 (de) | Reduktion metalloxidhaltigen materials auf basis von ammoniak nh3 | |
| DE3047257A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas | |
| DE3101067A1 (de) | "verfahren zur erzeugung von ammoniak-synthesegas nach dem steam-reforming-prozess" | |
| DE3521304A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines synthesegases | |
| DE1920001A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases fuer die Herstellung von Ammoniak | |
| DE2711991B2 (de) | Verfahren zur direkten Gewinnung eines aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehenden Gasgemisches | |
| DE3336649A1 (de) | Verfahren zur gemeinsamen herstellung von methanol und ammoniak | |
| US4061475A (en) | Process for producing a gas which can be substituted for natural gas | |
| DE2449448C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff enthaltenden Gasen | |
| DE2943356A1 (de) | Verfahren zur gemeinsamen herstellung von ammoniak und methanol | |
| DE102021210549A1 (de) | Verfahren zur Ammoniaksynthese und Anlage zur Herstellung von Ammoniak | |
| DE3501459A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)/co-synthesegas und co | |
| LU103089B1 (de) | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung sowie ein Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |