LU103095B1 - Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant - Google Patents
Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant Download PDFInfo
- Publication number
- LU103095B1 LU103095B1 LU103095A LU103095A LU103095B1 LU 103095 B1 LU103095 B1 LU 103095B1 LU 103095 A LU103095 A LU 103095A LU 103095 A LU103095 A LU 103095A LU 103095 B1 LU103095 B1 LU 103095B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- stream
- formaldehyde
- urea
- inert gas
- gas discharge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/10—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds combined with the synthesis of ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0488—Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/14—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
- C07C45/32—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
- C07C45/37—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups
- C07C45/38—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups being a primary hydroxyl group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, weiteren Umsetzung des Ammoniaks zu Harnstoff und anschließender Granulation des Harnstoffs, wobei zusätzlich Methanol hergestellt wird, wobei das Methanol zu Formaldehyd und das Formaldehyd zu einem Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch umgesetzt wird, wobei das Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch dem Harnstoff vor der Granulation zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Methanolsynthese drei Gasströme kombiniert werden, wobei als erster Gasstrom ein erster Aufarbeitungsgasstrom 24 nach der Aufarbeitung einer Amin-Lösung eines Amin- Kohlendioxid-Wäschers 20 ausgewählt wird, wobei der erste Aufarbeitungsgasstrom 24 insbesondere Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff aufweist, wobei als zweiter Gasstrom ein erster Inertgasausschleusungsstrom 36 aus dem Konverterkreis der Ammoniaksynthese ausgewählt wird, wobei der erste Inertgasausschleusungsstrom 36 nach einem wässrigen Ammoniakwäscher 33 entnommen wird, wobei der erster Inertgasausschleusungsstrom 36 insbesondere Wasserstoff und Methan aufweist, wobei als dritter Gasstrom ein zweiter Inertgasausschleusungsstrom ausgewählt wird, wobei der zweite Inertgasausschleusungsstrom 37 nach einer Wasserstoffrückgewinnung 34 entnommen wird, wobei der zweite Inertgasausschleusungsstrom 37 insbesondere Methan, Stickstoff und etwas Wasserstoff aufweist.The present invention relates to a process for producing ammonia, further converting the ammonia to urea and subsequently granulating the urea, wherein methanol is additionally produced, wherein the methanol is converted to formaldehyde and the formaldehyde to a formaldehyde-urea mixture, wherein the formaldehyde-urea mixture is added to the urea before granulation, characterized in that three gas streams are combined for methanol synthesis, wherein a first processing gas stream 24 is selected as the first gas stream after processing an amine solution of an amine-carbon dioxide scrubber 20, wherein the first processing gas stream 24 comprises in particular carbon dioxide, hydrogen and nitrogen, wherein a first inert gas discharge stream 36 is selected as the second gas stream from the converter circuit of the ammonia synthesis, wherein the first inert gas discharge stream 36 is removed after an aqueous ammonia scrubber 33, wherein the first inert gas discharge stream 36 in particular comprises hydrogen and methane, wherein a second inert gas discharge stream is selected as the third gas stream, wherein the second inert gas discharge stream 37 is removed after a hydrogen recovery 34, wherein the second inert gas discharge stream 37 in particular comprises methane, nitrogen and some hydrogen.
Description
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Mengenmäßig optimierte Herstellung von Methanol und daraus Formaldehyd-Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde
Harnstoff in einer kombinierten Ammoniak-Harnstoff-AnlageUrea in a combined ammonia-urea plant
Die Erfindung betrifft einen optimierten Anlagenverbund zur Herstellung von Ammoniak und Harnstoff aus dem Ammoniak sowie anschließende Granulierung des Harnstoffs, wobei zur Optimierung des Harnstoffgranulats als üblicher Zusatz dem Harnstoff in geringen Mengen ein Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch zugegeben wird. Daher wird heutzutage üblicherweise Methanol in dedizieren Methanol Produktionsanlagen und daraus Formaldehyd räumlich getrennt hergestellt, Harnstoff dann zur Formaldehyd-The invention relates to an optimized plant network for the production of ammonia and urea from the ammonia and subsequent granulation of the urea, whereby a formaldehyde-urea mixture is added to the urea in small quantities as a usual additive to optimize the urea granulate. Therefore, nowadays methanol is usually produced in dedicated methanol production plants and formaldehyde is produced from it in separate locations, urea is then used for formaldehyde
Syntheseanlage gefahren, dort dann das Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch hergestellt und dann wieder durch den Harnstoffhersteller zurückgekauft und zurücktransportiert.synthesis plant, where the formaldehyde-urea mixture is produced and then bought back by the urea manufacturer and transported back.
Dieses ist ein nennenswerter Kostenfaktor, wo auch Abhängigkeiten von Rohstoffen dieThis is a significant cost factor, where dependence on raw materials also
Produktion beeinflussen konnten. Daher besteht das Interesse, Methanol und aus demproduction. Therefore, there is interest in methanol and from the
Methanol dann Formaldehyd und damit das Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch am Ort derMethanol then formaldehyde and thus the formaldehyde-urea mixture at the site of
Ammoniak und Harnstoffsynthese herzustellen. Jedoch ist es derzeit nicht möglich, dasammonia and urea synthesis. However, it is currently not possible to
Methanol und somit auch das Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch in ausreichender Menge und wirtschaftlich sinnvoll unter Vermeidung der Verminderung der Wirtschaftlichkeit imMethanol and thus also the formaldehyde-urea mixture in sufficient quantities and economically viable while avoiding the reduction of the economic efficiency in
Anlagenverbund selber herzustellen.to manufacture the system network itself.
Es ist bekannt, aus gewissen Gasströmen auch in einer Ammoniakanlage Methanol und aus dem Harnstoff-Formaldehyd herzustellen.It is known that methanol can be produced from certain gas streams in an ammonia plant, and urea formaldehyde can be produced from it.
In der WO2019122809A1 ist ein Verfahren zur Co-Produktion von Methanol undWO2019122809A1 describes a process for the co-production of methanol and
Ammoniak beschrieben, umfassend die Schritte: (a) Bilden eines erstenAmmonia, comprising the steps of: (a) forming a first
Synthesegasstroms durch Umsetzen eines ersten Teils einessynthesis gas stream by reacting a first part of a
Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials und Dampf in einem Dampfreformer, (b) Bilden einer zweiten Synthese Gasstrom parallel zum ersten Synthesegasstrom durch Umsetzen eines zweiten Teils des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials mit einem sauerstoffhaltigenhydrocarbon feedstock and steam in a steam reformer, (b) forming a second synthesis gas stream parallel to the first synthesis gas stream by reacting a second portion of the hydrocarbon feedstock with an oxygen-containing
Gas und Dampf in einem autothermen Reformer, (c) Synthetisieren von Methanol aus einem ersten Prozessgas, das den ersten Synthesegasstrom umfasst, und (d)gas and steam in an autothermal reformer, (c) synthesizing methanol from a first process gas comprising the first synthesis gas stream, and (d)
Synthetisieren von Ammoniak aus einem zweiten Prozessgas, das aus dem zweitenSynthesizing ammonia from a second process gas coming from the second
Synthesegasstrom hergestellt wurde, wobei ein wasserstoffhaltiger Spülstrom aus dem 1Synthesis gas stream was produced, whereby a hydrogen-containing purge stream from the 1
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Methanolsyntheseschritt (c) gewonnen wird und ein Teil des Spülgasstroms dem autothermen Reformer zugeführt wird und/ oder das zweite Synthesegas in Schritt (b).methanol synthesis step (c) and a portion of the purge gas stream is fed to the autothermal reformer and/or the second synthesis gas in step (b).
In der WO2018185459A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd- stabilisiertem Harnstoff beschrieben, umfassend die Schritte: (a) Erzeugen einesWO2018185459A1 describes a process for producing formaldehyde-stabilized urea, comprising the steps of: (a) producing a
Synthesegases; (b) Unterziehen des Synthesegases einer oder mehreren Stufen einersynthesis gas; (b) subjecting the synthesis gas to one or more stages of
Wasser-Gas-Konvertierung in einem oder mehreren Wasser-Gas-Water-gas conversion in one or more water-gas
Konvertierungsreaktoren, um ein konvertiertes Gas zu bilden; (c) Kühlen des gewandelten Gases unter den Taupunkt und Wiedergewinnen von Kondensat, um ein getrocknetes gewandeltes Gas zu bilden; (d) Gewinnen von Kohlendioxid aus dem getrockneten gewandelten Gas in einer Kohlendioxid-Entfernungseinheit, um ein anConversion reactors to form a converted gas; (c) cooling the converted gas below the dew point and recovering condensate to form a dried converted gas; (d) recovering carbon dioxide from the dried converted gas in a carbon dioxide removal unit to form a
Kohlendioxid abgereichertes Synthesegas zu bilden; (e) Synthese von Methanol aus dem an Kohlendioxid abgereicherten Synthesegas in einer Methanolsyntheseeinheit undto form carbon dioxide-depleted synthesis gas; (e) synthesis of methanol from the carbon dioxide-depleted synthesis gas in a methanol synthesis unit and
Rückgewinnung des Methanols und eines Methanolsyntheseabgases; (f) Unterwerfen mindestens eines Teils des wiedergewonnenen Methanols einer Oxidation mit Luft, umrecovering the methanol and a methanol synthesis off-gas; (f) subjecting at least a portion of the recovered methanol to oxidation with air in order to
Formaldehyd in einer Stabilisator-Produktionseinheit zu bilden; (g) Unterwerfen desto form formaldehyde in a stabilizer production unit; (g) subjecting the
Methanolsyntheseabgases einer Methanisierung in einem Methanisierungsreaktor, der einen Methanisierungskatalysator enthält, um ein Ammoniaksynthesegas zu bilden; (h)methanol synthesis offgas from a methanation in a methanation reactor containing a methanation catalyst to form an ammonia synthesis gas; (h)
Synthetisieren von Ammoniak aus dem Ammoniak-Synthesegas in einer Ammoniak-Synthesizing ammonia from the ammonia synthesis gas in an ammonia
Produktionseinheit und Rückgewinnen des Ammoniaks; (i) Umsetzen eines Teils desproduction unit and recovering the ammonia; (i) converting a part of the
Ammoniaks und mindestens eines Teils des rückgewonnenen Kohlendioxidstroms in einer Harnstoffproduktionseinheit, um einen Harnstoffstrom zu bilden; und (j) Stabilisieren des Harnstoffs durch Mischen des Harnstoffstroms und eines unter Verwendung des in der Stabilisatorherstellungseinheit hergestellten Formaldehyd hergestellten Stabilisators, wobei die Kohlendioxidentfernungseinheit mittels Absorption unter Verwendung eines flüssigen Absorptionsmittels arbeitet und eine Absorptionsmittelregenerationseinheit umfasst. Das Verfahren umfasst das Gewinnen eines Kohlendioxid enthaltendenammonia and at least a portion of the recovered carbon dioxide stream in a urea production unit to form a urea stream; and (j) stabilizing the urea by mixing the urea stream and a stabilizer produced using the formaldehyde produced in the stabilizer production unit, wherein the carbon dioxide removal unit operates by absorption using a liquid absorbent and comprises an absorbent regeneration unit. The process comprises recovering a carbon dioxide-containing
Gasstroms aus der Absorptionsmittelregenerationseinheit, das Komprimieren mindestens eines Teils des zurückgewonnenen Kohlendioxid enthaltenden Gasstroms, um einen komprimierten Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom zu bilden, und das Leiten des komprimierten Kohlendioxid enthaltenden Gasstroms zur Methanolsyntheseanlage. 2gas stream from the absorbent regeneration unit, compressing at least a portion of the recovered carbon dioxide-containing gas stream to form a compressed carbon dioxide-containing gas stream, and passing the compressed carbon dioxide-containing gas stream to the methanol synthesis plant. 2
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
In der WO2017103564A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd- stabilisiertem Harnstoff beschrieben, umfassend die Schritte: (a) Erzeugen einesWO2017103564A1 describes a process for producing formaldehyde-stabilized urea, comprising the steps of: (a) producing a
Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Dampf enthaltendenhydrogen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and steam
Synthesegases in einer Synthesegas-Erzeugungseinheit, (b) Unterwerfen dessynthesis gas in a synthesis gas generation unit, (b) subjecting the
Synthesegases eine oder mehrere Wasser-Gas-Shift-Stufen in einem oder mehrerensynthesis gas one or more water-gas shift stages in one or more
Wasser-Gas-Shift-Reaktoren, um ein geshiftetes Gas zu bilden; (c) Kohlendioxid aus dem gewandelten Gas in einer Kohlendioxid-Entfernungseinheit gewonnen wird, um ein an Kohlendioxid abgereichertes Synthesegas zu bilden; (d) Synthese von Methanol aus dem an Kohlendioxid abgereicherten Synthesegas in einer Methanolsyntheseeinheit undwater-gas shift reactors to form a shifted gas; (c) recovering carbon dioxide from the shifted gas in a carbon dioxide removal unit to form a carbon dioxide-depleted synthesis gas; (d) synthesizing methanol from the carbon dioxide-depleted synthesis gas in a methanol synthesis unit and
Rückgewinnung des Methanols und eines Methanolsyntheseabgases, das Stickstoff,Recovery of methanol and a methanol synthesis exhaust gas containing nitrogen,
Wasserstoff und restliches Kohlenmonoxid umfasst; (e) Unterziehen mindestens eineshydrogen and residual carbon monoxide; (e) subjecting at least one
Teils des wiedergewonnenen Methanols einer Oxidation mit Luft in einer Formaldehyd-Part of the recovered methanol is oxidized with air in a formaldehyde
Produktionseinheit; (f) Unterwerfen des Methanolsyntheseabgases einer Methanisierung in einem Methanisierungsreaktor, der einen Methanisierungskatalysator enthält, um einproduction unit; (f) subjecting the methanol synthesis off-gas to methanation in a methanation reactor containing a methanation catalyst to produce a
Ammoniaksynthesegas zu bilden; (g) Synthetisieren von Ammoniak aus dem Ammoniak-to form ammonia synthesis gas; (g) synthesizing ammonia from the ammonia
Synthesegas in einer Ammoniak-Produktionseinheit und Gewinnen des Ammoniaks; (h)synthesis gas in an ammonia production unit and recovering the ammonia; (h)
Umsetzen eines Teils des Ammoniaks und mindestens eines Teils des rückgewonnenenConverting a portion of the ammonia and at least a portion of the recovered
Kohlendioxidstroms in einer Harnstoffproduktionseinheit, um einen Harnstoffstrom zu bilden; und (i) Stabilisieren des Harnstoffs durch Mischen des Harnstoffstroms und einescarbon dioxide stream in a urea production unit to form a urea stream; and (i) stabilizing the urea by mixing the urea stream and a
Stabilisators, der unter Verwendung von aus der Formaldehyd-Produktionseinheit gewonnenem Formaldehyd hergestellt wurde, wobei ein Teil des von der Synthesegas-Stabilizer produced using formaldehyde recovered from the formaldehyde production unit, with part of the formaldehyde recovered from the synthesis gas
Erzeugungseinheit erzeugten Synthesegases entweder die eine oder die mehrerensynthesis gas produced by the production unit, either the one or more
Wasser-Gas-Verschiebungen umgeht Reaktoren; die Kohlendioxid-Entfernungseinheit; oder der eine oder die mehreren Wasser-Gas-Shift-Reaktoren und die Kohlendioxid-Water-gas shift bypasses reactors; the carbon dioxide removal unit; or the one or more water-gas shift reactors and the carbon dioxide
Entfernungseinheit.unit of distance.
In der WO2018078318A1 wird ein integriertes Verfahren zur Herstellung eines mitWO2018078318A1 describes an integrated process for producing a
Formaldehyd stabilisierten Harnstoffs beschrieben, umfassend die Schritte: (a) Erzeugen eines Synthesegases, umfassend Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Dampf in einer Synthesegas-Erzeugungseinheit; (b) Aufteilen des Synthesegases in einen ersten Synthesegasstrom und einen kleineren zweiten Synthesegasstrom; (c)Formaldehyde-stabilized urea comprising the steps of: (a) generating a synthesis gas comprising hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and steam in a synthesis gas generation unit; (b) dividing the synthesis gas into a first synthesis gas stream and a smaller second synthesis gas stream; (c)
Unterziehen des ersten Synthesegasstroms einer oder mehreren Stufen einer Wasser-Subjecting the first synthesis gas stream to one or more stages of water
Gas-Konvertierung in einem oder mehreren Wasser-Gas-Konvertierungsreaktoren, um 3Gas conversion in one or more water-gas conversion reactors to 3
221152P00LU221152P00LU
LU103095 ein konvertiertes Gas zu bilden; (d) Kühlen des gewandelten Gases unter den Taupunkt und Wiedergewinnen von Kondensat, um ein getrocknetes gewandeltes Gas zu bilden; (e) Gewinnen von Kohlendioxid aus dem getrockneten gewandelten Gas in einerLU103095 to form a converted gas; (d) cooling the converted gas below the dew point and recovering condensate to form a dried converted gas; (e) recovering carbon dioxide from the dried converted gas in a
Kohlendioxid-Entfernungseinheit, um ein an Kohlendioxid abgereichertes Synthesegas zu bilden; (f) Unterwerfen des an Kohlendioxid abgereicherten Synthesegases einercarbon dioxide removal unit to form a carbon dioxide depleted synthesis gas; (f) subjecting the carbon dioxide depleted synthesis gas to a
Methanisierungsstufe in einem oder mehreren Methanisierungsreaktoren, um einMethanization stage in one or more methanation reactors to produce a
Ammoniak-Synthesegas zu bilden; (g) Synthetisieren von Ammoniak aus demto form ammonia synthesis gas; (g) synthesizing ammonia from the
Ammoniak-Synthesegas in einer Ammoniak-Produktionseinheit und Gewinnen desAmmonia synthesis gas in an ammonia production unit and recovering the
Ammoniaks; (h) Umsetzen eines Teils des Ammoniaks und mindestens eines Teils des rückgewonnenen Kohlendioxidstroms in einer Harnstoffproduktionseinheit, um einenammonia; (h) reacting a portion of the ammonia and at least a portion of the recovered carbon dioxide stream in a urea production unit to produce a
Harnstoffstrom zu bilden; und (i) Stabilisieren des Harnstoffs durch Mischen desurea stream; and (i) stabilizing the urea by mixing the
Harnstoffstroms und eines unter Verwendung von Formaldehyd hergestelltenurea stream and one produced using formaldehyde
Stabilisators, um einen stabilisierten Harnstoff zu bilden, wobei der Formaldehyd durchstabilizer to form a stabilized urea, whereby the formaldehyde is
Schritte erzeugt wird, die umfassen; (1) Leiten des zweiten Teils des Synthesegases durch einen Wäscher, um Verunreinigungen daraus zu entfernen und ein gewaschenessteps comprising; (1) passing the second portion of the synthesis gas through a scrubber to remove impurities therefrom and produce a scrubbed
Synthesegas zu bilden; (2) Synthese von Methanol aus dem gewaschenen Synthesegas in einer Methanolsyntheseeinheit und Gewinnung des Methanols und einessynthesis gas; (2) synthesis of methanol from the washed synthesis gas in a methanol synthesis unit and recovery of the methanol and a
Methanolsyntheseabgases; (3) Kombinieren des Methanolsynthese-Abgases mit dem gewandelten Gas und (4) Unterziehen mindestens eines Teils des wiedergewonnenenmethanol synthesis off-gas; (3) combining the methanol synthesis off-gas with the converted gas and (4) subjecting at least a portion of the recovered
Methanols einer Oxidation mit Luft in einer Formaldehyd-Stabilisator-Produktionseinheit, um Formaldehyd herzustellen.Methanol is oxidized with air in a formaldehyde stabilizer production unit to produce formaldehyde.
In der WO2016132091A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd beschrieben, umfassend (a) Unterziehen von Methanol einer Oxidation mit Luft in einerWO2016132091A1 describes a process for producing formaldehyde, comprising (a) subjecting methanol to oxidation with air in a
Formaldehyd-Produktionseinheit, wodurch ein formaldehydhaltiger Strom erzeugt wird; (b) Trennen des formaldehydhaltigen Stroms in einen Formaldehyd-Produktstrom und einen Formaldehyd-Abgasstrom; wobei der Abgasstrom, optional nach Behandlung in einer Abgasbehandlungseinheit, zu einer oder mehreren Stufen von: (i)Formaldehyde production unit, whereby a formaldehyde-containing stream is produced; (b) separating the formaldehyde-containing stream into a formaldehyde product stream and a formaldehyde off-gas stream; wherein the off-gas stream, optionally after treatment in an off-gas treatment unit, is passed to one or more stages of: (i)
Synthesegaserzeugung, (ii) Kohlendioxidentfernung, (iii) Methanolsynthese oder (iv)synthesis gas production, (ii) carbon dioxide removal, (iii) methanol synthesis or (iv)
Harnstoffsynthese geleitet wird .urea synthesis is carried out.
In der WO2016132092A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd- stabilisiertem Harnstoff beschrieben, umfassend die Schritte: (a) Erzeugen eines 4WO2016132092A1 describes a process for producing formaldehyde-stabilized urea, comprising the steps of: (a) producing a 4
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Synthesegases, umfassend Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid undsynthesis gas comprising hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and
Dampf in einer Synthesegas-Erzeugungseinheit; (b) Kohlendioxid aus dem Synthesegas gewonnen wird, um ein an Kohlendioxid abgereichertes Synthesegas zu bilden; (c)Steam in a synthesis gas generation unit; (b) carbon dioxide is recovered from the synthesis gas to form a carbon dioxide-depleted synthesis gas; (c)
Synthese von Methanol aus dem an Kohlendioxid abgereicherten Synthesegas in einerSynthesis of methanol from the carbon dioxide-depleted synthesis gas in a
Methanolsyntheseeinheit und Rückgewinnung des Methanols und einesMethanol synthesis unit and recovery of methanol and a
Methanolsyntheseabgases, das Stickstoff, Wasserstoff und restliches Kohlenmonoxid umfasst; (d) Unterziehen mindestens eines Teils des wiedergewonnenen Methanols einer Oxidation mit Luft in einer Formaldehyd-Produktionseinheit; (e) Unterziehen desmethanol synthesis off-gas comprising nitrogen, hydrogen and residual carbon monoxide; (d) subjecting at least a portion of the recovered methanol to oxidation with air in a formaldehyde production unit; (e) subjecting the
Methanolsyntheseabgases einer Methanisierung in einem Methanisierungsreaktor, der einen Methanisierungskatalysator enthält, um ein Ammoniaksynthesegas zu bilden; (f)methanol synthesis offgas from a methanation in a methanation reactor containing a methanation catalyst to form an ammonia synthesis gas; (f)
Synthetisieren von Ammoniak aus dem Ammoniak-Synthesegas in einer Ammoniak-Synthesizing ammonia from the ammonia synthesis gas in an ammonia
Produktionseinheit und Gewinnen des Ammoniaks; (g) Umsetzen eines Teils desproduction unit and recovering the ammonia; (g) converting a part of the
Ammoniaks und mindestens eines Teils des rückgewonnenen Kohlendioxidstroms in einer Harnstoffproduktionseinheit, um einen Harnstoffstrom zu bilden; und (h)ammonia and at least a portion of the recovered carbon dioxide stream in a urea production unit to form a urea stream; and (h)
Stabilisieren des Harnstoffs durch Mischen des Harnstoffstroms und eines Stabilisators, der unter Verwendung von aus der Formaldehyd-Produktionseinheit gewonnenemStabilizing the urea by mixing the urea stream and a stabilizer obtained using formaldehyde from the formaldehyde production unit.
Formaldehyd hergestellt wurde, wobei eine Luftquelle komprimiert und in einen ersten und einen zweiten Teil geteilt wird, wobei der erste Teil der Formaldehyd-Formaldehyde was produced by compressing an air source and dividing it into a first and a second part, the first part of the formaldehyde
Produktionseinheit zugeführt wird für die Oxidation von Methanol und der zweite Teil wird weiter verdichtet und der Synthesegas-Erzeugungseinheit zugeführt.production unit for the oxidation of methanol and the second part is further compressed and fed to the synthesis gas production unit.
Aus der US4362655A ist eine Katalyse bekannt. Insbesondere betrifft die US4362655A ein katalytisches Metall oder eine katalytische Legierung oder beides in einer Form mit verbesserten katalytischen Eigenschaften und deren Verwendung in katalytischenA catalysis is known from US4362655A. In particular, US4362655A relates to a catalytic metal or a catalytic alloy or both in a form with improved catalytic properties and their use in catalytic
Verfahren. Genauer gesagt umfasst ein erfindungsgemäßer Katalysator oder ein erfindungsgemäßes Katalysatorsubstrat mindestens einen Metall- und/oderProcess. More specifically, a catalyst or a catalyst substrate according to the invention comprises at least one metal and/or
Legierungskörper, der durch ein Schmelzspinn- oder ein Schmelzextraktionsverfahren hergestellt wurde.Alloy body produced by a melt spinning or melt extraction process.
Aus der WO2022064214A1 ist ein Verfahren zum Installieren von Katalysatorträgern in einem ersten ausgewählten Reaktorrohr eines Rohrreaktors. Das Verfahren umfasst dieWO2022064214A1 discloses a method for installing catalyst supports in a first selected reactor tube of a tubular reactor. The method comprises
Schritte: i) Bereitstellen eines Installationswerkzeugs, wobei das Installationswerkzeug umfasst: a) einen Installationsrahmen; b) einen beweglichen Stößel, der an demSteps: i) providing an installation tool, the installation tool comprising: a) an installation frame; b) a movable plunger attached to the
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Installationsrahmen montiert und so konfiguriert ist, dass er einen oder mehrereInstallation frame mounted and configured to accommodate one or more
Katalysatorträger in das erste ausgewählte Reaktorrohr schiebt; und c) einen oder mehrere Anker zum lôsbaren Befestigen des Installationsrahmens an dem Rohrreaktor; il) Anbringen des Installationswerkzeugs an dem Rohrreaktor durch Eingreifen des einen oder der mehreren Anker in ein oder mehrere Reaktorrohre, die neben dem ersten ausgewählten Reaktorrohr angeordnet sind, um das auszurichten beweglicher Stempel mit dem ersten ausgewählten Reaktorrohr; und iii) Betätigen des beweglichen Stempels, um den einen oder die mehreren Katalysatorträger in das erste ausgewählte Reaktorrohr zu schieben.catalyst support into the first selected reactor tube; and c) one or more anchors for releasably securing the installation frame to the tubular reactor; il) attaching the installation tool to the tubular reactor by engaging the one or more anchors with one or more reactor tubes disposed adjacent to the first selected reactor tube to align the movable ram with the first selected reactor tube; and iii) actuating the movable ram to push the one or more catalyst supports into the first selected reactor tube.
Aus der WO2022064211A1 ist ein Reaktorrohr für einen Rohrreaktor und eine demWO2022064211A1 discloses a reactor tube for a tubular reactor and a
Reaktorrohr zugeordnete Haltevorrichtung bekannt, wobei das Reaktorrohr ein langgestrecktes Rohr umfasst, das eine Bohrung zum Aufnehmen eines Katalysators imA holding device associated with a reactor tube is known, wherein the reactor tube comprises an elongated tube having a bore for receiving a catalyst in the
Gebrauch definiert und einen Auslass an einem Ende der Bohrung zum Abführen desUse defined and an outlet at one end of the bore for discharging the
Katalysators aus der Bohrung aufweist; wobei die Haltevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position drehbar ist; wobei in der ersten Position die Rückhaltevorrichtung zumindest teilweise den Auslass zumcatalyst from the bore; wherein the retaining device is configured to be rotatable between a first position and a second position; wherein in the first position the retaining device at least partially blocks the outlet to the
Zurückhalten des Katalysators innerhalb der Bohrung blockiert; und in der zweitenRetention of the catalyst inside the bore blocked; and in the second
Position der Auslass ausreichend unbehindert ist, um ein Ablassen des Katalysators aus dem Auslass zu ermöglichen.Position the outlet is sufficiently unobstructed to allow the catalyst to drain from the outlet.
Ziel ist es, Quellen für die Methanol-, und anschließender Formaldehyd-Herstellung zu finden, die nicht dem primären Produktfluss entstammen und so auf Kosten der eigentlichen Produktion gehen, gleichzeitig aber, Methanol in ausreichender Menge bereit zu stellen.The aim is to find sources for methanol and subsequent formaldehyde production that do not come from the primary product flow and thus come at the expense of the actual production, but at the same time to provide methanol in sufficient quantities.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine wirtschaftliche und ausreichende Herstellung von Methanol und anschließend von Harnstoff-Formaldehyd in einer Ammoniak-The object of the invention is therefore to provide an economical and sufficient production of methanol and subsequently of urea-formaldehyde in an ammonia
Harnstoff-Anlage zu ermöglichen.urea plant.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenenThis object is achieved by the method with the features specified in claim 1
Merkmalen sowie durch den Anlagenverbund mit den in Anspruch 5 angegebenen 6Features and by the system combination with the 6 specified in claim 5
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.Features. Advantageous further developments emerge from the subclaims, the following description and the drawing.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung von Ammoniak, der weiterenThe process according to the invention is used for the production of ammonia, the further
Umsetzung des Ammoniaks zu Harnstoff und anschließender Granulation desConversion of ammonia to urea and subsequent granulation of the
Harnstoffs. Derartige Anlagenverbünde zur Durchführung eines solchen Verfahren sind gut bekannt und weltweit im Einsatz. Als Granulationshilfsmittel wird hierbei bisher einUrea. Such plant systems for carrying out such a process are well known and are used worldwide. The granulation aid used so far is
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch zugekauft und in den Prozess eingeführt. Um hier ein gewisses Maß an Eigenversorgung aufzubauen, wird die Wertschöpfung innerhalb desFormaldehyde-urea mixture is purchased and introduced into the process. In order to build up a certain level of self-sufficiency, the added value within the
Anlagenverbundes ausgebaut. Dazu wird zusätzlich Methanol hergestellt. Das Methanol wird dann weiter zu Formaldehyd und das Formaldehyd wieder weiter zu einemIn addition, methanol is produced. The methanol is then further converted to formaldehyde and the formaldehyde is then further converted to a
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch umgesetzt. Das Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch wird dann dem Harnstoff vor der Granulation zugegeben.Formaldehyde-urea mixture is converted. The formaldehyde-urea mixture is then added to the urea before granulation.
Erfindungsgemäß werden zur Methanolsynthese drei Gasströme kombiniert. DieseAccording to the invention, three gas streams are combined for methanol synthesis.
Gasströme speisen sich nicht aus dem Hauptgasstrom, also der Erzeugung vonGas streams are not fed from the main gas stream, i.e. the generation of
Wasserstoff beziehungsweise des Wasserstoff-Stickstoffgemisches, demHydrogen or the hydrogen-nitrogen mixture, the
Konverterkreislauf zur Erzeugung von Ammoniak oder dem Ammoniakgasstrom zurConverter circuit for the production of ammonia or the ammonia gas stream for
Harnstoffsynthese. Es werden lediglich Gasstrôme verwendet, welche in Reinigungs- oder Abtrennungsprozessen anfallen und üblicherweise nur einer thermischenUrea synthesis. Only gas streams are used which arise in cleaning or separation processes and usually only undergo thermal
Verwertung zugeführt werden. Hierdurch hat das zusätzlich hergestellte Formaldehyd keinen Einfluss auf die erzeugte Menge an Ammoniak beziehungsweise Harnstoff.This means that the additional formaldehyde produced has no influence on the amount of ammonia or urea produced.
Gleichzeitig ist es durch die Kombination der ausgewählten Gasströme möglich, ausreichen Formaldehyd herzustellen. Als erster Gasstrom wird ein „ersterAt the same time, it is possible to produce sufficient formaldehyde by combining the selected gas streams. The first gas stream is a “first
Aufarbeitungsgasstrom nach der Aufarbeitung einer Amin-Lösung eines Amin-Work-up gas stream after work-up of an amine solution of an amine
Kohlendioxid-Wäschers ausgewählt. Der erste Aufarbeitungsgasstrom weist insbesondere Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff auf. Unter insbesondere wird imThe first processing gas stream comprises in particular carbon dioxide, hydrogen and nitrogen. In particular,
Zusammenhang mit der Zusammensetzung von Gasströmen verstanden, dass derIn connection with the composition of gas streams, it is understood that the
Gasstrom üblicherweise wenigstens 90 Vol.-% der entsprechenden Bestandteile aufweist. Es können entsprechend andere Komponenten, beispielsweise Argon oderGas stream usually contains at least 90 vol.% of the corresponding components. Other components, for example argon or
Kohlenmonoxid, in manchen Gasströmen vorkommen. Diese weiteren Komponenten liegen unter 10 Vol.-% in der Summe der weiteren Komponenten. Als zweiter Gasstrom wird ein erster Inertgasausschleusungsstrom aus dem Konverterkreis der 7Carbon monoxide, are present in some gas streams. These other components are less than 10 vol.% in the sum of the other components. The second gas stream is a first inert gas discharge stream from the converter circuit of the 7
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Ammoniaksynthese ausgewählt. Der erste Inertgasausschleusungsstrom wird nach einem wässrigen Ammoniakwäscher entnommen. Der ersteammonia synthesis. The first inert gas discharge stream is taken after an aqueous ammonia scrubber. The first
Inertgasausschleusungsstrom weist insbesondere Wasserstoff und Methan auf. Als dritter Gasstrom wird ein zweiter Inertgasausschleusungsstrom ausgewählt. Der zweiteInert gas discharge stream contains hydrogen and methane in particular. A second inert gas discharge stream is selected as the third gas stream. The second
Inertgasausschleusungsstrom wird nach einer Wasserstoffrückgewinnung entnommen.Inert gas discharge stream is removed after hydrogen recovery.
Der zweite Inertgasausschleusungsstrom weist insbesondere Methan, Stickstoff und etwas Wasserstoff auf. Diese drei Gasströme werden üblicherweise der thermischenThe second inert gas discharge stream contains mainly methane, nitrogen and some hydrogen. These three gas streams are usually used for thermal
Verwertung, entweder im Brenner des Primärreformers oder zur Verstromung verwendet.Utilization, either in the burner of the primary reformer or used for electricity generation.
Daher hat die Verwendung dieser Gasströme keinen Einfluss auf die eigentlicheTherefore, the use of these gas streams has no influence on the actual
Produktion von Ammoniak und Harnstoff, sondern beeinflusst diesen Hauptgasstrom eben nicht. Gleichzeitig kann durch die Verwendung dieser Gasströme eine deutlich höhere Menge an Methanol im Vergleich zum Stand der Technik erzeugt werden, und so deutlich mehr als der Eigenbedarf an Methanol, und somit an Harnstoff-Formaldehyd gedeckt werden.Production of ammonia and urea, but does not affect this main gas flow. At the same time, the use of these gas flows can produce a significantly higher amount of methanol than with the state of the art, and thus significantly more than the company's own demand for methanol, and thus for urea-formaldehyde, can be covered.
Ein wesentlicher Punkt ist hierbei, dass wie bisher eben nicht nach einem Gasstrom, beispielsweise den Hauptgasstrom anstelle eines Methanisators, ausgesucht wird, umAn important point here is that, as before, a gas stream is not selected, for example the main gas stream instead of a methanizer, in order to
Methanol herzustellen. Es werden vielmehr drei Gasströme verwendet, derenTo produce methanol, three gas streams are used, the
Zusammensetzung alleine für sich genommen, nicht sinnvoll verwendbar sind. Vielmehr macht es erst die Mischung, dass sich ein für die Synthese von Methanol geeignetesThe composition alone is not useful for the synthesis of methanol. Rather, it is the mixture that makes it possible to create a suitable
Gasgemisch ergibt, wohingegen jeder Gasstrom für sich alleine als ungeeignet erscheint.gas mixture, whereas each gas stream on its own appears to be unsuitable.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der ersteIn a further embodiment of the invention, the first
Aufarbeitungsgasstrom, der erste Inertgasausschleusungsstrom und der zweiteReprocessing gas stream, the first inert gas discharge stream and the second
Inertgasausschleusungsstrom entsprechend der chemischen Zusammensetzung gemischt. Die Zusammensetzung des Mischungsgasstroms wird auf eine für dieInert gas discharge stream is mixed according to the chemical composition. The composition of the mixed gas stream is adjusted to a value
Methanolsynthese geeignete Zusammensetzung eingestellt. Die nicht für denComposition suitable for methanol synthesis. The composition not suitable for
Mischgasstrom verwendeten Anteile der drei Gasströme können beispielsweise einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Bevorzugt erfolgt daher eine kontinuierlicheThe portions of the three gas streams used in the mixed gas stream can be used for thermal recycling, for example. Continuous
Analyse der Zusammensetzung der drei Gasströme, um die Anteile der drei Gasströme an die aktuelle Zusammensetzung der drei Gasströme anpassen zu können. Da jeder der Ströme eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist kann so ein optimales 8Analysis of the composition of the three gas streams in order to be able to adapt the proportions of the three gas streams to the current composition of the three gas streams. Since each of the streams has a different composition, an optimal 8
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Verhältnis insbesondere von Kohlendioxid zu Wasserstoff für die Methanolsynthese eingestellt werden.The ratio of carbon dioxide to hydrogen in particular for methanol synthesis can be adjusted.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird kein Gasstrom direkt aus demIn a further embodiment of the invention, no gas stream is taken directly from the
Hauptgasstrom der Methanolsynthese zugeführt.Main gas stream of methanol synthesis.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das in der Methanolsynthese nicht umgesetztes Restgas dem Amin-Kohlendioxid-Wäscher zugeführt. Hierdurch kann insbesondere nicht umgesetzter Wasserstoff der Ammoniaksynthese erneut zugeführt werden, was insgesamt die Effizienz weiter steigert.In a further embodiment of the invention, the residual gas not converted in the methanol synthesis is fed to the amine carbon dioxide scrubber. This allows unreacted hydrogen in particular to be fed back into the ammonia synthesis, which further increases overall efficiency.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Anlagenverbund mit einer Anlage zur Herstellung von Ammoniak, einer Anlage zur Herstellung von Harnstoff ausIn a further aspect, the invention relates to a plant network comprising a plant for producing ammonia, a plant for producing urea from
Ammoniak und einer Harnstoffgranulationsanlage. Derartige Anlagenverbünde sind bekannt und in großer Zahl im Einsatz. Die Anlage zur Herstellung von Ammoniak weist einen Reformer und einen Konverterkreis mit einem Konverter auf. Zwischen demAmmonia and a urea granulation plant. Such plant combinations are well known and are in use in large numbers. The plant for the production of ammonia has a reformer and a converter circuit with a converter. Between the
Reformer und dem Konverterkreis ist ein Amin-Kohlendioxid-Wäscher angeordnet.An amine-carbon dioxide scrubber is arranged between the reformer and the converter circuit.
Dieser entfernt das Kohlendioxid aus dem Gasstrom, sodass hinter dem Wäscher derThis removes the carbon dioxide from the gas stream, so that behind the scrubber the
Gasstrom praktisch nur Wasserstoff und Stickstoff aufweist und so für die Umsetzung zuGas stream contains practically only hydrogen and nitrogen and is therefore suitable for conversion to
Ammoniak im Konverter geeignet ist. Gleichzeitig liefert der Wäscher das für dieammonia in the converter. At the same time, the scrubber supplies the
Harnstoffsynthese benötigte Kohlendioxid als zweites Edukt neben dem Ammoniak. DerUrea synthesis required carbon dioxide as a second reactant besides ammonia.
Konverterkreis weist eine Inertgasausschleusung auf. Dieses ist notwendig, sonst würde sich zum Beispiel Argon im Konverterkreis mit der Zeit immer weiter anreichern, dieConverter circuit has an inert gas discharge. This is necessary, otherwise, for example, argon would continue to accumulate in the converter circuit over time, the
Partialdrücke von Wasserstoff und Stickstoff und damit die Ausbeute würden sinken.Partial pressures of hydrogen and nitrogen and thus the yield would decrease.
Daher ist es notwendig und üblich, eine entsprechende Inertgasauschleusung vorzunehmen, die eine möglichst weitgehende, aber nie vollständige Rückgewinnung derIt is therefore necessary and usual to carry out an appropriate inert gas discharge, which allows the greatest possible, but never complete, recovery of the
Nutzgase, insbesondere des Wasserstoffs sowie des Ammoniaks ermöglicht. Dieuseful gases, especially hydrogen and ammonia.
Inertgasausschleusung weist daher einen wässrigen Ammoniakwäscher und eineInert gas discharge therefore has an aqueous ammonia scrubber and a
Wasserstoffrückgewinnung auf. Diese Komponenten weist praktisch jede heutige Anlage zur Herstellung von Ammoniak und Harnstoff auf.Hydrogen recovery. These components are found in virtually every plant for producing ammonia and urea today.
Um zusätzlich wenigstens einen Teil des benötigten Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches selbst herstellen zu können, ist es bekannt, den Anlagenverbund zu erweitern. Der 9In order to be able to produce at least part of the required formaldehyde-urea mixture in-house, it is known that the plant network can be expanded. The 9
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Anlagenverbund weist eine Methanolsynthesevorrichtung auf. Der Anlagenverbund weist weiter eine Formaldehydsynthesevorrichtung auf, um aus dem Methanol Formaldehyd herzustellen. Der Anlagenverbund weist weiter eine Vorrichtung zur Herstellung einesThe plant network comprises a methanol synthesis device. The plant network further comprises a formaldehyde synthesis device in order to produce formaldehyde from the methanol. The plant network further comprises a device for producing a
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches auf. Die Methanolsynthesevorrichtung ist zurFormaldehyde-urea mixture. The methanol synthesis device is used for
Überführung von Methanol mit der Formaldehydsynthesevorrichtung verbunden. DieTransfer of methanol connected to the formaldehyde synthesis device. The
Formaldehydsynthesevorrichtung ist zur Überführung von Formaldehyd mit derFormaldehyde synthesis device is designed to convert formaldehyde with the
Vorrichtung zur Herstellung eines Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches verbunden. DieDevice for producing a formaldehyde-urea mixture. The
Vorrichtung zur Herstellung eines Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches ist zur Überführung von Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch mit der Harnstoffgranulationsanlage verbunden.Device for producing a formaldehyde-urea mixture is connected to the urea granulation plant for transferring formaldehyde-urea mixture.
Wesentlich ist nun, welche Gasströme verwendet werden, um das Methanol herzustellen, also welche Teile des Anlagenverbunds zur Überführung von Gasströmen mit derWhat is important now is which gas streams are used to produce the methanol, i.e. which parts of the plant network are used to transfer gas streams with the
Methanolsynthesevorrichtung verbunden sind. Hierbei sollen die verwendetenmethanol synthesis device. The used
Gasströme eben nicht die Produktion von Ammoniak beziehungsweise Harnstoff reduzieren und so die eigentliche Produktmenge reduzieren und dadurch dieGas flows do not reduce the production of ammonia or urea and thus reduce the actual product quantity and thus the
Wirtschaftlichkeit gesenkt werden. Vielmehr sollen gerade andere Gasströme verwendet werden, um die Wirtschaftlichkeit des Anlagenverbunds zu erhalten und durch denInstead, other gas streams should be used to maintain the economic efficiency of the plant network and to
Verzicht auf Zukauf des Formaldehyd-Harnstoff-GemischesNo purchase of the formaldehyde-urea mixture
Erfindungsgemäß ist der Amin-Kohlendioxid-Wascher derart mit derAccording to the invention, the amine carbon dioxide scrubber is provided with the
Methanolsynthesevorrichtung verbunden, sodass der bei der Aufarbeitung der Amin-Methanol synthesis device, so that the amine
Lösung entstehende Kohlendioxid-, Methan- und Wasserstoff-haltigeCarbon dioxide, methane and hydrogen-containing solutions
Aufarbeitungsgasstrom in die Methanolsynthesevorrichtung überführt wird. Als zweites ist die Inertgasausschleusung derart mit der Methanolsynthesevorrichtung verbunden, sodass zum einen die Inertgasausschleusung hinter dem wässrigen Ammoniakwäscher mit der Methanolsynthesevorrichtung verbunden ist, sodass der ersterReprocessing gas stream is transferred to the methanol synthesis device. Secondly, the inert gas discharge is connected to the methanol synthesis device in such a way that, on the one hand, the inert gas discharge behind the aqueous ammonia scrubber is connected to the methanol synthesis device so that the first
Inertgasausschleusungsstrom, welcher insbesondere Wasserstoff und Methan aufweist, in die Methanolsynthesevorrichtung überführt wird. Weiter ist die Inertgasausschleusung derart mit der Methanolsynthesevorrichtung verbunden, sodass zum anderen dieInert gas discharge stream, which in particular comprises hydrogen and methane, is transferred to the methanol synthesis device. Furthermore, the inert gas discharge is connected to the methanol synthesis device in such a way that, on the other hand, the
Inertgasausschleusung nach einer Wasserstoffrückgewinnung mit derInert gas discharge after hydrogen recovery with the
Methanolsynthesevorrichtung verbunden ist, sodass der zweitemethanol synthesis device, so that the second
Inertgasausschleusungsstrom, welcher insbesondere Methan, Stickstoff und etwasInert gas discharge stream, which mainly contains methane, nitrogen and some
Wasserstoff aufweist, in die Methanolsynthesevorrichtung überführt wird.hydrogen, is transferred to the methanol synthesis device.
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Diese drei Gasströme weisen unterschiedliche Gaszusammensetzungen auf und würden im Normalfall einer thermischen Verwertung zugeführt. Dadurch, dass diese über die genannten Verbindungen der Methanolsynthesevorrichtung zugeführt werden, und erst durch die Zusammenführung aller drei Verbindungen zur Methanolsynthesevorrichtung dort eine Gaszusammensetzung erreicht wird, welche für die Methanolsynthese geeignet ist.These three gas streams have different gas compositions and would normally be fed to thermal utilization. By feeding them to the methanol synthesis device via the above-mentioned connections, and only by combining all three connections to the methanol synthesis device, a gas composition is achieved there that is suitable for methanol synthesis.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Anlagenverbund eineIn a further embodiment of the invention, the system network has a
Mischeinrichtung auf. Die Mischvorrichtung ist vor der Methanolsynthesevorrichtung angeordnet und mit dieser zur Überführung eines Mischgasstromes verbunden. DerMixing device. The mixing device is arranged in front of the methanol synthesis device and is connected to it for transferring a mixed gas stream. The
Mischvorrichtung wird der Aufarbeitungsgasstrom, der ersteMixing device, the processing gas stream, the first
Inertgasausschleusungsstrom und der zweite Inertgasausschleusungsstrom zugeführt.Inert gas discharge stream and the second inert gas discharge stream.
Die Mischvorrichtung ist zur mengenmäßig variablen Mischung der drei Gasströme ausgebildet. Damit kann die Mischvorrichtung auf eine veränderliche Zusammensetzung der drei Gasströme reagieren und eine für die Methanolsynthese geeigneteThe mixing device is designed for the variable-quantity mixing of the three gas streams. This allows the mixing device to react to a changing composition of the three gas streams and to produce a mixture suitable for methanol synthesis.
Gasmischung erstellen. Daher kann die Mischvorrichtung mit einer Vorrichtung zur thermischen Verwertung verbunden sein, um den nicht benötigten Gasstromanteil dort einer thermischen Verwertung, beispielsweise in einem Brenner eines Primärreformers, zuführen zu können.create a gas mixture. Therefore, the mixing device can be connected to a device for thermal utilization in order to be able to supply the unused gas stream portion there for thermal utilization, for example in a burner of a primary reformer.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht keine Verdingung zwischen dem Hauptgasstrom und der Methanolsynthesevorrichtung.In a further embodiment of the invention, there is no connection between the main gas stream and the methanol synthesis device.
Nachfolgend ist der erfindungsgemäße Anlagenverbund anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The system network according to the invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 FlieRschemaFig. 1 Flow diagram
In Fig. 1 ist ein beispielhafter Anlagenverbund schematisch und stark vereinfacht dargestellt. Insbesondere Kompressoren und Wärmetauscher werden zur Vereinfachung weggelassen. Über eine Erdgas-Wasser-Zufuhr 10 wird Kohlenwasserstoff und Wasser dem Primärreformer 11 zugeführt. Der Primärreformer ist beheizt, es erfolgt eine 11In Fig. 1, an exemplary system is shown schematically and in a highly simplified manner. In particular, compressors and heat exchangers are omitted for simplicity. Hydrocarbons and water are fed to the primary reformer 11 via a natural gas-water supply 10. The primary reformer is heated, and a 11
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Dampfreformierung. Das aus dem Primärreformer 11 austretende Gasgemisch wird durch eine Luftzufuhr mit Luft versehen, um Sauerstoff für eine Verbrennung undSteam reforming. The gas mixture leaving the primary reformer 11 is supplied with air through an air supply in order to provide oxygen for combustion and
Stickstoff für die Ammoniaksynthese bereitzustellen. Im Sekundärreformer erfolgt eine autotherme Reformierung, sodass das Gasgemisch am Ende idealer Weise aus insbesondere Wasserstoff, Stickstoff und Kohlendioxid besteht. Das Gasgemisch durchläuft einen Amin-Kohlendioxid-Wäscher 20 zur Abtrennung des Kohlendioxids und anschließend einen Methanisator 25, in welchem noch vorhandenes Kohlenmonoxid (Katalysatorgift) mit Wasserstoff zu Methan umgesetzt wird. Das Gasgemisch wird dann in den Konverterkreis eingeführt. Im Konverterkreis ist der Konverter 30, in dem dieNitrogen for ammonia synthesis. In the secondary reformer, autothermal reforming takes place, so that the gas mixture ideally consists of hydrogen, nitrogen and carbon dioxide in particular. The gas mixture passes through an amine-carbon dioxide scrubber 20 to separate the carbon dioxide and then a methanizer 25, in which any remaining carbon monoxide (catalyst poison) is converted with hydrogen to methane. The gas mixture is then introduced into the converter circuit. In the converter circuit, the converter 30, in which the
Umsetzung von Wasserstoff und Stickstoff an einem Katalysator zu Ammoniak erfolgt, wobei es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt und keine vollständige Umsetzung erreicht wird. Daher wird im Ammoniakabscheider 31 Ammoniak abgeschieden. Das abgeschiedene Ammoniak wird in die Anlage zur Herstellung von Harnstoff 40 und der dort hergestellte Harnstoff in die Harnstoffgranulationsanlage 41 geführt.Conversion of hydrogen and nitrogen to ammonia takes place on a catalyst, whereby this is an equilibrium reaction and complete conversion is not achieved. Therefore, ammonia is separated in the ammonia separator 31. The separated ammonia is fed to the plant for the production of urea 40 and the urea produced there is fed to the urea granulation plant 41.
Der Amin-Kohlendioxid-Wäscher 20 ist über einen Amin-Kreislauf mit einerThe amine carbon dioxide scrubber 20 is connected via an amine circuit with a
Kohlendioxidabtrennung 21 verbunden, in dem das gebundene Kohlendioxid wieder freigesetzt wird und als Kohlendioxidstrom 23 zur Harnstoffsynthese der Anlage zurCarbon dioxide separation 21, in which the bound carbon dioxide is released again and used as carbon dioxide stream 23 for the urea synthesis of the plant for
Herstellung von Harnstoff 40 zugeführt wird. Zusätzlich weist der Amin-Kreislauf eineThe amine cycle also has a
Amin-Aufbereitung 22 auf. Die Amin-Aufbereitung 22 und die Kohlendioxidabtrennung 21 können auch in einer gemeinsamen Vorrichtung kombiniert sein. Der in der Amin-Amine preparation 22. The amine preparation 22 and the carbon dioxide separation 21 can also be combined in a common device. The
Aufbereitung 22 Aufbereitungsgasstrom 24 wird als ein Gasstrom derProcessing 22 Processing gas stream 24 is referred to as a gas stream of
Methanolsynthesevorrichtung 50 zugeführt.methanol synthesis device 50.
Der Konverterkreis weist weiter zusätzlich eine Inertgasausschleusung 32 auf. Diese kann auch in einer gemeinsamen Vorrichtung mit dem Ammoniakabscheider 31 ausgebildet sein. Die Inertgasausschleusung 32 weist einen wässrigenThe converter circuit also has an inert gas discharge 32. This can also be formed in a common device with the ammonia separator 31. The inert gas discharge 32 has an aqueous
Ammoniakwäscher 33 auf, von dem ein erster Inertgasausschleusungsstrom 36 erzeugt und der Methanolsynthesevorrichtung 50 zugeführt wird. Weiter weist dieAmmonia scrubber 33, from which a first inert gas discharge stream 36 is generated and fed to the methanol synthesis device 50. Furthermore, the
Inertgasausschleusung 32 eine \Wasserstoffrückgewinnung 34 auf. In derInert gas discharge 32 a \hydrogen recovery 34. In the
Wasserstoffrückgewinnung 34 wird der zweiter Inertgasausschleusungsstrom 37 erzeugt und als dritter Gasstrom der Methanolsynthesevorrichtung 50 zugeführt. 12Hydrogen recovery 34 generates the second inert gas discharge stream 37 and is fed as a third gas stream to the methanol synthesis device 50. 12
221152P00LU221152P00LU
LU103095LU103095
Das in der Methanolsynthesevorrichtung 50 wird der Formaldehydsynthesevorrichtung 51 zugeführt und das dort erzeugte Formaldehyd der Vorrichtung zur Herstellung einesThe methanol synthesis device 50 is fed to the formaldehyde synthesis device 51 and the formaldehyde produced there is fed to the device for producing a
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches 52. Der Vorrichtung zur Herstellung einesFormaldehyde-urea mixture 52. The device for producing a
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches 52 wird ebenfalls Harnstoff aus der Anlage zurFormaldehyde-urea mixture 52 also contains urea from the plant for
Herstellung von Harnstoff 40 zugeführt. Das in der Vorrichtung zur Herstellung einesProduction of urea 40. The product in the device for producing a
Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches 52 hergestellte Formaldehyd-Harnstoff-Gemisch wird mit dem Hauptstrom des Harnstoffs vermischt und der Harnstoffgranulationsanlage 41 zugeführt.The formaldehyde-urea mixture produced from the formaldehyde-urea mixture 52 is mixed with the main stream of urea and fed to the urea granulation plant 41.
Bezugszeichenreference sign
Erdgas-Wasser-Zufuhr 11 Primärreformer 12 Luftzufuhr 13 SekundärreformerNatural gas-water supply 11 Primary reformer 12 Air supply 13 Secondary reformer
Amin-Kohlendioxid-Wäscher 21 Kohlendioxidabtrennung 22 Amin-Aufbereitung 23 Kohlendioxidstrom 24 AufarbeitungsgasstromAmine-carbon dioxide scrubber 21 Carbon dioxide separation 22 Amine processing 23 Carbon dioxide stream 24 Processing gas stream
Methanisatormethanizer
Konverter 31 Ammoniakabscheider 32 Inertgasausschleusung 33 wässriger Ammoniakwäscher 34 WasserstoffrückgewinnungConverter 31 Ammonia separator 32 Inert gas discharge 33 Aqueous ammonia scrubber 34 Hydrogen recovery
Inertgastrom 36 erster Inertgasausschleusungsstrom 37 zweiter InertgasausschleusungsstromInert gas stream 36 first inert gas discharge stream 37 second inert gas discharge stream
Anlage zur Herstellung von Harnstoff 41 HarnstoffgranulationsanlagePlant for the production of urea 41 Urea granulation plant
Methanolsynthesevorrichtung 51 Formaldehydsynthesevorrichtung 52 Vorrichtung zur Herstellung eines Formaldehyd-Harnstoff-Gemisches 13Methanol synthesis device 51 Formaldehyde synthesis device 52 Device for producing a formaldehyde-urea mixture 13
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU103095A LU103095B1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant |
| PCT/EP2024/058036 WO2024200397A1 (en) | 2023-03-31 | 2024-03-26 | Quantity-optimised production of methanol and therefrom formaldehyde urea in a combined ammonia-urea system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU103095A LU103095B1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU103095B1 true LU103095B1 (en) | 2024-09-30 |
Family
ID=86692983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU103095A LU103095B1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU103095B1 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4362655A (en) | 1979-12-18 | 1982-12-07 | Johnson, Matthey & Co., Limited | Catalyst or catalyst substrate |
| WO2016132091A1 (en) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde |
| WO2016132092A1 (en) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Integrated process for the production of formaldehyde-stabilized urea |
| WO2017103564A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Integrated process for the production of formaldehyde-stabilised urea |
| WO2018078318A1 (en) | 2016-10-26 | 2018-05-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde-stabilised urea |
| WO2018166873A1 (en) * | 2017-03-12 | 2018-09-20 | Haldor Topsøe A/S | Co-production of methanol, ammonia and urea |
| WO2018185459A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde-stabilized urea |
| WO2019122809A1 (en) | 2017-12-18 | 2019-06-27 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Process for producing methanol and ammonia |
| WO2022064211A1 (en) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Rotatable retaining device for tubular reactors |
| WO2022064214A1 (en) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Methods and apparatus for installation and removal of catalyst carriers |
-
2023
- 2023-03-31 LU LU103095A patent/LU103095B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4362655A (en) | 1979-12-18 | 1982-12-07 | Johnson, Matthey & Co., Limited | Catalyst or catalyst substrate |
| WO2016132091A1 (en) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde |
| WO2016132092A1 (en) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Integrated process for the production of formaldehyde-stabilized urea |
| WO2017103564A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Integrated process for the production of formaldehyde-stabilised urea |
| WO2018078318A1 (en) | 2016-10-26 | 2018-05-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde-stabilised urea |
| WO2018166873A1 (en) * | 2017-03-12 | 2018-09-20 | Haldor Topsøe A/S | Co-production of methanol, ammonia and urea |
| WO2018185459A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for the production of formaldehyde-stabilized urea |
| WO2019122809A1 (en) | 2017-12-18 | 2019-06-27 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Process for producing methanol and ammonia |
| WO2022064211A1 (en) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Rotatable retaining device for tubular reactors |
| WO2022064214A1 (en) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Johnson Matthey Davy Technologies Limited | Methods and apparatus for installation and removal of catalyst carriers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2021274B1 (en) | Method and installation for the production of synthesis gas | |
| EP2697188B1 (en) | Method and system for producing methanol from inert-rich syngas | |
| DE10054139B4 (en) | Process and apparatus for reforming a hydrocarbon for use in a fuel cell system | |
| DE19625093A1 (en) | Process for the production of carbon monoxide and hydrogen | |
| EP3176152B1 (en) | Method for preparing urea | |
| EP4324815A1 (en) | Method and system for producing methanol and synthesis gas | |
| EP3323786B1 (en) | Method for the combined preparation of methanol and ammonia | |
| EP3219697B1 (en) | The synthesis of methanol from synthesis gases with hydrogen mangle | |
| EP3102309B1 (en) | Method for producing a high-molecular compound from synthesis gas using an indirectly heated co2 tsa | |
| EP3466869B1 (en) | Method for the combined preparation of methanol and ammonia | |
| LU103095B1 (en) | Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant | |
| DE102014209635A1 (en) | Synthesis of synthesis gas with two autothermal reformers | |
| DE102023108298A1 (en) | Quantitatively optimized production of methanol and formaldehyde-urea in a combined ammonia-urea plant | |
| WO2024200397A1 (en) | Quantity-optimised production of methanol and therefrom formaldehyde urea in a combined ammonia-urea system | |
| EP3075706A1 (en) | Method and a plant for the production of synthesis gas | |
| DE102021210549A1 (en) | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia | |
| EP4324786A1 (en) | Method and plant for providing synthesis gas and for producing methanol | |
| EP4066921A1 (en) | Method and installation for producing methanol and ammonia | |
| BE1030241B1 (en) | Plant for producing ammonia | |
| BE1029787B1 (en) | Process for the synthesis of ammonia and plant for the production of ammonia | |
| EP4334242B1 (en) | Method for synthesizing ammonia and plant for producing ammonia | |
| DE102022201172A1 (en) | Plant for the production of ammonia | |
| EP4660132A1 (en) | Method and installation for providing a hydrogen product | |
| DE102023135125A1 (en) | Green hydrogen, synthesis gas and flue gas with reduced nitrogen content for the synthesis of ammonia and urea | |
| DE102016006713A1 (en) | Process and plant for the production of ethanol |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240930 |