JPH04130001A - 製品フラッシュガスの物質利用の方法 - Google Patents
製品フラッシュガスの物質利用の方法Info
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- JPH04130001A JPH04130001A JP2087628A JP8762890A JPH04130001A JP H04130001 A JPH04130001 A JP H04130001A JP 2087628 A JP2087628 A JP 2087628A JP 8762890 A JP8762890 A JP 8762890A JP H04130001 A JPH04130001 A JP H04130001A
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- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
- C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
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- 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
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis from N2 and H2 in presence of a catalyst
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はアンモニアプラントにおける製品フラッシュガ
スの物質利用の方法に関する。この方法は、合成用水素
を炭化水素に富む原料からスチームラフォーミンク法に
よって製造し、一定量の合成循還ガスが液体アンモニア
中に溶解し、製品フラッシュガスを低圧で発生する、す
べてのアンモニアプラントに適用できる。
スの物質利用の方法に関する。この方法は、合成用水素
を炭化水素に富む原料からスチームラフォーミンク法に
よって製造し、一定量の合成循還ガスが液体アンモニア
中に溶解し、製品フラッシュガスを低圧で発生する、す
べてのアンモニアプラントに適用できる。
［従来の技術］
現在生産されているアンモニアの大部分は天然ガスをベ
ースにしている。今は６０年代と７０年代に開発された
プラントが主流を占めている。
ースにしている。今は６０年代と７０年代に開発された
プラントが主流を占めている。
この年代のアンモニア製造は通常法のプロセス段階に分
けられる。
けられる。
１、使用天然ガスの圧縮、
２、天然ガスの脱硫
３、−次リフオーマ−にスチームを吹込んで天然ガスの
中の大部分の炭化水素を水素、−酸化炭素と二酸化炭素
に変換、 ４、二次リフオーミング装置にプロセス空気を加えて、
メタンを更に水素、−酸化炭素と二酸化炭素に変換、 ５、二段の一酸化炭素転化装置で一酸化炭素を二酸化炭
素に転化、 ６、 特殊な吸収塔で化学的および／または物理的洗滌
液を用いて生成二酸化炭素を除去、７ メタン化装置で
ガス中に残存する一酸化炭素と二酸化炭素をメタンに転
換、 ８、 新合成ガスを所要合成圧に圧縮、９、 合成ルー
プで合成ガス中の水素と窒素をアンモニアに部分転換、 １０、合成循還ガスから製品アンモニアの分離、１１
不活性のメタンと稀ガスを除（ために合成循還ガスを
分離、 １２、分離合成循還ガスから水素と稀ガスを回収、１３
、合成循還ガスの再圧縮、 合成ガスの発生は通常２．５から５ＭＰａの圧力で行な
われる。従って使用原料例えば天然ガスの圧力によって
、圧力が高い場合はバッテリーリミット内でこれを下げ
る必要があり、圧力が低い場合は例えば遠心圧縮機を用
いてガス発生の所要圧まで上げることが必要である。使
用天然ガスはほとんど少量の硫黄成分を含有しており、
これは下流のプロセス工程で触媒毒として作用するので
脱硫装置で除去することを要する。この目的のために、
例えばｌｏＯｍｇ／Ｎｍ”までの範囲の低硫黄含量に対
しては酸化亜鉛を用いるのが通例であり、この酸化亜鉛
は硫化亜鉛を生成して硫化水素を捕捉する。
中の大部分の炭化水素を水素、−酸化炭素と二酸化炭素
に変換、 ４、二次リフオーミング装置にプロセス空気を加えて、
メタンを更に水素、−酸化炭素と二酸化炭素に変換、 ５、二段の一酸化炭素転化装置で一酸化炭素を二酸化炭
素に転化、 ６、 特殊な吸収塔で化学的および／または物理的洗滌
液を用いて生成二酸化炭素を除去、７ メタン化装置で
ガス中に残存する一酸化炭素と二酸化炭素をメタンに転
換、 ８、 新合成ガスを所要合成圧に圧縮、９、 合成ルー
プで合成ガス中の水素と窒素をアンモニアに部分転換、 １０、合成循還ガスから製品アンモニアの分離、１１
不活性のメタンと稀ガスを除（ために合成循還ガスを
分離、 １２、分離合成循還ガスから水素と稀ガスを回収、１３
、合成循還ガスの再圧縮、 合成ガスの発生は通常２．５から５ＭＰａの圧力で行な
われる。従って使用原料例えば天然ガスの圧力によって
、圧力が高い場合はバッテリーリミット内でこれを下げ
る必要があり、圧力が低い場合は例えば遠心圧縮機を用
いてガス発生の所要圧まで上げることが必要である。使
用天然ガスはほとんど少量の硫黄成分を含有しており、
これは下流のプロセス工程で触媒毒として作用するので
脱硫装置で除去することを要する。この目的のために、
例えばｌｏＯｍｇ／Ｎｍ”までの範囲の低硫黄含量に対
しては酸化亜鉛を用いるのが通例であり、この酸化亜鉛
は硫化亜鉛を生成して硫化水素を捕捉する。
しかし全部の硫黄が硫化水素として存在するのではな（
、部分的には有機硫黄として、例えばメルカプタンの形
で結合しているので、水素で先づ硫化水素に転換してお
かなければならない。この目的のために要する水素は、
通常合成ガスの分流を合成ガス圧縮機の中間圧力段から
循還して供給する。この分流は約７５容量％の水素を含
有し、通常５ＭＰａから１０ＭＰａまでの圧力をもって
いる。このガスは合成ガス発生部に返送されるので、同
郡の圧力にまで減圧しなければならない、この減圧は存
在する圧力差をエネルギー的に利用することなしに行わ
れる。天然ガス中の硫黄含量によるが、所要水素濃度は
らからｌＯ容量％であり、すなわち天然ガスと水素に富
むガスを１４：１から６．５ ： ｌの割合で混合する
。有機硫黄の硫化水素への転換は、コバルト／モリブデ
ンまたはニッケル／モリブデン触媒の存在下で３５０℃
がら４００″Ｃまでの温度で実際に行われる。下流の酸
化亜鉛を充填した反応器を通すとガス中の全硫黄含量は
一般に０．５ｍｇ／Ｎｍ３以下になる。ガス中の炭化水
素をメタン含量１０から１２容量％に低下させる転換は
、約８００℃の温度で燃料加熱の管状炉、すなわち所謂
−次リフオーマ−に過剰プロセススチームを吹込んで行
われる。次に所謂二次リフオーマ−に、アンモニア合成
に必要な窒素成分を導入するためのプロセス空気を吹込
むと、未転化の炭化水素の転換が約１．０００℃で起り
、残メタン含量が約０．５容量％に低下する。
、部分的には有機硫黄として、例えばメルカプタンの形
で結合しているので、水素で先づ硫化水素に転換してお
かなければならない。この目的のために要する水素は、
通常合成ガスの分流を合成ガス圧縮機の中間圧力段から
循還して供給する。この分流は約７５容量％の水素を含
有し、通常５ＭＰａから１０ＭＰａまでの圧力をもって
いる。このガスは合成ガス発生部に返送されるので、同
郡の圧力にまで減圧しなければならない、この減圧は存
在する圧力差をエネルギー的に利用することなしに行わ
れる。天然ガス中の硫黄含量によるが、所要水素濃度は
らからｌＯ容量％であり、すなわち天然ガスと水素に富
むガスを１４：１から６．５ ： ｌの割合で混合する
。有機硫黄の硫化水素への転換は、コバルト／モリブデ
ンまたはニッケル／モリブデン触媒の存在下で３５０℃
がら４００″Ｃまでの温度で実際に行われる。下流の酸
化亜鉛を充填した反応器を通すとガス中の全硫黄含量は
一般に０．５ｍｇ／Ｎｍ３以下になる。ガス中の炭化水
素をメタン含量１０から１２容量％に低下させる転換は
、約８００℃の温度で燃料加熱の管状炉、すなわち所謂
−次リフオーマ−に過剰プロセススチームを吹込んで行
われる。次に所謂二次リフオーマ−に、アンモニア合成
に必要な窒素成分を導入するためのプロセス空気を吹込
むと、未転化の炭化水素の転換が約１．０００℃で起り
、残メタン含量が約０．５容量％に低下する。
続いて通常二段の一酸化炭素転化装置で、プロセスガス
中の一酸化炭素は約２００℃から４５０℃の温度でスチ
ームによって水素と二酸化炭素に転化し、その残量は０
．２から０．５容量％に減少する。
中の一酸化炭素は約２００℃から４５０℃の温度でスチ
ームによって水素と二酸化炭素に転化し、その残量は０
．２から０．５容量％に減少する。
二酸化炭素の除去は特殊な塔の中で化学的および／また
は物理的洗滌液を用いて洗滌することによって行われ、
その残量は約０．１容量％にまで低下する。プロセスガ
ス中の一酸化炭素と二酸化炭素の残量はアンモニア合成
において触媒毒であるので、最少量、すなわち通常１０
＋ｎｇ／Ｎｍ”以下になるまで除去する必要がある。こ
の除去は殆んどの場合、メタン化装置中で約３００℃か
ら３５０℃の温度でこれら酸化炭素を水素でメタンに転
換することによって行われる。
は物理的洗滌液を用いて洗滌することによって行われ、
その残量は約０．１容量％にまで低下する。プロセスガ
ス中の一酸化炭素と二酸化炭素の残量はアンモニア合成
において触媒毒であるので、最少量、すなわち通常１０
＋ｎｇ／Ｎｍ”以下になるまで除去する必要がある。こ
の除去は殆んどの場合、メタン化装置中で約３００℃か
ら３５０℃の温度でこれら酸化炭素を水素でメタンに転
換することによって行われる。
このプロセス段階を経て、合成ガスはアンモニア合成に
用いられる最終的な形になる。すなわち合成ガスは水素
と窒素を３＝１の比で含有し、このほか通常０．５から
１．５容量％の少量のメタンならびに稀ガス主としてア
ルゴンを０．３から０，７容量％の範囲で含有している
。ここでメタンは上述のように一次すフォーミングおよ
び／または二次リフ才一ミングの残留メタン、−酸化炭
素転化工程の残留−酸化炭素および二酸化炭素除去工程
の残留二酸化炭素に起因し、稀ガスは主に二次リフオー
ミング装置に供給されるプロセス空気と、また一部は使
用天然ガスに伴って導入される。
用いられる最終的な形になる。すなわち合成ガスは水素
と窒素を３＝１の比で含有し、このほか通常０．５から
１．５容量％の少量のメタンならびに稀ガス主としてア
ルゴンを０．３から０，７容量％の範囲で含有している
。ここでメタンは上述のように一次すフォーミングおよ
び／または二次リフ才一ミングの残留メタン、−酸化炭
素転化工程の残留−酸化炭素および二酸化炭素除去工程
の残留二酸化炭素に起因し、稀ガスは主に二次リフオー
ミング装置に供給されるプロセス空気と、また一部は使
用天然ガスに伴って導入される。
メタンと稀ガスはアンモニア成分に関して不活性成分で
あるので合成ループで蓄積する。従って合成ループに入
る不活性ガスと同量の不活性ガスをループから連続的に
除去することが重要である。この除去は現在使われてい
る技術的状況に応して、例えば合成循還ガスから分縮に
よりアンモニアを分離する場合には、一方には製品アン
モニアに溶解することによって行われ、この溶解によっ
て、合成圧と合成循還ガス中の不活性ガスの許容濃度に
応して不活性ガスが５０％まで除去できる。更にこの除
去は他方には合成循還ガスの一部、すなわち所謂循還フ
ラッシュガスを分岐することにより行われる。この循還
フラッシュガス量は一般に合成ループに送られる合成ガ
スの５％以下である。
あるので合成ループで蓄積する。従って合成ループに入
る不活性ガスと同量の不活性ガスをループから連続的に
除去することが重要である。この除去は現在使われてい
る技術的状況に応して、例えば合成循還ガスから分縮に
よりアンモニアを分離する場合には、一方には製品アン
モニアに溶解することによって行われ、この溶解によっ
て、合成圧と合成循還ガス中の不活性ガスの許容濃度に
応して不活性ガスが５０％まで除去できる。更にこの除
去は他方には合成循還ガスの一部、すなわち所謂循還フ
ラッシュガスを分岐することにより行われる。この循還
フラッシュガス量は一般に合成ループに送られる合成ガ
スの５％以下である。
合成循還ガスから製品アンモニアを分縮によって分離す
る場合は、液体アンモニアはその後通常合成圧から下流
の使用圧または殆んど大気圧にまで段階的に減圧される
。この際溶解していた合成循還ガスは大部分再び放出さ
れる。製品フラッシュガスと呼ばれるこの混合ガスの量
は、合成ループの圧とフラッシュ後の製品アンモニアの
最終圧によるが、アンモニアトン当９２ＯＮｍ３から７
ＯＮｍ３の間にある。成分は常に水素、窒素、アンモニ
ア、メタンと稀ガス、主としてアルゴンである。
る場合は、液体アンモニアはその後通常合成圧から下流
の使用圧または殆んど大気圧にまで段階的に減圧される
。この際溶解していた合成循還ガスは大部分再び放出さ
れる。製品フラッシュガスと呼ばれるこの混合ガスの量
は、合成ループの圧とフラッシュ後の製品アンモニアの
最終圧によるが、アンモニアトン当９２ＯＮｍ３から７
ＯＮｍ３の間にある。成分は常に水素、窒素、アンモニ
ア、メタンと稀ガス、主としてアルゴンである。
この製品フラッシュガスはエネルギーとして加熱の目的
に使用できることが知られている（例えばＵＳ−ＰＳ
３．７０５．００９ 、 ＵＳ−ＰＳ ３．４３２．２
６５ 、 ＵＳ−ＰＳ３、５９８．５２７、ＤＥ−Ｏ５
２，１２９，３０７、ＤＥ−Ｏ５１，７６７，２１４１
゜また製品フラッシュガスの水素、窒素とアンモニアを
ガス発生部に循還して物質利用することができることも
知られている（ＤＥ−ＰＳ ２３５．３８５）。主とし
てアルゴンよりなる稀ガスの同時循還は、製品アンモニ
アに伴う稀ガスの損失が防止されるので、下流の稀ガス
回収装置の効率と回収量を増加させる。液体アンモニア
を段階的にフラッシュする場合、これらの製品フラッシ
ュガスを合成ガス発生部に合流させるのに、選定された
フラッシュ圧に応じて異った仕方がある。
に使用できることが知られている（例えばＵＳ−ＰＳ
３．７０５．００９ 、 ＵＳ−ＰＳ ３．４３２．２
６５ 、 ＵＳ−ＰＳ３、５９８．５２７、ＤＥ−Ｏ５
２，１２９，３０７、ＤＥ−Ｏ５１，７６７，２１４１
゜また製品フラッシュガスの水素、窒素とアンモニアを
ガス発生部に循還して物質利用することができることも
知られている（ＤＥ−ＰＳ ２３５．３８５）。主とし
てアルゴンよりなる稀ガスの同時循還は、製品アンモニ
アに伴う稀ガスの損失が防止されるので、下流の稀ガス
回収装置の効率と回収量を増加させる。液体アンモニア
を段階的にフラッシュする場合、これらの製品フラッシ
ュガスを合成ガス発生部に合流させるのに、選定された
フラッシュ圧に応じて異った仕方がある。
上記の特許では、アンモニアはフラッシュドラム中で約
４ＭＰａの圧までフラッシュされる。冷却後この製品フ
ラッシュガスは、−次リフオーマ−の上流で天然ガス−
プロセススチーム混合物に合流する。残った製品液体ア
ンモニアは別のフラッシュドラム中で更に２．２ＭＰａ
に減圧される。発生した製品フラッシュガスは簡単な精
製（冷凍）の後、天然ガス圧縮機の吸引側に送られる。
４ＭＰａの圧までフラッシュされる。冷却後この製品フ
ラッシュガスは、−次リフオーマ−の上流で天然ガス−
プロセススチーム混合物に合流する。残った製品液体ア
ンモニアは別のフラッシュドラム中で更に２．２ＭＰａ
に減圧される。発生した製品フラッシュガスは簡単な精
製（冷凍）の後、天然ガス圧縮機の吸引側に送られる。
この方法の欠点は、低圧で発生して天然ガス圧縮機の吸
引側に返送される製品フラッシュガスを圧縮するために
天然ガス圧縮機の追加圧縮エネルギーを要することであ
る。
引側に返送される製品フラッシュガスを圧縮するために
天然ガス圧縮機の追加圧縮エネルギーを要することであ
る。
［発明が解決しようとする課題］
水素、窒素、メタンおよび稀ガスよりなる製品フラッシ
ュガスを、追加の圧縮費なしに、アンモニアプラントの
合成ガス発生部で利用することが本発明の課題である。
ュガスを、追加の圧縮費なしに、アンモニアプラントの
合成ガス発生部で利用することが本発明の課題である。
［課題を解決するための手段］
本発明の基本的な課題は、好ましくは２．５〜４、５Ｍ
Ｐａであるリフォーミング工程の圧力以下の圧力の製品
フラッシュガスを追加の圧縮エネルギを必要とせずに、
アンモニアプラントの合成ガス発生部に循還することで
ある。この課題は本発明によって次のように解決される
。すなわち、高圧のアンモニアプラントの抜出された循
還フラッシュガス（好ましくは５〜３０ＭＰａの圧力）
の一部と、天然ガスの圧縮機の吐出圧よりも低い好まし
くは１．０〜２．５ＭＰａの圧力で放出された製品フラ
ッシュガスを、冷却して凝縮した製品アンモニアを除去
した後に、噴射圧縮機（エジェクター）中でこの二つの
ガス流の内部エネルギーをバランスさせて合流し、次に
この循環−製品フラッシュガス流を天然ガス圧縮機の吐
出圧以上の圧で脱硫工程の上流のプロセスガス流に返送
するのである。
Ｐａであるリフォーミング工程の圧力以下の圧力の製品
フラッシュガスを追加の圧縮エネルギを必要とせずに、
アンモニアプラントの合成ガス発生部に循還することで
ある。この課題は本発明によって次のように解決される
。すなわち、高圧のアンモニアプラントの抜出された循
還フラッシュガス（好ましくは５〜３０ＭＰａの圧力）
の一部と、天然ガスの圧縮機の吐出圧よりも低い好まし
くは１．０〜２．５ＭＰａの圧力で放出された製品フラ
ッシュガスを、冷却して凝縮した製品アンモニアを除去
した後に、噴射圧縮機（エジェクター）中でこの二つの
ガス流の内部エネルギーをバランスさせて合流し、次に
この循環−製品フラッシュガス流を天然ガス圧縮機の吐
出圧以上の圧で脱硫工程の上流のプロセスガス流に返送
するのである。
循還フラッシュガスと製品フラッシュガス中の水素と窒
素の両成分は、所要の天然ガスおよびプロセス空気の圧
縮ならびにメタン分解のためのエネルギーや追加の原料
を必要とせずに、アンモニア合成の原料として用いられ
る。返送されたアンモニア分は一次すフォーミングおよ
び／または二次リフオーミング工程で基本成分である水
素と窒素に分解し、この水素と窒素もまたアンモニア合
成の原料として用いられる。循還フラッシュガスに伴っ
て返送され、変化せずに残って新合成ガスと共に合成ル
ープに再び送られる稀ガスとは異り、合成ループで不活
性ガスとして作用するメタンは、−次および／または二
次リフオーミング工程でスチームリフオーミング反応に
より水素と一酸化炭素に転換するので、新合成ガスに伴
って合成ループに戻ることはない。
素の両成分は、所要の天然ガスおよびプロセス空気の圧
縮ならびにメタン分解のためのエネルギーや追加の原料
を必要とせずに、アンモニア合成の原料として用いられ
る。返送されたアンモニア分は一次すフォーミングおよ
び／または二次リフオーミング工程で基本成分である水
素と窒素に分解し、この水素と窒素もまたアンモニア合
成の原料として用いられる。循還フラッシュガスに伴っ
て返送され、変化せずに残って新合成ガスと共に合成ル
ープに再び送られる稀ガスとは異り、合成ループで不活
性ガスとして作用するメタンは、−次および／または二
次リフオーミング工程でスチームリフオーミング反応に
より水素と一酸化炭素に転換するので、新合成ガスに伴
って合成ループに戻ることはない。
本発明の方法を適用することにより、循還フラッシュガ
スに伴はれるメタンではな（、循還フラッシュガスと共
に返送される稀ガスだけが合成ルプに送られるために、
循還合成ガス中の不活性ガス比率は明らかに稀ガスに有
利に変化する。このため下流の稀ガス装置において稀ガ
スの回収が増加し改善される。
スに伴はれるメタンではな（、循還フラッシュガスと共
に返送される稀ガスだけが合成ルプに送られるために、
循還合成ガス中の不活性ガス比率は明らかに稀ガスに有
利に変化する。このため下流の稀ガス装置において稀ガ
スの回収が増加し改善される。
本発明に基いてガス発生部に返送される循還フラッシュ
ガスは通常５５か６６５容量％の水素を主成分とするの
で、このガスを脱硫装置の上流に循還すれば、有機的に
固定された硫黄を硫化水素に変換するための水素源とし
て用いることが可能である。天然ガスの硫黄含量による
が、このようにして合成ガス圧縮機の中間圧力段からの
合成ガスの循還を完全にあるいは部分的に停止すること
ができる。
ガスは通常５５か６６５容量％の水素を主成分とするの
で、このガスを脱硫装置の上流に循還すれば、有機的に
固定された硫黄を硫化水素に変換するための水素源とし
て用いることが可能である。天然ガスの硫黄含量による
が、このようにして合成ガス圧縮機の中間圧力段からの
合成ガスの循還を完全にあるいは部分的に停止すること
ができる。
本発明では、上記循還フラッシュガスのような水素含有
ガスの代りにリフオーマユニットの原料となる好ましく
は５〜１０ＭＰａの圧力の炭化水素含有ガスをエジェク
ターのドライバーガスに用いつる。
ガスの代りにリフオーマユニットの原料となる好ましく
は５〜１０ＭＰａの圧力の炭化水素含有ガスをエジェク
ターのドライバーガスに用いつる。
［実施例］
本発明を実施例に基いて詳細に説明する。第１図はアン
モニアプラントの工程図を示す。
モニアプラントの工程図を示す。
原料天然ガス約３８．００ＯＮｍ３／ｈをライン２０か
ら天然ガス圧縮工程ｌに供給し、ここで約４ＭＰａに圧
縮する。このガスはライン２１を経て脱硫工程２に行き
、ここで硫黄は二段階に分けて除去され、その残量は０
．５ｍｇ／Ｎｍ３以下となる。ライン２１にはうイン５
２から供給される６、０００ Ｎｎ＋３／ｈの循還フラ
ッシュガスと２００ Ｎｍ３／ｈの製品フラッシュガス
が加わる。−次すフォーミング装置３に入る前に、ライ
ン２２の天然ガスはライン２３から供給される約１００
ｔ／ｈのプロセススヂームおよびフラッシュドラム１
５からライン４５を経て供給される製品フラッシュガス
と混合し、−次すフオーミング工程の対流部で５００°
Ｃに加熱される。メタンの接触分解は残量が約１１．５
容量％になるまで行われる。ここで粗合成ガスは約８０
０℃の温度に加熱される。粗合成ガスはライン２４から
二次リフオーミング装置４に送られ、ここでメタンは残
量が約０．３容量％になるまで更に変換される。このた
めに必要な熱は、ライン２５より送られる約５５、００
ＯＮｍ３／ｈの窒素供給に必要なプロセス空気に伴われ
て導入される酸素で、水素を燃焼することによって供給
される。−次および二次リフォーミング装置で生じた一
酸化炭素を約０．３容量％の一酸化炭素残量にするまで
の転化は、粗合成ガスをライン２６より二段階の転化工
程５に送り、ここで水素と二酸化炭素に転化させて行わ
れる。二酸化炭素に富む粗合成ガスはライン２７より二
酸化炭素除去装置６に送られる。ここで二酸化炭素は活
性熱カリ溶液で洗滌し、その残量は約０．１容量％に低
下する。粗合成ガス中に残った一酸化炭素と二酸化炭素
を除去してその残量を１０ ｐｐｍ以下にすることは、
粗合成ガスをライン２８からメタン化工程７に送り、こ
こで水素を用いてメタンに転化させることで達成される
。水素回収装置１２の出口からライン３８を経て送られ
る約３，９００ Ｎｍ３／ｈの水素留分と稀ガス装置１
３の出口からライン３９を経て送られる約３５０ Ｎｍ
３／ｈの水素−窒素留分を加えた後、新合成ガスはライ
ン２９から合成ガス圧縮装置８に送られ、ここで約３０
ＭＰａに圧縮される。合成循還ガスとの混合はライン３
０と３１によっ′て行われる。混合された合成循還ガス
は次にライン３２からアンモニア反応器１０に送られる
。ここで水素と窒素の接触転化によりアンモニアが生成
する。合成循還ガスを冷却し液体アンモニアを凝縮させ
た後、液ガス混合物はライン３３より分離器１１に入り
ここで液体アンモニアを分離する。合成循還ガスをライ
ン３４を経て合成循還ガス圧縮工程９に返送する前に、
約６．００ＯＮｍ３／ｈの循還フラッシュガスをライン
３５より抜いて水素回収装置１２に送り、また約６，０
００ Ｎｍコ／ｈの循還フラッシュガスをライン３６を
経てエジェクター〕４の人口に送る。水素回収袋＝１２
で、循還フラッシュガスは低温分離により上記の水素留
分と約２．０００ Ｎｍ３／ｈの残ガス留分に分離され
、水素留分はライン３８から新合成ガスに合流し、残ガ
ス留分はライン３７を経て稀ガス装看１３に送られる。
ら天然ガス圧縮工程ｌに供給し、ここで約４ＭＰａに圧
縮する。このガスはライン２１を経て脱硫工程２に行き
、ここで硫黄は二段階に分けて除去され、その残量は０
．５ｍｇ／Ｎｍ３以下となる。ライン２１にはうイン５
２から供給される６、０００ Ｎｎ＋３／ｈの循還フラ
ッシュガスと２００ Ｎｍ３／ｈの製品フラッシュガス
が加わる。−次すフォーミング装置３に入る前に、ライ
ン２２の天然ガスはライン２３から供給される約１００
ｔ／ｈのプロセススヂームおよびフラッシュドラム１
５からライン４５を経て供給される製品フラッシュガス
と混合し、−次すフオーミング工程の対流部で５００°
Ｃに加熱される。メタンの接触分解は残量が約１１．５
容量％になるまで行われる。ここで粗合成ガスは約８０
０℃の温度に加熱される。粗合成ガスはライン２４から
二次リフオーミング装置４に送られ、ここでメタンは残
量が約０．３容量％になるまで更に変換される。このた
めに必要な熱は、ライン２５より送られる約５５、００
ＯＮｍ３／ｈの窒素供給に必要なプロセス空気に伴われ
て導入される酸素で、水素を燃焼することによって供給
される。−次および二次リフォーミング装置で生じた一
酸化炭素を約０．３容量％の一酸化炭素残量にするまで
の転化は、粗合成ガスをライン２６より二段階の転化工
程５に送り、ここで水素と二酸化炭素に転化させて行わ
れる。二酸化炭素に富む粗合成ガスはライン２７より二
酸化炭素除去装置６に送られる。ここで二酸化炭素は活
性熱カリ溶液で洗滌し、その残量は約０．１容量％に低
下する。粗合成ガス中に残った一酸化炭素と二酸化炭素
を除去してその残量を１０ ｐｐｍ以下にすることは、
粗合成ガスをライン２８からメタン化工程７に送り、こ
こで水素を用いてメタンに転化させることで達成される
。水素回収装置１２の出口からライン３８を経て送られ
る約３，９００ Ｎｍ３／ｈの水素留分と稀ガス装置１
３の出口からライン３９を経て送られる約３５０ Ｎｍ
３／ｈの水素−窒素留分を加えた後、新合成ガスはライ
ン２９から合成ガス圧縮装置８に送られ、ここで約３０
ＭＰａに圧縮される。合成循還ガスとの混合はライン３
０と３１によっ′て行われる。混合された合成循還ガス
は次にライン３２からアンモニア反応器１０に送られる
。ここで水素と窒素の接触転化によりアンモニアが生成
する。合成循還ガスを冷却し液体アンモニアを凝縮させ
た後、液ガス混合物はライン３３より分離器１１に入り
ここで液体アンモニアを分離する。合成循還ガスをライ
ン３４を経て合成循還ガス圧縮工程９に返送する前に、
約６．００ＯＮｍ３／ｈの循還フラッシュガスをライン
３５より抜いて水素回収装置１２に送り、また約６，０
００ Ｎｍコ／ｈの循還フラッシュガスをライン３６を
経てエジェクター〕４の人口に送る。水素回収袋＝１２
で、循還フラッシュガスは低温分離により上記の水素留
分と約２．０００ Ｎｍ３／ｈの残ガス留分に分離され
、水素留分はライン３８から新合成ガスに合流し、残ガ
ス留分はライン３７を経て稀ガス装看１３に送られる。
稀ガス装置１３では低温分離が行われ、上記の水素／窒
素留分と窒素留分とメタン留分とアルゴン留分に分離さ
れ、水素／窒素留分はライン３９を経て新合成ガスに合
流し、窒素留分はライン４０からそれぞれの用途に供し
、メタン留分はライン４１を経てアンモニアプラントの
燃料ガスに加わり、アルゴン留分はライン４２から種々
の用途に送られる。本発明を利用することにより、本発
明を適用しない場合のアルゴン生産量１８ｔ／ｄを１９
．２ｔ／ｄに増殖することが可能となる。
素留分と窒素留分とメタン留分とアルゴン留分に分離さ
れ、水素／窒素留分はライン３９を経て新合成ガスに合
流し、窒素留分はライン４０からそれぞれの用途に供し
、メタン留分はライン４１を経てアンモニアプラントの
燃料ガスに加わり、アルゴン留分はライン４２から種々
の用途に送られる。本発明を利用することにより、本発
明を適用しない場合のアルゴン生産量１８ｔ／ｄを１９
．２ｔ／ｄに増殖することが可能となる。
分離器１１からの液体アンモニアは、ライン４３を経て
フラッシュドラム１５に送られここで約４ＭＰａに減圧
される。アンモニアを含む製品フラッシュガスは冷凍分
離器１６に送られ、−２０℃に冷却される。凝縮アンモ
ニアは分離されて、フラッシュトラム１５からライン４
７を経て送られる液安ど同様に、ライン４６から別のフ
ラッシュドラム１７に送られる。処理された製品フラッ
シュガス約１５０ＯＮｍ３／ｈはライン４５から一次す
フォーミング工程３に送られ、ここで天然ガス−プロセ
スガス混合物に合流する。フラッシュドラム１７に送ら
れた製品液体アンモニアはここで約２．２ＭＰａに減圧
される。放出された製品フラッシュガスはライン４８か
ら下流の冷凍分離器１８に送られる。
フラッシュドラム１５に送られここで約４ＭＰａに減圧
される。アンモニアを含む製品フラッシュガスは冷凍分
離器１６に送られ、−２０℃に冷却される。凝縮アンモ
ニアは分離されて、フラッシュトラム１５からライン４
７を経て送られる液安ど同様に、ライン４６から別のフ
ラッシュドラム１７に送られる。処理された製品フラッ
シュガス約１５０ＯＮｍ３／ｈはライン４５から一次す
フォーミング工程３に送られ、ここで天然ガス−プロセ
スガス混合物に合流する。フラッシュドラム１７に送ら
れた製品液体アンモニアはここで約２．２ＭＰａに減圧
される。放出された製品フラッシュガスはライン４８か
ら下流の冷凍分離器１８に送られる。
ここで濃縮したアンモニアはライン４９を経てアンモニ
ア放出ライン５０に送られる。製品アンモニアは、ライ
ン５ｏを通して系外へ１５２０ｔ／ｄで送られる。残り
の製品フラッシュガスはエジェクター１４を通る循還フ
ラッシュガスによってライン５１から吸引されて４ＭＰ
ａ以上の圧に圧縮され、次にライン５２を経て脱硫工程
２の上流の圧縮天然ガス流に合流する。
ア放出ライン５０に送られる。製品アンモニアは、ライ
ン５ｏを通して系外へ１５２０ｔ／ｄで送られる。残り
の製品フラッシュガスはエジェクター１４を通る循還フ
ラッシュガスによってライン５１から吸引されて４ＭＰ
ａ以上の圧に圧縮され、次にライン５２を経て脱硫工程
２の上流の圧縮天然ガス流に合流する。
［発明の効果］
４゜
本発明は製品フラッシュガスの利用の方法に関する。本
発明の方法によって、製品フラッシュガスは新たに圧縮
エネルギーを用いることなくアンモニアプラントの合成
ガス発生部に循還される。
発明の方法によって、製品フラッシュガスは新たに圧縮
エネルギーを用いることなくアンモニアプラントの合成
ガス発生部に循還される。
必要な圧縮は噴射圧縮機（エジェクター）によって行わ
れる。循還フラッシュガスの一部が駆動ガスとして作用
する。
れる。循還フラッシュガスの一部が駆動ガスとして作用
する。
第１図はアンモニアプラントの工程図を示す。
図中、
■・・・・天然ガス圧縮工程
２・・・脱硫工程
３・・・・−次リフォーミング工程
４・・・・二次リフォーミング工程
５ ・・・転化工程
６・・・・二酸化炭素除去装置
７・・・・メタン化工程
８・・・・新合成ガス圧縮工程
９ ・・合成循還ガス圧縮工程
０・・・・アンモニア反応器
１１・ 分離器
１２ ・・水素回収装置
１３・・−・稀ガス装置
１４・・・エジェクター
１５・・・フラッシュドラム
１６・・・・冷凍分離器
１７・・・フラッシュドラム
１８ ・・・冷凍分離器
２０−５２・・・・ライン
を夫々表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、合成用水素を炭化水素に富む原料からスチームリフ
ォーミングプロセスによって製造し、合成ガスは合成ル
ープ入口において不活性ガス、特にメタンと稀ガスを含
有し、製品アンモニアは合成循還ガスから分縮によって
分離され、水素、窒素、稀ガスおよびメタンを溶解し、
製品アンモニアを段階的または１段でアンモニアプラン
トのリフォーミング部の圧よりも低い圧に急速に減圧し
て、溶解していたガスを部分的に製品フラッシュガスと
して放出し、リフォーミング工程よりも高い圧力の１な
いし数ヶのガス流をリフォーミング工程に原料として送
ることを要するアンモニアプラントにおいて、リフォー
ミング工程の圧よりも低い圧の製品フラッシュガスをエ
ジェクターに送り、ここで駆動媒体としてリフォーミン
グ工程に要する圧よりも高い圧をもつ１ないし数ヶのガ
ス流を用いて、リフォーミング工程の圧に圧縮し、リフ
ォーミング工程の上流で合成ガス発生部に返送すること
を特徴とするアンモニアプラントにおける製品フラッシ
ュガスの物質利用の方法。 ２、エジェクターの駆動媒体は、５ＭＰａから３０ＭＰ
ａまでの圧力をもつ水素に富むガスであって、合成ガス
発生部の下流にある装置、特に合成ガス圧縮工程と合成
ループから脱硫工程の上流で合成ガス発生部に循還され
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３、エジェクターの駆動媒体は、５ＭＰａから１０ＭＰ
ａまでの圧力をもつ炭化水素に富むガスであって、脱硫
工程の上流に合成ガス発生部の原料として供給されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD32727289 | 1989-04-05 | ||
| DD01C/327272-2 | 1989-04-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130001A true JPH04130001A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=5608213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087628A Pending JPH04130001A (ja) | 1989-04-05 | 1990-04-03 | 製品フラッシュガスの物質利用の方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04130001A (ja) |
| DE (1) | DE4010603A1 (ja) |
| GB (1) | GB2231039A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003165703A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素供給機構 |
| JP2019535991A (ja) * | 2015-11-09 | 2019-12-12 | ベクテル ハイドロカーボン テクノロジー ソリューションズ インコーポレイテッド | 多段冷凍システムおよび方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7608129B2 (en) | 2006-04-24 | 2009-10-27 | Hyl Technologies S.A. De C.V. | Method and apparatus for producing direct reduced iron |
| EP4116258A1 (en) * | 2021-07-06 | 2023-01-11 | Yara International ASA | System for recovering inert gases from an ammonia synthesis loop and method thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0000993B1 (en) * | 1977-08-22 | 1982-12-08 | Imperial Chemical Industries Plc | Ammonia production process |
| NL182796C (nl) * | 1978-03-20 | 1988-05-16 | Monsanto Co | Werkwijze voor het recirculeren van waterstof bij de bereiding van ammoniak. |
-
1990
- 1990-04-02 DE DE4010603A patent/DE4010603A1/de not_active Withdrawn
- 1990-04-03 JP JP2087628A patent/JPH04130001A/ja active Pending
- 1990-04-03 GB GB9007477A patent/GB2231039A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003165703A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素供給機構 |
| JP2019535991A (ja) * | 2015-11-09 | 2019-12-12 | ベクテル ハイドロカーボン テクノロジー ソリューションズ インコーポレイテッド | 多段冷凍システムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9007477D0 (en) | 1990-05-30 |
| DE4010603A1 (de) | 1990-10-11 |
| GB2231039A (en) | 1990-11-07 |
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