JPH04270111A - アンモニアの回収法 - Google Patents
アンモニアの回収法Info
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- JPH04270111A JPH04270111A JP3091424A JP9142491A JPH04270111A JP H04270111 A JPH04270111 A JP H04270111A JP 3091424 A JP3091424 A JP 3091424A JP 9142491 A JP9142491 A JP 9142491A JP H04270111 A JPH04270111 A JP H04270111A
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- purge gas
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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
- C01C1/0476—Purge gas treatment, e.g. for removal of inert gases or recovery of H2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンモニアの回収法、
さらに詳しくはアンモニア製造プラントからのパージガ
ス中のアンモニアを、水溶液の形態で回収する方法に関
するもので、本発明によれば、水溶液中の水の濃度を、
当該水溶液を無水のアンモニアプラント主要生成物に混
合させのが可能な所定の範囲内にコントロールするもの
で、生成物中のかかる水分濃度は、炭素鋼製の貯蔵装置
に対する腐食保護を得るのに充分に高く、かつ輸送製品
における水の最大仕様を超過するのを回避するのに充分
に低いものである。
さらに詳しくはアンモニア製造プラントからのパージガ
ス中のアンモニアを、水溶液の形態で回収する方法に関
するもので、本発明によれば、水溶液中の水の濃度を、
当該水溶液を無水のアンモニアプラント主要生成物に混
合させのが可能な所定の範囲内にコントロールするもの
で、生成物中のかかる水分濃度は、炭素鋼製の貯蔵装置
に対する腐食保護を得るのに充分に高く、かつ輸送製品
における水の最大仕様を超過するのを回避するのに充分
に低いものである。
【０００２】
【従来の技術】アンモニアの製造法として、多数の方法
が知られている。かかる方法のいくつかは、「アンモニ
ア」の題名の書物〔編者：エイ・ブイ・スラックおよび
ジイ・アール・ジェームス（Ａ．Ｖ．Ｓｌａｃｋ ａ
ｎｄ Ｇ．Ｒ．Ｊａｍｅｓ）、発行所：マルセル・デ
ッカー（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ）、１９７７年
〕に記載されている。代表的な方法であるケミコ・アン
モニア・プロセスは、かかる書物の第３部、３０３頁・
第３図に示されている。このケミコ・アンモニア・プロ
セスは、最も商業的な方法であって、この方法によれば
、アンモニアを水素と窒素から、高圧、高温下にアンモ
ニア・コンバーターで合成している。また、平衡条件の
制限のため、水素と窒素の一部のみを、コンバーターを
介する単一の経路によりアンモニアに変換させる。コン
バーターから排出されるガスは、一連の熱交換器で所定
の温度に冷却し、これにより、全てではないが大部分の
形成アンモニアを、液化し、一次および二次セパレータ
ーで未反応ガスから分離する。未反応ガスは、水素と窒
素を含む新鮮な成分供給ガスと混合し、次いでコンバー
ター内に再循環する。
が知られている。かかる方法のいくつかは、「アンモニ
ア」の題名の書物〔編者：エイ・ブイ・スラックおよび
ジイ・アール・ジェームス（Ａ．Ｖ．Ｓｌａｃｋ ａ
ｎｄ Ｇ．Ｒ．Ｊａｍｅｓ）、発行所：マルセル・デ
ッカー（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ）、１９７７年
〕に記載されている。代表的な方法であるケミコ・アン
モニア・プロセスは、かかる書物の第３部、３０３頁・
第３図に示されている。このケミコ・アンモニア・プロ
セスは、最も商業的な方法であって、この方法によれば
、アンモニアを水素と窒素から、高圧、高温下にアンモ
ニア・コンバーターで合成している。また、平衡条件の
制限のため、水素と窒素の一部のみを、コンバーターを
介する単一の経路によりアンモニアに変換させる。コン
バーターから排出されるガスは、一連の熱交換器で所定
の温度に冷却し、これにより、全てではないが大部分の
形成アンモニアを、液化し、一次および二次セパレータ
ーで未反応ガスから分離する。未反応ガスは、水素と窒
素を含む新鮮な成分供給ガスと混合し、次いでコンバー
ター内に再循環する。
【０００３】成分ガスは、通常、メタンやアルゴンなど
の非反応性で不活性な気体不純物を含む。かかる不活性
ガスは、循環ガス中に蓄積する傾向を示し、水素と窒素
の分圧を低下させ、これにより、水素と窒素のアンモニ
アへの変換を抑制する。循環ガス中の不活性ガスの濃度
を許容レベルに限るには、少量の再循環ガスをパージ流
として回収する。前記したケミコ・プロセスでは、パー
ジガスを、一次セパレーターから排出される循環ガス流
から回収している。
の非反応性で不活性な気体不純物を含む。かかる不活性
ガスは、循環ガス中に蓄積する傾向を示し、水素と窒素
の分圧を低下させ、これにより、水素と窒素のアンモニ
アへの変換を抑制する。循環ガス中の不活性ガスの濃度
を許容レベルに限るには、少量の再循環ガスをパージ流
として回収する。前記したケミコ・プロセスでは、パー
ジガスを、一次セパレーターから排出される循環ガス流
から回収している。
【０００４】ケミコ・プロセスでは、パージガスは、一
次リホーマーで燃料として使用している。再循環流から
回収したパージガスは、反応器流出物から凝縮されずに
残ったアンモニア蒸気を含むため、かかるアンモニア蒸
気を、生産量増加用の有用な原料として回収することが
、望ましい。ケミコ・プロセスでは、パージガス中のア
ンモニアは、アンモニア冷媒でさらに温度を下げて、回
収するが、この時点で、付加的なアンモニアは凝縮し、
次いで別のセパレータ−でパージガスから分離する。
次リホーマーで燃料として使用している。再循環流から
回収したパージガスは、反応器流出物から凝縮されずに
残ったアンモニア蒸気を含むため、かかるアンモニア蒸
気を、生産量増加用の有用な原料として回収することが
、望ましい。ケミコ・プロセスでは、パージガス中のア
ンモニアは、アンモニア冷媒でさらに温度を下げて、回
収するが、この時点で、付加的なアンモニアは凝縮し、
次いで別のセパレータ−でパージガスから分離する。
【０００５】コンバーター流出物から分離した液体アン
モニアは、少量の溶存ガスを含む。かかる液体アンモニ
アの圧力を反応圧から低圧の貯蔵圧に減じると、ケミコ
・プロセスと同様に、かかる溶存ガスの大半は、液体か
らフラッシュ蒸発して気相に移行する。このガスは、回
収が望まれる少量のアンモニア蒸気を含んでいる。かか
るフラッシュガスは、通常、ケミコ・プロセスのように
パージガスと混合する。本明細書において用いられる「
パージガス」 なる語は、新鮮な成分供給ガスとの混合
の前後や冷却・液化・圧縮・減圧・気液分離の工程の前
後において、アンモニア合成装置の流出物から引き抜い
抜かれる任意のガス流を意味する。
モニアは、少量の溶存ガスを含む。かかる液体アンモニ
アの圧力を反応圧から低圧の貯蔵圧に減じると、ケミコ
・プロセスと同様に、かかる溶存ガスの大半は、液体か
らフラッシュ蒸発して気相に移行する。このガスは、回
収が望まれる少量のアンモニア蒸気を含んでいる。かか
るフラッシュガスは、通常、ケミコ・プロセスのように
パージガスと混合する。本明細書において用いられる「
パージガス」 なる語は、新鮮な成分供給ガスとの混合
の前後や冷却・液化・圧縮・減圧・気液分離の工程の前
後において、アンモニア合成装置の流出物から引き抜い
抜かれる任意のガス流を意味する。
【０００６】アンモニアのパージガスからの回収率増加
の手段として、２つの主要な手段が用いられている。１
つの手段は、ケミコ・プロセスのように、パージガスを
低温に冷却、冷凍し、ここで、付加的なアンモニアを凝
縮、分離する。この方法の１つの不利な点は、付加的な
冷凍のために、付加的な装置が必要で、かつ付加的なエ
ネルギーが消費されるため、コストが増大することであ
り、さらに、パージガス中のアンモニアの一部が廃棄さ
れることである。別の欠点は、パージガスを燃料として
使用すると、残留したアンモニアが、大気中に排出され
る燃焼ガス中において、環境を悪化させる窒素酸化物の
レベルを増加させることである。
の手段として、２つの主要な手段が用いられている。１
つの手段は、ケミコ・プロセスのように、パージガスを
低温に冷却、冷凍し、ここで、付加的なアンモニアを凝
縮、分離する。この方法の１つの不利な点は、付加的な
冷凍のために、付加的な装置が必要で、かつ付加的なエ
ネルギーが消費されるため、コストが増大することであ
り、さらに、パージガス中のアンモニアの一部が廃棄さ
れることである。別の欠点は、パージガスを燃料として
使用すると、残留したアンモニアが、大気中に排出され
る燃焼ガス中において、環境を悪化させる窒素酸化物の
レベルを増加させることである。
【０００７】ある種のアンモニア製造法では、パージガ
スを冷凍・膜分離装置で付加的に処理して、水素と窒素
を分離、再循環させるかまたはアルゴンなどの他の有用
な成分を回収する。この場合、いずれの残留アンモニア
をも、冷凍・膜分離装置の前段で、完全に除去せねばな
らず、そのためかかる場合、単独の冷凍では、許容可能
なアンモニア回収手段とはならない。
スを冷凍・膜分離装置で付加的に処理して、水素と窒素
を分離、再循環させるかまたはアルゴンなどの他の有用
な成分を回収する。この場合、いずれの残留アンモニア
をも、冷凍・膜分離装置の前段で、完全に除去せねばな
らず、そのためかかる場合、単独の冷凍では、許容可能
なアンモニア回収手段とはならない。
【０００８】アンモニアのパージガスからの回収率増加
についての他方の主要な手段は、ガスを水でスクラビン
グすることであり、この水はアンモニアを吸収してアン
モニア水溶液を形成する。従来から実施されてきた水吸
収法の不利な点は、回収したアンモニアが、無水のアン
モニア生成物中に混合して戻すには、過剰の水分を含ん
でいることであり、硝酸アンモニウム・プラントにおけ
るようなかかる溶液の限定的な使用の場合のみ有用なも
のである。
についての他方の主要な手段は、ガスを水でスクラビン
グすることであり、この水はアンモニアを吸収してアン
モニア水溶液を形成する。従来から実施されてきた水吸
収法の不利な点は、回収したアンモニアが、無水のアン
モニア生成物中に混合して戻すには、過剰の水分を含ん
でいることであり、硝酸アンモニウム・プラントにおけ
るようなかかる溶液の限定的な使用の場合のみ有用なも
のである。
【０００９】かかる限定的な用途がなければ、通常、付
加的な装置を用いて、溶液を分別して無水の形で含まれ
るアンモニアを回収せねばならなず、装置コストとエネ
ルギーコストが増大する。かかる装置は、文献に記載さ
れている〔標題：「パージガス回収の２５年」、ダブリ
ュウ・エイチ・イサルスキイ（Ｗ．Ｈ．Ｉｓａｌｓｋｉ
）、窒素、１５２巻、１００〜１０５頁、２図および３
図参照〕。 水溶液中のアンモニア濃度は、水溶液の分別を用いるか
または用いずに、通常の冷却水で達成可能な温度に冷却
した当該水溶液を大気圧下に保存可能なレベルに、制限
される。かかる濃度レベルは、一般に２０〜２５重量％
の範囲に入る。
加的な装置を用いて、溶液を分別して無水の形で含まれ
るアンモニアを回収せねばならなず、装置コストとエネ
ルギーコストが増大する。かかる装置は、文献に記載さ
れている〔標題：「パージガス回収の２５年」、ダブリ
ュウ・エイチ・イサルスキイ（Ｗ．Ｈ．Ｉｓａｌｓｋｉ
）、窒素、１５２巻、１００〜１０５頁、２図および３
図参照〕。 水溶液中のアンモニア濃度は、水溶液の分別を用いるか
または用いずに、通常の冷却水で達成可能な温度に冷却
した当該水溶液を大気圧下に保存可能なレベルに、制限
される。かかる濃度レベルは、一般に２０〜２５重量％
の範囲に入る。
【００１０】これまで関係がないとされていたファクタ
ーとして、水分を全く含まない無水のアンモニアが、約
０．１重量％以上、好ましくは約０．２重量％以上の低
濃度のアンモニアよりも、炭素鋼製の貯蔵装置に対しよ
り腐食性を示すことが知られている。このファクターは
、アンモニアのパージガスからの回収とは、無関係であ
った。なぜなら、冷凍法をアンモニアのパージガスから
の回収に用いると、回収アンモニア中には水が全く存在
しなかったからである。通常の水スクラビング法を用い
ると、回収アンモニア中の水分の量は、腐食保護に要す
るものよりも著しく多量であって、アンモニア製品とし
て最も商業的な製品仕様が可能なもの（０．１〜１．０
重量％、代表的には０．２〜０．５重量％）よりも著し
く多量である。
ーとして、水分を全く含まない無水のアンモニアが、約
０．１重量％以上、好ましくは約０．２重量％以上の低
濃度のアンモニアよりも、炭素鋼製の貯蔵装置に対しよ
り腐食性を示すことが知られている。このファクターは
、アンモニアのパージガスからの回収とは、無関係であ
った。なぜなら、冷凍法をアンモニアのパージガスから
の回収に用いると、回収アンモニア中には水が全く存在
しなかったからである。通常の水スクラビング法を用い
ると、回収アンモニア中の水分の量は、腐食保護に要す
るものよりも著しく多量であって、アンモニア製品とし
て最も商業的な製品仕様が可能なもの（０．１〜１．０
重量％、代表的には０．２〜０．５重量％）よりも著し
く多量である。
【００１１】アンモニアを水中に吸収すると、発熱が生
じ、当該溶液は、吸収に用いた水よりも高い温度に加熱
される。かかる高温により、流入ガス中の所定のアンモ
ニア分圧で達しうるアンモニア濃度が、減少する。水溶
液中のアンモニア濃度を高くするには、吸収塔内や複数
の吸収工程の間において、時々、水で間接的な潜熱交換
させて、熱を除去する。
じ、当該溶液は、吸収に用いた水よりも高い温度に加熱
される。かかる高温により、流入ガス中の所定のアンモ
ニア分圧で達しうるアンモニア濃度が、減少する。水溶
液中のアンモニア濃度を高くするには、吸収塔内や複数
の吸収工程の間において、時々、水で間接的な潜熱交換
させて、熱を除去する。
【００１２】冷媒を、水スクラビング法と組み合わせて
用いることは、これまで避けられてきた。なぜなら、冷
却水で達成しうるよりもより高い濃度の水溶液は、大気
圧下で貯蔵することができないからであり、また、水や
水溶液を凝固点以下に冷却すると、吸収装置の任意の地
点で、詰まりが生じて操業停止となる危険があるからで
ある。
用いることは、これまで避けられてきた。なぜなら、冷
却水で達成しうるよりもより高い濃度の水溶液は、大気
圧下で貯蔵することができないからであり、また、水や
水溶液を凝固点以下に冷却すると、吸収装置の任意の地
点で、詰まりが生じて操業停止となる危険があるからで
ある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上の説明により、当
該分野において、アンモニアを実質的に完全に回収でき
、かつ腐食保護と製品仕様の両方の要件を満たすような
総プラント生成物の水濃度が得られ、さらに回収装置の
凍結や詰まりを回避でき、しかもこれら全てが最少の設
備コストと最少の操作コストで効率的に達成することが
できるような、アンモニアをアンモニアプラントのパー
ジガスから回収するための連続的方法が必要なことは、
明白である。
該分野において、アンモニアを実質的に完全に回収でき
、かつ腐食保護と製品仕様の両方の要件を満たすような
総プラント生成物の水濃度が得られ、さらに回収装置の
凍結や詰まりを回避でき、しかもこれら全てが最少の設
備コストと最少の操作コストで効率的に達成することが
できるような、アンモニアをアンモニアプラントのパー
ジガスから回収するための連続的方法が必要なことは、
明白である。
【００１４】
【発明の概要】本発明は、水中に吸収させて高濃度アン
モニア水溶液を形成し、次いでこれを無水のアンモニア
の主要生成物流と合することにより、アンモニアをパー
ジガスから回収することからなる。本発明によれば、以
上の工程を、アンモニア濃度を、炭素鋼製の装置の腐食
保護を得るのに充分に高く、かつ無水のアンモニア製品
中の最大可能な水分に関する製品仕様に適合するのに充
分に低いような特定の範囲内に、高いレベルでコントロ
ールすることで、達成することができる。
モニア水溶液を形成し、次いでこれを無水のアンモニア
の主要生成物流と合することにより、アンモニアをパー
ジガスから回収することからなる。本発明によれば、以
上の工程を、アンモニア濃度を、炭素鋼製の装置の腐食
保護を得るのに充分に高く、かつ無水のアンモニア製品
中の最大可能な水分に関する製品仕様に適合するのに充
分に低いような特定の範囲内に、高いレベルでコントロ
ールすることで、達成することができる。
【００１５】パージガスは、まずガス分配器を介して容
器の下部内に供給するが、この下部内では、アンモニア
水溶液の液体レベルを分配器以上に維持する。容器中の
液体を、冷凍した管束で冷却するが、かかる管束は、ガ
ス分配器上方の容器内に位置し、少なくとも部分的に当
該液体中に浸っている。
器の下部内に供給するが、この下部内では、アンモニア
水溶液の液体レベルを分配器以上に維持する。容器中の
液体を、冷凍した管束で冷却するが、かかる管束は、ガ
ス分配器上方の容器内に位置し、少なくとも部分的に当
該液体中に浸っている。
【００１６】液体から放出されるガスは、容器の頂部か
ら出て、スクラビング用の水と向流で接触し、これによ
り、ガス中の残留アンモニアは、スクラビング用の水中
に吸収して希釈アンモニア溶液を形成し、次いでこれを
容器内に送る。かかる容器本体では、希釈溶液を低温に
冷凍し、大部分のアンモニアを吸収して高濃度のアンモ
ニア水溶液を形成し、次いでこれを、当該プラントの主
要生成物である無水のアンモニアと混合する。
ら出て、スクラビング用の水と向流で接触し、これによ
り、ガス中の残留アンモニアは、スクラビング用の水中
に吸収して希釈アンモニア溶液を形成し、次いでこれを
容器内に送る。かかる容器本体では、希釈溶液を低温に
冷凍し、大部分のアンモニアを吸収して高濃度のアンモ
ニア水溶液を形成し、次いでこれを、当該プラントの主
要生成物である無水のアンモニアと混合する。
【００１７】本発明によれば、２つの重要な変数を注意
深くコントロールすることにより、最終的に合したプラ
ント生成物の水分含量を、所望の範囲内に維持し、また
、吸収装置内の全ての地点の温度を、凝固点以上に維持
することができる。第１の変数として、スクラビング用
の水の速度を、パージガス速度、パージガス中のアンモ
ニア濃度および総プラント生成物の割合に対しコントロ
ールし、これにより、プラント全体の生成物の水分含量
を必要な範囲内に入れることができる。第２の変数とし
て、プロセスの少なくとも１つの地点の温度を、冷却装
置の操作によりコントロールして、温度レベルを、向流
吸収装置および容器内の全ての地点において当該向流吸
収装置中流体の凝固点以上の安全な温度レベルに維持す
ることができる。
深くコントロールすることにより、最終的に合したプラ
ント生成物の水分含量を、所望の範囲内に維持し、また
、吸収装置内の全ての地点の温度を、凝固点以上に維持
することができる。第１の変数として、スクラビング用
の水の速度を、パージガス速度、パージガス中のアンモ
ニア濃度および総プラント生成物の割合に対しコントロ
ールし、これにより、プラント全体の生成物の水分含量
を必要な範囲内に入れることができる。第２の変数とし
て、プロセスの少なくとも１つの地点の温度を、冷却装
置の操作によりコントロールして、温度レベルを、向流
吸収装置および容器内の全ての地点において当該向流吸
収装置中流体の凝固点以上の安全な温度レベルに維持す
ることができる。
【００１８】本発明の目的は、アンモニア製造プラント
のパージガスからアンモニアを回収するための新規な連
続的方法を提供することである。
のパージガスからアンモニアを回収するための新規な連
続的方法を提供することである。
【００１９】また、本発明の別の目的は、アンモニアを
、当該溶液の総プラント生成物中への混合が可能な濃度
の水溶液の形で、回収し、これにより、腐食保護および
製品仕様の両方の要件を満足する総プラント生成物の水
分濃度を得ることができるような、パージガスからアン
モニアを回収するための新規な連続的方法を提供するこ
とである。
、当該溶液の総プラント生成物中への混合が可能な濃度
の水溶液の形で、回収し、これにより、腐食保護および
製品仕様の両方の要件を満足する総プラント生成物の水
分濃度を得ることができるような、パージガスからアン
モニアを回収するための新規な連続的方法を提供するこ
とである。
【００２０】さらに、本発明の別の目的は、アンモニア
をアンモニアプラントのパージガスから、低い装置コス
トおよび低いエネルギーコストで実質的に完全に回収で
きる一方、水性アンモニア分別装置の必要性を排除する
と共に、回収装置の凍結や詰まりの危険を回避した、新
規な連続的方法を提供することである。
をアンモニアプラントのパージガスから、低い装置コス
トおよび低いエネルギーコストで実質的に完全に回収で
きる一方、水性アンモニア分別装置の必要性を排除する
と共に、回収装置の凍結や詰まりの危険を回避した、新
規な連続的方法を提供することである。
【００２１】これらの目的および他の目的並びに本発明
特徴、範囲および用途は、当業者ならば、以下の記載、
図面および特許請求の範囲の開示から、明白であろう。
特徴、範囲および用途は、当業者ならば、以下の記載、
図面および特許請求の範囲の開示から、明白であろう。
【００２２】
【図面の説明】図１は本発明の具体例を示す流れ系統図
、および図２は図１に示した本発明の具体例における各
地点の温度（℃）−液体中のアンモニア（重量％）の関
係を示すグラフである。
、および図２は図１に示した本発明の具体例における各
地点の温度（℃）−液体中のアンモニア（重量％）の関
係を示すグラフである。
【００２３】
【発明の詳説】図１を参照しながら、本発明の特定の具
体例を以下に説明する。温度１０℃の液体である水を、
速度１４６ｋｇ／ｈｒにて、管１を介し、吸収塔３内に
配置した頂部のバブル・キャプ・トレイ２上に導入する
。次いで、かかる液体は、バブル・キャプ・トレイ２を
横断してワイヤー４上を流れるが、ワイヤー４は、適当
な液体レベルをトレイ２上で維持させる。次いで液体は
、下降管５の通路を介し、トレイ２下方の次段のトレイ
に下降し、シール６の下、第２トレイを横断し、次いで
同様な方法で吸収塔３内の連続した各トレイを横断し、
最後に底部トレイ７から下降管８を介しシール・パン９
に達し、ワイヤー１０をオーバーフロオーして、管束１
２を備える容器１１内に入る。
体例を以下に説明する。温度１０℃の液体である水を、
速度１４６ｋｇ／ｈｒにて、管１を介し、吸収塔３内に
配置した頂部のバブル・キャプ・トレイ２上に導入する
。次いで、かかる液体は、バブル・キャプ・トレイ２を
横断してワイヤー４上を流れるが、ワイヤー４は、適当
な液体レベルをトレイ２上で維持させる。次いで液体は
、下降管５の通路を介し、トレイ２下方の次段のトレイ
に下降し、シール６の下、第２トレイを横断し、次いで
同様な方法で吸収塔３内の連続した各トレイを横断し、
最後に底部トレイ７から下降管８を介しシール・パン９
に達し、ワイヤー１０をオーバーフロオーして、管束１
２を備える容器１１内に入る。
【００２４】次いで、かかる液体は、扇形のバッフル１
３周囲の前後を流れ、管束１２を横断し、次いでワイヤ
ー１４上を通って液体サージング・チャンバー１５内に
入るが、かかるワイヤー１４は、液体レベルを管束１２
の上方に維持するのに役立つ。レベル・コントローラー
１６は、バルブ１７の操作により液体の管１８内への放
出をコントロールし、これにより、サージング・チャン
バー１５内の液体レベルを維持する。
３周囲の前後を流れ、管束１２を横断し、次いでワイヤ
ー１４上を通って液体サージング・チャンバー１５内に
入るが、かかるワイヤー１４は、液体レベルを管束１２
の上方に維持するのに役立つ。レベル・コントローラー
１６は、バルブ１７の操作により液体の管１８内への放
出をコントロールし、これにより、サージング・チャン
バー１５内の液体レベルを維持する。
【００２５】パージガス（圧力約３６バール、温度約５
℃、アンモニア濃度約５．３容量％）を、速度３９３キ
ロモル／ｈｒにて、管１９を介してクーラー・シェル１
１の下部内に導入する。次いで、ガスは、穿孔付きプレ
ート２０（これらの孔は、ガスをほぼ均一に分配するの
に適した間隔と寸法を有する。）を介し、容器１１の長
さ方向および横方向全体上を上昇する。
℃、アンモニア濃度約５．３容量％）を、速度３９３キ
ロモル／ｈｒにて、管１９を介してクーラー・シェル１
１の下部内に導入する。次いで、ガスは、穿孔付きプレ
ート２０（これらの孔は、ガスをほぼ均一に分配するの
に適した間隔と寸法を有する。）を介し、容器１１の長
さ方向および横方向全体上を上昇する。
【００２６】次いで分配したガスは、沸騰して液溜めを
介して上昇し、管束１２の管を通って、液溜め上方の蒸
気スペース２１（温度約−２１℃）、したがって吸収塔
３の下端内に流入する。アンモニアの一部は、容器１１
の液溜め中に吸収され、約３．３容量％のガスが残り、
吸収塔３内に入る。次いでガスは、底部のバブル・キャ
プ・トレイ７を介して上昇し、他の連続的なバブル・キ
ャプ・トレイ各々を通過し、最後に頂部のバブル・キャ
プ・トレイ２を通過し、このようにしてスクラビングし
たガスは、吸収塔３の頂部から管２２を介して放出され
る。
介して上昇し、管束１２の管を通って、液溜め上方の蒸
気スペース２１（温度約−２１℃）、したがって吸収塔
３の下端内に流入する。アンモニアの一部は、容器１１
の液溜め中に吸収され、約３．３容量％のガスが残り、
吸収塔３内に入る。次いでガスは、底部のバブル・キャ
プ・トレイ７を介して上昇し、他の連続的なバブル・キ
ャプ・トレイ各々を通過し、最後に頂部のバブル・キャ
プ・トレイ２を通過し、このようにしてスクラビングし
たガスは、吸収塔３の頂部から管２２を介して放出され
る。
【００２７】液体が下方に、蒸気が上方に、吸収塔３お
よび容器１１を介して流動するにつれて、アンモニアは
、かかる液体から当該気体中に移動し、管２２から放出
されるスクラビング・ガスは、実質的にアンモニアを含
まない。取り出したアンモニアは、管１８から放出され
る液体中含まれ、水溶液（アンモニア７０．７重量％、
温度約−２１℃）として存在する。管１８の水溶液は、
次いで所定の工程（図示せず）によりプラントの無水の
アンモニア生成物と混合して混合生成物を形成する。
よび容器１１を介して流動するにつれて、アンモニアは
、かかる液体から当該気体中に移動し、管２２から放出
されるスクラビング・ガスは、実質的にアンモニアを含
まない。取り出したアンモニアは、管１８から放出され
る液体中含まれ、水溶液（アンモニア７０．７重量％、
温度約−２１℃）として存在する。管１８の水溶液は、
次いで所定の工程（図示せず）によりプラントの無水の
アンモニア生成物と混合して混合生成物を形成する。
【００２８】冷却装置を用いて、容器内のパージガスと
アンモニア含有水溶液の混合物から、冷媒への間接的な
熱移動を行う。この特定の具体例では、液体アンモニア
冷媒は、管２３を介して冷却管チャネル２４内に入り、
次いで管束１２の管内に入る。冷媒アンモニアは、管束
１２内を通過するにつれて温度約−２６℃で蒸発し、こ
れにより、容器１１内を流動する液体および蒸気から熱
を奪う。冷媒アンモニア蒸気は、管チャネル２５を介し
て管束１２から流出し、次いで管２６を介して装置から
出る。
アンモニア含有水溶液の混合物から、冷媒への間接的な
熱移動を行う。この特定の具体例では、液体アンモニア
冷媒は、管２３を介して冷却管チャネル２４内に入り、
次いで管束１２の管内に入る。冷媒アンモニアは、管束
１２内を通過するにつれて温度約−２６℃で蒸発し、こ
れにより、容器１１内を流動する液体および蒸気から熱
を奪う。冷媒アンモニア蒸気は、管チャネル２５を介し
て管束１２から流出し、次いで管２６を介して装置から
出る。
【００２９】温度コントローラー２７は、管２６のバル
ブ２８の操作により、管束１２内を流動する冷媒アンモ
ニアを連続的に調節して、底部トレイ７下方のスペース
中のガス温度を、約−２１℃にコントロールする。温度
コントローラー２７の設定値は、温度コントローラー２
９により、管２２を通って塔３の頂部から排出されるガ
ス温度を約４℃にコントロールすることで、連続的に調
節する。
ブ２８の操作により、管束１２内を流動する冷媒アンモ
ニアを連続的に調節して、底部トレイ７下方のスペース
中のガス温度を、約−２１℃にコントロールする。温度
コントローラー２７の設定値は、温度コントローラー２
９により、管２２を通って塔３の頂部から排出されるガ
ス温度を約４℃にコントロールすることで、連続的に調
節する。
【００３０】流量コントローラー３０は、管１のバルブ
３１の連続的な調節により、水の塔３頂部への流速をコ
ントロールする。流量コントローラー３０の設定値は、
流速コントローラー３２より連続的に調節することがで
きるが、３２により、管１中の水の流速を、管１９中の
パージガスの流速に対し、所定の流速に維持し、これに
より、混合アンモニア生成物中の水分濃度を、所望の最
小水濃度と所望の最大水濃度の間とすることができる。 別法として、流量コントローラー３０の設定値は、液体
密度コントローラー３３により連続的に調節することが
できる、これにより、水の吸収塔３への流量を、管１８
内の当該装置から放出されるアンモニア水溶液の密度が
一定となるような所定の値であってかつ当該水溶液中の
アンモニア濃度がほぼ一定となって混合アンモニア生成
物の水分濃度が所望の最小濃度と最大濃度の間に入るよ
うな所定の値にコントロール、維持することができる。
３１の連続的な調節により、水の塔３頂部への流速をコ
ントロールする。流量コントローラー３０の設定値は、
流速コントローラー３２より連続的に調節することがで
きるが、３２により、管１中の水の流速を、管１９中の
パージガスの流速に対し、所定の流速に維持し、これに
より、混合アンモニア生成物中の水分濃度を、所望の最
小水濃度と所望の最大水濃度の間とすることができる。 別法として、流量コントローラー３０の設定値は、液体
密度コントローラー３３により連続的に調節することが
できる、これにより、水の吸収塔３への流量を、管１８
内の当該装置から放出されるアンモニア水溶液の密度が
一定となるような所定の値であってかつ当該水溶液中の
アンモニア濃度がほぼ一定となって混合アンモニア生成
物の水分濃度が所望の最小濃度と最大濃度の間に入るよ
うな所定の値にコントロール、維持することができる。
【００３１】流速コントローラー３２の流速設定値およ
び／または密度コントローラー３３の密度設定値は、時
々調節して、無水のプラント・アンモニア生成物の濃度
を、生成物貯蔵装置の腐食保護に充分に高くかつ製品仕
様に適合するのに充分低い所望のレベルに維持すること
ができる。
び／または密度コントローラー３３の密度設定値は、時
々調節して、無水のプラント・アンモニア生成物の濃度
を、生成物貯蔵装置の腐食保護に充分に高くかつ製品仕
様に適合するのに充分低い所望のレベルに維持すること
ができる。
【００３２】図２は、当該装置の種々の地点における液
体中のアンモニア濃度（これらの地点のいくつかは、図
１と同じ参照番号で示す）に対し、かかる地点における
液体の温度、かかる地点における液体と接触するガスの
温度、かかる地点における液体の凝固点、および冷媒の
温度の関係を示すグラフであり、これらの温度は、全て
前記した図１の具体例に従い、当該装置を操作した場合
の温度である。
体中のアンモニア濃度（これらの地点のいくつかは、図
１と同じ参照番号で示す）に対し、かかる地点における
液体の温度、かかる地点における液体と接触するガスの
温度、かかる地点における液体の凝固点、および冷媒の
温度の関係を示すグラフであり、これらの温度は、全て
前記した図１の具体例に従い、当該装置を操作した場合
の温度である。
【００３３】図１および図２を一緒に参照すれば、冷凍
した管束１２は、顕熱を、管１９から入るガスとトレイ
７から入る液体の両流体から、除去し、さらに、容器１
１内のアンモニアの吸収により発生した熱を除去すると
共に、蒸気スペース２１を介し容器１１から放出される
ガスと管１８から出る液体の両流体を、約−２１℃に冷
却する。
した管束１２は、顕熱を、管１９から入るガスとトレイ
７から入る液体の両流体から、除去し、さらに、容器１
１内のアンモニアの吸収により発生した熱を除去すると
共に、蒸気スペース２１を介し容器１１から放出される
ガスと管１８から出る液体の両流体を、約−２１℃に冷
却する。
【００３４】ガスは、塔３内を上昇するにつれて、その
温度が上昇する。ガス温度上昇のための熱の大半は、ア
ンモニアの吸収により発生する熱による。管１から入る
水の顕熱の一部は、塔３内を上昇するガスに移動し、こ
れにより、水は冷却されるが、ガス温度の上昇に要する
熱量のわずかな量しか得られない。
温度が上昇する。ガス温度上昇のための熱の大半は、ア
ンモニアの吸収により発生する熱による。管１から入る
水の顕熱の一部は、塔３内を上昇するガスに移動し、こ
れにより、水は冷却されるが、ガス温度の上昇に要する
熱量のわずかな量しか得られない。
【００３５】塔３の頂部トレイ２において、管１から入
った水は、まずアンモニアがほぼ除去されたガスと接触
し、水の温度は、急速に下がり、ガス温度に接近する。 なぜなら、ガスの容量は、水の容量よりも著しく大だか
らである。
った水は、まずアンモニアがほぼ除去されたガスと接触
し、水の温度は、急速に下がり、ガス温度に接近する。 なぜなら、ガスの容量は、水の容量よりも著しく大だか
らである。
【００３６】前記したファクターの結果として、塔頂の
ガス温度は、主として、塔底のトレイ７に入るガスの温
度およびアンモニア濃度に依存し、管１から入る水の温
度には、ほんの僅かな程度しか依存しない。また、水の
流量は、トレイ７に入るガス中に含まれるアンモニアを
吸収するのに充分な量である限り、管１から放出される
ガス温度に対しわずかな影響しか与えない。
ガス温度は、主として、塔底のトレイ７に入るガスの温
度およびアンモニア濃度に依存し、管１から入る水の温
度には、ほんの僅かな程度しか依存しない。また、水の
流量は、トレイ７に入るガス中に含まれるアンモニアを
吸収するのに充分な量である限り、管１から放出される
ガス温度に対しわずかな影響しか与えない。
【００３７】図２は、液体温度の、塔頂で生じる液体の
凝固点への近接を示す。ガスと第１接触後の塔頂の液体
温度は、主としてガス温度で決定されるので、凝固は、
塔頂から放出されるガス温度の慎重なコントロールで防
止することができる。前記図１に示したコントロールシ
ステムが、これを、達成するのである。また、コントロ
ールシステムは、冷媒の速度およびスクラビング用水の
速度の両方を、調節する。なぜなら、パージガスの量お
よび当該パージガス中のアンモニア濃度は、プラントの
操作条件に従い変化するからである。
凝固点への近接を示す。ガスと第１接触後の塔頂の液体
温度は、主としてガス温度で決定されるので、凝固は、
塔頂から放出されるガス温度の慎重なコントロールで防
止することができる。前記図１に示したコントロールシ
ステムが、これを、達成するのである。また、コントロ
ールシステムは、冷媒の速度およびスクラビング用水の
速度の両方を、調節する。なぜなら、パージガスの量お
よび当該パージガス中のアンモニア濃度は、プラントの
操作条件に従い変化するからである。
【００３８】本発明の他の具体例を以下に説明する。塔
における好ましい接触装置は、バブル・キャプ・トレイ
であり、好ましくは、始動時および運転停止時のような
ガス非流動時にトレイ上の水を保持するための漏れ止め
ジョイントを備える。だだし、バルブトレイ、シーブト
レイ、ランダム・パッキング材料、ストラクチャード・
パッキング材料を含め、かかる目的用として知られた他
の接触装置も、使用することができる。だだし、ガス非
流動時に液体を保持しないタイプの装置を用いる場合に
は、吸収塔の頂部から放出されるガスのアンモニア濃度
が高くなること（これは、下段の装置に問題を引き起こ
しうる）を防止し、かつ塔の凍結の防止を保証すべく、
より慎重な始動と運転停止が必要である。
における好ましい接触装置は、バブル・キャプ・トレイ
であり、好ましくは、始動時および運転停止時のような
ガス非流動時にトレイ上の水を保持するための漏れ止め
ジョイントを備える。だだし、バルブトレイ、シーブト
レイ、ランダム・パッキング材料、ストラクチャード・
パッキング材料を含め、かかる目的用として知られた他
の接触装置も、使用することができる。だだし、ガス非
流動時に液体を保持しないタイプの装置を用いる場合に
は、吸収塔の頂部から放出されるガスのアンモニア濃度
が高くなること（これは、下段の装置に問題を引き起こ
しうる）を防止し、かつ塔の凍結の防止を保証すべく、
より慎重な始動と運転停止が必要である。
【００３９】吸収塔の底部に配置したクーラーは、流体
の間での間接的な熱移動に使用される公知の任意のもの
、好ましくは任意の数、より好ましくは偶数の通路、特
に好ましくは前記具体例で記載の２つの通路からなるシ
ェルおよび管状熱交換器である。
の間での間接的な熱移動に使用される公知の任意のもの
、好ましくは任意の数、より好ましくは偶数の通路、特
に好ましくは前記具体例で記載の２つの通路からなるシ
ェルおよび管状熱交換器である。
【００４０】吸収塔から放出されるガス中の残留アンモ
ニアの濃度は、当該ガスの添加用途に経済的で使用可能
な任意の濃度、好ましくは約０．１容量％以下、より好
ましくは約１００ｐｐｍｖ以下である。
ニアの濃度は、当該ガスの添加用途に経済的で使用可能
な任意の濃度、好ましくは約０．１容量％以下、より好
ましくは約１００ｐｐｍｖ以下である。
【００４１】容器１１から管１８を介して排出される溶
液中のアンモニア濃度は、当該溶液をプラント生成物で
あるアンモニアと混合すると生成物貯蔵用装置の腐食保
護を得るのに充分に高くかつ製品仕様を満足するのに充
分に低い生成物中の任意のレベル、好ましくは約５０〜
約９０重量％、より好ましくは７０〜８０重量％である
。
液中のアンモニア濃度は、当該溶液をプラント生成物で
あるアンモニアと混合すると生成物貯蔵用装置の腐食保
護を得るのに充分に高くかつ製品仕様を満足するのに充
分に低い生成物中の任意のレベル、好ましくは約５０〜
約９０重量％、より好ましくは７０〜８０重量％である
。
【００４２】混合アンモニア生成物中の最小水分濃度は
、好ましくは約０．１重量％以上で、混合アンモニア生
成物中の最大水分濃度は、約１．０重量％以下である。 より好ましくは、混合アンモニア生成物中の最小水分濃
度は、約０．２重量％以上で、混合アンモニア生成物中
の最大水分濃度は、約０．５重量％以下である。
、好ましくは約０．１重量％以上で、混合アンモニア生
成物中の最大水分濃度は、約１．０重量％以下である。 より好ましくは、混合アンモニア生成物中の最小水分濃
度は、約０．２重量％以上で、混合アンモニア生成物中
の最大水分濃度は、約０．５重量％以下である。
【００４３】塔頂から放出されるガスの温度は、当該シ
ステムの各地点の温度を当該地点での液体の凝固点以上
に維持するような、０℃以上の任意の温度、好ましくは
４℃以上である。
ステムの各地点の温度を当該地点での液体の凝固点以上
に維持するような、０℃以上の任意の温度、好ましくは
４℃以上である。
【００４４】塔頂内に入る水の温度は、０℃以上の任意
の温度、好ましくは２〜５０℃である。
の温度、好ましくは２〜５０℃である。
【００４５】当該システムの圧力は、任意の通常の圧力
、好ましくはパージガスが用いられる圧力と塔頂ガスが
用いられる圧力の間の圧力、より好ましくは２０〜４０
気圧である。
、好ましくはパージガスが用いられる圧力と塔頂ガスが
用いられる圧力の間の圧力、より好ましくは２０〜４０
気圧である。
【００４６】冷媒は、熱交換器において流体からの熱除
去に必要な温度レベル、好ましくは液体アンモニアが蒸
発する温度、即ち−３３〜−５℃で使用可能な任意の冷
媒である。
去に必要な温度レベル、好ましくは液体アンモニアが蒸
発する温度、即ち−３３〜−５℃で使用可能な任意の冷
媒である。
【００４７】１次温度コントロール地点は、当該システ
ムの任意の地点、好ましくは塔底付近である。
ムの任意の地点、好ましくは塔底付近である。
【００４８】向流吸収装置から除去したスクラビングガ
スの温度または容器から放出したパージガスの温度のい
ずれかは、当該向流吸収装置および当該容器の全ての地
点において向流吸収装置中流体の凝固点以上の安全な温
度レベルに、維持することができる。
スの温度または容器から放出したパージガスの温度のい
ずれかは、当該向流吸収装置および当該容器の全ての地
点において向流吸収装置中流体の凝固点以上の安全な温
度レベルに、維持することができる。
【００４９】１次温度コントロールの設定値は、手動ま
たは好ましくは自動手段で、好ましくは当該システムの
別の位置、好ましくは塔底付近に位置した別の温度コン
トローラーにより、再設定することができる。
たは好ましくは自動手段で、好ましくは当該システムの
別の位置、好ましくは塔底付近に位置した別の温度コン
トローラーにより、再設定することができる。
【００５０】水の塔頂内への流速は、好ましくは流量コ
ントローラーにより前記した基準に従い水分濃度を維持
するような手動または好ましくは自動手段でコントロー
ルする。
ントローラーにより前記した基準に従い水分濃度を維持
するような手動または好ましくは自動手段でコントロー
ルする。
【００５１】水量コントローラーは、手動または好まし
くは自動手段で、好ましくは前記流速コントローラーま
たは密度コントローラーで再設定することができる。
くは自動手段で、好ましくは前記流速コントローラーま
たは密度コントローラーで再設定することができる。
【００５２】パージガスについての低温と低アンモニア
濃度のある種の組み合わせは、冷凍用の管束および容器
を省略することができる。例えば、前記具体例において
管１から入るパージガスが、温度−２１℃で、アンモニ
ア濃度３．３容量％であるとすると、総プラント生成物
に必要な水は、１４６ｋｇ／ｈｒ残り、管束および容器
は不要となる。この具体例では、水溶液中のアンモニア
濃度は、約４０％ほどに低くなる。
濃度のある種の組み合わせは、冷凍用の管束および容器
を省略することができる。例えば、前記具体例において
管１から入るパージガスが、温度−２１℃で、アンモニ
ア濃度３．３容量％であるとすると、総プラント生成物
に必要な水は、１４６ｋｇ／ｈｒ残り、管束および容器
は不要となる。この具体例では、水溶液中のアンモニア
濃度は、約４０％ほどに低くなる。
【００５３】前記したパージガスの低温は、例えば、以
下のように得ることができる：少なくとも一部のパージ
ガスを、ほぼ当該部分が利用可能な圧力で膨張器内に通
して当該ガスをほぼ向流吸収装置の圧力に膨張させ、こ
れにより当該ガスから機械的エネルギーを取り出し、次
いで有りうるなら当該エネルギーを用いて例えば発電器
により有用な仕事を行うことにより、得ることができる
。
下のように得ることができる：少なくとも一部のパージ
ガスを、ほぼ当該部分が利用可能な圧力で膨張器内に通
して当該ガスをほぼ向流吸収装置の圧力に膨張させ、こ
れにより当該ガスから機械的エネルギーを取り出し、次
いで有りうるなら当該エネルギーを用いて例えば発電器
により有用な仕事を行うことにより、得ることができる
。
【００５４】本明細書記載の技術的思想を具体化するこ
とによる付加的な変形例および修正例は、本明細書およ
び特許請求の範囲に記載の本発明の精神および範囲を逸
脱しない限り、本発明に包含されることは、当業者には
明白である。
とによる付加的な変形例および修正例は、本明細書およ
び特許請求の範囲に記載の本発明の精神および範囲を逸
脱しない限り、本発明に包含されることは、当業者には
明白である。
【図１】 本発明の具体例を示す流れ系統図
【図２】
図１に示した本発明の具体例の温度（℃）−液体中
のアンモニア（重量％）の関係を示すグラフ
図１に示した本発明の具体例の温度（℃）−液体中
のアンモニア（重量％）の関係を示すグラフ
１：管、２：バブル・キャプ・トレイ、３：吸収塔
、４：ワイヤー、５：下降管、６：シール、７：底部ト
レイ、８：下降管、９：シール・パン、１０：ワイヤー
、１１：容器、１２：管束、１３：扇形のバッフル、１
４：ワイヤー、１５：サージング・チャンバー、１６：
レベル・コントローラー、１７：バルブ、１８：管、１
９：管、２０：プレート、２１：スペース、２２：管、
２３：管、２４：管チャネル、２５：管チャネル、２７
：温度コントローラー、２８：バルブ、２９：温度コン
トローラー、３０：流量コントローラー、３１：バルブ
、３２：流速コントローラー、３３：液体密度コントロ
ーラー
、４：ワイヤー、５：下降管、６：シール、７：底部ト
レイ、８：下降管、９：シール・パン、１０：ワイヤー
、１１：容器、１２：管束、１３：扇形のバッフル、１
４：ワイヤー、１５：サージング・チャンバー、１６：
レベル・コントローラー、１７：バルブ、１８：管、１
９：管、２０：プレート、２１：スペース、２２：管、
２３：管、２４：管チャネル、２５：管チャネル、２７
：温度コントローラー、２８：バルブ、２９：温度コン
トローラー、３０：流量コントローラー、３１：バルブ
、３２：流速コントローラー、３３：液体密度コントロ
ーラー
Claims (20)
- 【請求項１】 アンモニア合成装置からのパージガス
中のアンモニアを回収するにあたり、パージガス中に含
まれるアンモニアを、冷却工程と吸収工程により水中に
吸収させて水溶液を形成すること、上記水溶液を、パー
ジガスと水の向流接触により冷却工程と吸収工程で形成
すること、上記冷却工程を、冷媒との間接的な潜熱交換
により行うこと、上記水溶液の少なくとも一部を、アン
モニア合成装置からのアンモニア生成物の少なくとも一
部と混合して、混合生成物を形成すること、当該プロセ
スに対する水の流速をコントロールすることにより、上
記混合生成物中の水分濃度を、炭素鋼製の貯蔵装置に対
する腐食保護を得るのに必要な最小濃度と、混合生成物
の製品仕様に許容可能な最大濃度の間に維持すること、
および当該プロセスにおける少なくとも１つの地点の温
度を、当該プロセスの任意の地点での液体の凝固を回避
するようなレベルに、コントロールすることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 アンモニア合成装置からのパージガス
中のアンモニアを回収するにあたり、パージガス中に含
まれるアンモニアを、冷却工程と吸収工程により水中に
吸収させて水溶液を形成すること、上記水溶液を、パー
ジガスと水の向流接触で形成すること、上記水溶液の少
なくとも一部を、アンモニア合成装置からのアンモニア
生成物の少なくとも一部と混合して、混合生成物を形成
すること、当該プロセスに対する水の流速をコントロー
ルすることにより、上記混合生成物中の水分濃度を、炭
素鋼製の貯蔵装置に対する腐食保護を得るのに必要な最
小濃度と、混合生成物の製品仕様に許容可能な最大濃度
の間に維持すること、および当該プロセスにおける少な
くとも１つの地点の温度を、当該プロセスの任意の地点
での液体の凝固を回避するようなレベルに、コントロー
ルすることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 アンモニア合成装置からのパージガス
中のアンモニアを連続的に回収するにあたり、パージガ
スを、アンモニア含有水溶液用の液溜めを備える容器内
に導入して、パージガス中のアンモニアを当該水溶液中
に吸収させ、これを冷却して高アンモニア濃度の水溶液
を形成し、冷却した水溶液を、当該容器から取り出し次
いでアンモニア合成装置からの無水のアンモニア生成物
と混合して、炭素鋼製の貯蔵装置に対する腐食保護を得
るのに充分に高い最小水分濃度と、混合アンモニア生成
物中の最大水分濃度に適合するのに充分に低い最大水分
濃度を有する混合アンモニア生成物を形成し、パージガ
スを容器内に通し、これを向流吸収装置内に導入し、液
体であるスクラビング用の水を向流吸収装置内に導入し
、パージガスをスクラビング用の水と向流で接触させて
、スクラビングしたガスを生成してこのガスを向流吸収
装置内を通過させると共に、希釈アンモニア溶液を生成
してこの溶液を容器内に集めることによりアンモニア含
有水溶液の液溜めを形成し、向流吸収装置からスクラビ
ングしたガスを取り出し、向流吸収装置内に導入される
スクラビング用の水の速度を、向流吸収装置内に導入さ
れるパージガスの速度、パージガス中のアンモニア濃度
およびアンモニア合成装置の無水のアンモニア生成物の
生産速度に対しコントロールし、これにより、混合アン
モニア生成物の水分濃度を、上記した最小濃度と最大濃
度の間に調整し、次いで、当該プロセスにおける少なく
とも１つの地点の温度を、冷却装置の操作によりコント
ロールすることにより、向流吸収装置および容器の全て
の地点において向流吸収装置中流体の凝固点以上の安全
なレベルの温度に維持することを特徴とする方法。 - 【請求項４】 パージガスとアンモニア含有水溶液の
混合物から、冷媒への間接的な熱交換を冷却装置により
行う請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 向流吸収装置から排出されるスクラビ
ングしたガスの温度を、コントロールして、向流吸収装
置および容器の全ての地点において向流吸収装置中流体
の凝固点以上の安全なレベルの温度に維持する請求項３
記載の方法 - 【請求項６】 容器内を通過したパージガスの温度を
、コントロールして、向流吸収装置および容器の全ての
地点において向流吸収装置中流体の凍結点以上の安全な
レベルの温度に維持する請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 スクラビング用の水の流速を自動的に
調節して、高アンモニア濃度・水溶液の密度をコントロ
ールし、これにより、混合アンモニア生成物の水分濃度
を、前記した最小水分濃度と最大水分濃度の間に調整す
る請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 スクラビング用の水の流速を自動的に
調節して、スクラビング用の水の当該流速：パージガス
の流速の比率をコントロールし、これにより、混合アン
モニア生成物の水分濃度を、前記した最小水分濃度と最
大水分濃度の間に調整する請求項３記載の方法。 - 【請求項９】 高アンモニア濃度・水溶液のアンモニ
ア濃度が、約５０〜約９０重量％である請求項３記載の
方法。 - 【請求項１０】 スクラビングしたガスのアンモニア
濃度が、約０．１容量％以下である請求項３記載の方法
。 - 【請求項１１】 混合アンモニア生成物の最小水分濃
度が、約０．１重量％以上で、混合アンモニア生成物の
最大水分濃度が、約１．０重量％以下である請求項３記
載の方法。 - 【請求項１２】 混合アンモニア生成物の最小水分濃
度が、約０．２重量％以上で、混合アンモニア生成物の
最大水分濃度が、約０．５重量％以下である請求項３記
載の方法。 - 【請求項１３】 アンモニア合成装置からのパージガ
ス中のアンモニアを連続的に回収するにあたり、液体で
あるスクラビング用の水を向流吸収装置内に導入し、パ
ージガスを向流吸収装置内に導入し、かかるパージガス
をスクラビング用の水と向流で接触させて、パージガス
中に含まれるアンモニアをスクラビング用の水中に吸収
させて、アンモニア含有水溶液およびスクラビングした
ガスを形成し、スクラビングしたガスを向流吸収装置か
ら取り出し、上記水溶液を向流吸収装置から取り出して
、これをアンモニア合成装置からの無水のアンモニア生
成物と混合して、炭素鋼製の貯蔵装置に対する腐食保護
を得るのに充分に高い最小水分濃度と、混合アンモニア
生成物中の最大水分濃度に適合するのに充分に低い最大
水分濃度を有する混合アンモニア生成物を形成し、向流
吸収装置内に導入されるスクラビング用の水の速度を、
向流吸収装置内に導入されるパージガスの速度、パージ
ガス中のアンモニア濃度およびアンモニア合成装置の無
水のアンモニア生成物の生産速度に対しコントロールし
、これにより、混合アンモニア生成物の水分濃度を、上
記した最小濃度と最大濃度の間に調整し、次いで、当該
プロセスにおける少なくとも１つの地点の温度を、冷却
装置の操作によりコントロールすることにより、向流吸
収装置および容器の全ての地点において向流吸収装置中
流体の凝固点以上の安全なレベルの温度に維持すること
を特徴とする方法。 - 【請求項１４】 さらに、パージガスの向流吸収装置
の導入前に、当該ガスの少なくとも一部を膨張器内に通
して、機械的エネルギーを取り出し、これによりパージ
ガスの温度を低下させる請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 さらに、水溶液の一部を容器内に集
め、ここで、当該水溶液を冷却してパージガスからのア
ンモニアを吸収し、これにより、混合アンモニア生成物
の形成に使用される高アンモニア濃度・水溶液を形成す
る請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 高アンモニア濃度・水溶液のアンモ
ニア濃度が、約５０〜約９０重量％である請求項１５記
載の方法。 - 【請求項１７】 無水のアンモニア生成物と混合した
水溶液のアンモニア濃度が、約４０重量％以上である請
求項１３記載の方法。 - 【請求項１８】 スクラビングしたガスのアンモニア
濃度が、約０．１容量％以下である請求項１３記載の方
法。 - 【請求項１９】 混合アンモニア生成物の最小水分濃
度が、約０．１重量％以上である請求項１９記載の方法
。 - 【請求項２０】 混合アンモニア生成物の最大水分濃
度が、約０．５重量％以下である請求項１９記載の方法
。
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