LU103206B1 - Process and plant for the production of ammonia with autothermal reformer - Google Patents

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LU103206B1
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Daniela Dostal
Katja Poschlad
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Thyssenkrupp Ag
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, umfassend die Schritte Bereitstellen von drei Eduktgasen, nämlich eines kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, eines luftbasierenden Eduktgases und eines dampfhaltigen Eduktgases, Erwärmen von zumindest einem der drei Eduktgase mit einer befeuerten Brennervorrichtung, wobei zumindest ein erwärmtes Eduktgas erhalten wird, Einspeisen des zumindest einen erwärmten Eduktgases sowie der übrigen der drei Eduktgase in einen autothermen Reformer, autothermes Reformieren der drei Eduktgase, wobei ein reformiertes Gasgemisch erhalten wird, Einspeisen des reformierten Gasgemischs in einen Ammoniaksynthesekreislauf mit einem Synthesekreislaufgas, Umsetzen des Synthesekreislaufgases in einem Konverter, wobei Ammoniak im Synthesekreislaufgas erzeugt wird, und Aufteilen des Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Ammoniaksyntheseanlage sowie ein Verfahren zum Umrüsten einer Ammoniaksyntheseanlage.The present invention relates to a process for producing ammonia, comprising the steps of providing three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, heating at least one of the three reactant gases with a fired burner device, wherein at least one heated reactant gas is obtained, feeding the at least one heated reactant gas and the remaining three reactant gases into an autothermal reformer, autothermally reforming the three reactant gases, wherein a reformed gas mixture is obtained, feeding the reformed gas mixture into an ammonia synthesis cycle with a synthesis cycle gas, converting the synthesis cycle gas in a converter, wherein ammonia is generated in the synthesis cycle gas, and dividing the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream, characterized in that the first partial stream is fed to the fired burner device as hydrogen-containing fuel gas. Furthermore, the invention relates to a corresponding ammonia synthesis plant and a method for converting an ammonia synthesis plant.

Description

' LU103206' LU103206

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Ammoniak mit autothermen ReformerProcess and plant for the production of ammonia with autothermal reformer

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des chemischen Anlagenbaus und betrifft einThe invention is in the field of chemical plant engineering and relates to a

Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, umfassend die Schritte Bereitstellen von dreiA process for producing ammonia, comprising the steps of providing three

Eduktgasen, nämlich eines kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, eines luftbasierendenEduct gases, namely a hydrocarbon-containing educt gas, an air-based

Eduktgases und eines dampfhaltigen Eduktgases, Erwärmen von zumindest einem der drei Eduktgase mit einer befeuerten Brennervorrichtung, wobei zumindest ein erwärmtesreactant gas and a vapor-containing reactant gas, heating at least one of the three reactant gases with a fired burner device, wherein at least one heated

Eduktgas erhalten wird, Einspeisen des zumindest einen erwärmten Eduktgases sowie der übrigen der drei Eduktgase in einen autothermen Reformer, autothermesEduct gas is obtained, feeding the at least one heated educt gas and the remaining three educt gases into an autothermal reformer, autothermal

Reformieren der drei Eduktgase, wobei ein reformiertes Gasgemisch erhalten wird, 11 Einspeisen des reformierten Gasgemischs in einen Ammoniaksynthesekreislauf mit einem Synthesekreislaufgas, Umsetzen des Synthesekreislaufgases in einem Konverter, wobei Ammoniak im Synthesekreislaufgas erzeugt wird, und Aufteilen desReforming the three reactant gases to obtain a reformed gas mixture, 11 feeding the reformed gas mixture into an ammonia synthesis cycle with a synthesis cycle gas, converting the synthesis cycle gas in a converter to produce ammonia in the synthesis cycle gas, and splitting the

Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom.Synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ammoniaksyntheseanlage mit einerThe invention further relates to an ammonia synthesis plant with a

Synthesegaserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines reformierten Eduktgases aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, mit einem Ammoniaksynthesekreislauf zumSynthesis gas generation device for generating a reformed reactant gas from a hydrocarbon-containing reactant gas, with an ammonia synthesis circuit for

Erzeugen von Ammoniak aus einem in einer Synthesekreislaufrichtung gefördertenProduction of ammonia from a product conveyed in a synthesis cycle direction

Synthesekreislaufgas, sowie mit einer Einspeisung zum Einspeisen des reformiertenSynthesis cycle gas, as well as a feed for feeding the reformed

Eduktgases in das Synthesekreislaufgas, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung und der Ammoniaksynthesekreislauf strömungstechnisch über die Einspeisung verbunden sind, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung einen autothermenreactant gas into the synthesis cycle gas, wherein the synthesis gas generation device and the ammonia synthesis cycle are fluidically connected via the feed, wherein the synthesis gas generation device has an autothermal

Reformer zum Erzeugen des reformierten Eduktgases aus einem luftbasierendenReformer for producing the reformed reactant gas from an air-based

Eduktgas, einem dampfhaltigen Eduktgas und dem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas sowie einen Gaserhitzer mit einer befeuerten Brennervorrichtung zum Erhitzen desreactant gas, a vapor-containing reactant gas and the hydrocarbon-containing reactant gas as well as a gas heater with a fired burner device for heating the

Eduktgases vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer aufweist, wobei derreactant gas before feeding into the autothermal reformer, whereby the

Ammoniaksynthesekreislauf einen Konverter zum Erzeugen eines konvertiertenAmmonia synthesis cycle a converter to produce a converted

Synthesekreislaufgases aus dem Synthesekreislaufgas sowie eine Auftrennung zumSynthesis cycle gas from the synthesis cycle gas and a separation to

Auftrennen des konvertierten Synthesekreislaufgases in zwei Teilströme aufweist, wobei die Auftrennung mit einer Ablassleitung zum Abführen eines der zwei Teilströme zo verbunden ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umrüsten einerSeparating the converted synthesis cycle gas into two partial streams, wherein the separation is connected to a discharge line for discharging one of the two partial streams zo. Finally, the invention relates to a method for converting a

Ammoniaksyntheseanlage mit einer Synthesegaserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines reformierten Gasgemisches unter Einsatz von drei Eduktgasen, nämlich einem 230627P00LU kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem luftbasierenden Eduktgas und einem dampfhaltigen Eduktgas, einem Ammoniaksynthesekreislauf zum Erzeugen vonAmmonia synthesis plant with a synthesis gas generation device for generating a reformed gas mixture using three reactant gases, namely a 230627P00LU hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, an ammonia synthesis cycle for generating

Ammoniak in einem in einer Synthesekreislaufrichtung gefördertenAmmonia in a synthesis cycle direction conveyed

Synthesekreislaufgas, sowie mit einer Einspeisung zum Einspeisen des reformiertenSynthesis cycle gas, as well as a feed for feeding the reformed

Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas, wobei diegas mixture into the synthesis cycle gas, whereby the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung und der Ammoniaksynthesekreislauf strömungstechnisch über die Einspeisung verbunden sind, wobei dieSynthesis gas generation device and the ammonia synthesis circuit are fluidically connected via the feed, whereby the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung einen autothermen Reformer zum Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase sowie einen GaserhitzerSynthesis gas generation device, an autothermal reformer for generating the reformed gas mixture using the three reactant gases and a gas heater

Mit einer befeuerten Brennervorrichtung zum Erhitzen von zumindest einem der dreiWith a fired burner device for heating at least one of the three

Eduktgase vor dem Einspeisen in den autothermen Reformer aufweist, wobei derreactant gases before feeding into the autothermal reformer, whereby the

Ammoniaksynthesekreislauf einen Konverter zum Erzeugen von Ammoniak imAmmonia synthesis cycle a converter to produce ammonia in

Synthesekreislaufgas aufweist.Synthesis cycle gas.

Ammoniak ist eine der wichtigsten Industriechemikalien mit einer weltweitenAmmonia is one of the most important industrial chemicals with a worldwide

Jahresproduktion von mehr als 150 Millionen Tonnen, wovon der größte Teil in derAnnual production of more than 150 million tons, most of which is in the

Düngemittelindustrie verwendet wird. Seit mehr als einem Jahrhundert wird Ammoniak großtechnisch vor allem nach dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt, in welchemFor more than a century, ammonia has been produced on an industrial scale, primarily using the Haber-Bosch process, in which

Wasserstoff und Stickstoff in einem Festbettreaktor an einem Katalysator miteinander umgesetzt werden. Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, derenHydrogen and nitrogen are reacted with each other in a fixed-bed reactor over a catalyst. Since this is an equilibrium reaction, the

Gleichgewicht nicht auf die Seite der Produkte liegt, wird mit Hilfe einer Fördervorrichtung das Reaktionsgemisch mit den nicht umgesetzten Gasbestandteilen in einemequilibrium is not on the side of the products, the reaction mixture with the unreacted gas components is transported to a

Ammoniaksynthesekreislauf zirkuliert. Aus diesem Ammoniaksynthesekreislauf (Synthesekreislauf, Synthese-Loop) wird Ammoniak abgetrennt und nicht umgesetzterAmmonia synthesis cycle circulates. From this ammonia synthesis cycle (synthesis cycle, synthesis loop), ammonia is separated and unreacted

Wasserstoff und Stickstoff innerhalb des Ammoniaksynthesekreislaufs erneut demHydrogen and nitrogen within the ammonia synthesis cycle are again

Katalysator zugeführt. Die Menge, die dem Ammoniaksynthesekreislauf als Ammoniak entnommen wird, wird durch eine entsprechende Menge Wasserstoff und Stickstoff ersetzt, die dem Ammoniaksynthesekreislauf als Frischgas („Make-Up-Gas“) zugeführt wird. Klassischerweise wird der für die Reaktion benötigte Wasserstoff aus Erdgas erzeugt, weshalb hierbei eine beträchtliche Menge an Kohlendioxid erzeugt wird. zo In den letzten Jahren besteht ein vermehrtes Interesse an einer möglichst nachhaltigenThe amount of ammonia removed from the ammonia synthesis cycle as ammonia is replaced by a corresponding amount of hydrogen and nitrogen, which is fed into the ammonia synthesis cycle as fresh gas ("make-up gas"). Traditionally, the hydrogen required for the reaction is produced from natural gas, which is why a considerable amount of carbon dioxide is produced. zo In recent years, there has been increasing interest in a process that is as sustainable as possible.

Herstellung von Ammoniak. Im Fokus steht hierbei insbesondere „grüner Ammoniak“, also Ammoniak, für dessen Herstellung kein zusätzliches Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird und bei welcher auch keine fossilen Brennstoffe zum Einsatz kommen. 230627P00LUAmmonia production. The focus here is particularly on "green ammonia," i.e., ammonia whose production does not release additional carbon dioxide into the atmosphere and does not use fossil fuels. 230627P00LU

Um grünen Ammoniak herstellen zu können, muss auch der benötigte Wasserstoff „grün“ sein und ohne zusätzliche Freisetzung von Kohlendioxid ohne Einsatz aus fossilenIn order to produce green ammonia, the hydrogen required must also be “green” and produced without additional carbon dioxide release and without the use of fossil fuels.

Brennstoffen erzeugt werden. Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgt daher typischerweise durch Elektrolyse von Wasser, wofür der Energiebedarf aus erneuerbaren/regenerativen Energien gedeckt wird. In Anbetracht der derzeit verfügbaren Infrastruktur für die Erzeugung elektrischer Energie aus regenerativenFuels are produced. The production of green hydrogen is therefore typically carried out by electrolysis of water, for which the energy demand is met from renewable/regenerative energies. Given the currently available infrastructure for the generation of electrical energy from renewable

Energien ist jedoch absehbar, dass der Energiebedarf einer derart energieintensivenHowever, it is foreseeable that the energy demand of such an energy-intensive

Technologie sich noch nicht weltweit vollständig unter ausschließlicher Verwendung regenerativer Energiequellen decken lässt. Daher muss zumindest übergangsweise zusätzlich zu einer Herstellung grünen Ammoniaks auch auf andere klimaoptimiertetechnology cannot yet be fully covered worldwide using renewable energy sources exclusively. Therefore, at least temporarily, in addition to the production of green ammonia, other climate-optimised

Technologien zurückgegriffen werden, um die Belastungen für die Umwelt nachhaltig zu verringern. Ein Weg, um dieses Ziel zu erreichen, besteht in der Herstellung von so genanntem „blauen Ammoniak“.Technologies are being used to sustainably reduce environmental impacts. One way to achieve this goal is the production of so-called "blue ammonia."

Blauer Ammoniak wird ebenfalls ohne erhebliche Freisetzung von Kohlendioxid in dieBlue ammonia is also released into the atmosphere without significant release of carbon dioxide.

Atmosphäre erzeugt, allerdings wird hierbei — im Unterschied zu der Herstellung von grünem Ammoniak — durchaus auf fossile Brennstoffe zurückgegriffen, um Wasserstoff auf dem Weg der Reformierung von Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Das dabei entstehende Kohlendioxid wird jedoch nicht in die Atmosphäre freigesetzt, sondern aufgefangen und in Kohlenstoffdioxidspeichern gelagert. Auf diese Weise wird blauerAtmosphere, however, unlike the production of green ammonia, fossil fuels are used to produce hydrogen by reforming hydrocarbons. The resulting carbon dioxide is not released into the atmosphere, but captured and stored in carbon dioxide storage facilities. In this way, bluer

Wasserstoff erhalten, welcher zu blauem Ammoniak umgesetzt werden kann. Daher wird bei der Herstellung von blauem Ammoniak weitgehend keine erhebliche Menge anHydrogen is obtained, which can be converted into blue ammonia. Therefore, in the production of blue ammonia, no significant amount of

Kohlendioxid freigesetzt, sodass auch auf diesem Weg eine relativ klimaneutraleCarbon dioxide is released, so that this method also results in a relatively climate-neutral

Herstellung möglich ist (auch bei der Herstellung von blauem Ammoniak wird weiterhinProduction is possible (even in the production of blue ammonia,

Kohlendioxid emittiert, jedoch ist der Anteil an Kohlendioxid, das hierbei in dieCarbon dioxide is emitted, but the proportion of carbon dioxide that enters the

Atmosphäre gelangt, erheblich geringer als bei der herkömmlichen Herstellung vonatmosphere, significantly lower than in conventional production of

Ammoniak, teilweise werden dabei 70-95 % des ansonsten freigesetzten Kohlendioxids vermieden).Ammonia, in some cases 70-95% of the carbon dioxide that would otherwise be released is avoided).

Die Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas erfolgt klassischerweise in Reformern, typischerweise bei einer Dampfreformierung in mehrstufigen Dampfreformern oder bei zo einer partiellen Oxidation. Eine Kombination beider Verfahren bietet das autothermeHydrogen is traditionally produced from natural gas in reformers, typically by steam reforming in multi-stage steam reformers or by partial oxidation. A combination of both processes is offered by autothermal

Reformieren, wodurch gleich sich der Wirkungsgrad beider Verfahren steigern lässt.Reforming, which increases the efficiency of both processes.

Dabei wird ein Teil des Erdgases substöchiometrisch oxidiert und die dabei entstehendeIn this process, part of the natural gas is oxidized substoichiometrically and the resulting

Reaktionswärme zur katalytischen Dampfreformierung genutzt wird, wofür eine 230627P00LU kontrollierte Zufuhr der Eduktströme (Erdgas, Luft — oder ein anderes Oxidationsmittel - und Wasserdampf) erforderlich ist. Beim autothermen Reformieren müssen dieReaction heat is used for catalytic steam reforming, which requires a controlled supply of the reactant streams (natural gas, air — or another oxidant — and steam). In autothermal reforming, the

Eduktströme vorgewärmt werden, wofür neben einer Nutzung von Prozessabwärme — etwa aus dem reformierten Gas — auch auf befeuerte Brenner zurückgegriffen wird, welche mit einem Brenngas betrieben werden. Als Brenngas für die befeuerteEduct streams are preheated, for which purpose, in addition to the use of process waste heat — for example from the reformed gas — fired burners are also used, which are operated with a fuel gas. The fuel gas for the fired

Brennervorrichtung wird typischerweise Erdgas eingesetzt. Hierbei wird ebenfallsNatural gas is typically used in the burner device.

Kohlendioxid freigesetzt, welches aufgefangen werden muss, um eine klimaneutraleCarbon dioxide is released, which must be captured in order to achieve a climate-neutral

Herstellung von Ammoniak zu gewährleisten. Zum Vorwärmen kann darüber hinaus auch die Abwärme des Rauchgases des befeuerten Brenners eingesetzt werden.To ensure the production of ammonia. The waste heat from the flue gas of the fired burner can also be used for preheating.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, beim Vorwärmen der Eduktströme für dieThe object of the invention is to preheat the reactant streams for the

Ammoniakherstellung im autothermen Reformer die zusätzliche Kohlendioxidfreisetzung in die Atmosphäre zu verringern ohne dass dies einen signifikanten zusätzlichen Aufwand beim Entfernen von Kohlendioxid erfordert.Ammonia production in the autothermal reformer can reduce the additional carbon dioxide release into the atmosphere without requiring significant additional effort in removing carbon dioxide.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak mit den inThis task is solved by a process for the production of ammonia with the

Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, durch eine Ammoniaksyntheseanlage mit den inClaim 1, by an ammonia synthesis plant with the features specified in

Anspruch 8 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren zum Umrüsten einerClaim 8 and by a method for converting a

Ammoniaksyntheseanlage mit den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen. VorteilhafteAmmonia synthesis plant with the features specified in claim 15. Advantageous

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgendenFurther developments arise from the subclaims, the following

Beschreibung sowie den Zeichnungen.Description and drawings.

Ein derartiges Verfahren umfasst daher die Schritte a) Bereitstellen von drei Eduktgasen, nämlich eines kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, eines luftbasierenden Eduktgases und eines dampfhaltigen Eduktgases, b) Erwärmen von zumindest einem der dreiSuch a method therefore comprises the steps a) providing three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, b) heating at least one of the three

Eduktgase mit einer befeuerten Brennervorrichtung, wobei zumindest ein erwärmtesEduct gases with a fired burner device, wherein at least one heated

Eduktgas erhalten wird, c) Einspeisen des zumindest einen erwärmten Eduktgases sowie der übrigen der drei Eduktgase in einen autothermen Reformer, d) autothermesreactant gas is obtained, c) feeding the at least one heated reactant gas and the remaining three reactant gases into an autothermal reformer, d) autothermal

Reformieren der drei Eduktgase, wobei ein reformiertes Gasgemisch erhalten wird, e)Reforming the three reactant gases to obtain a reformed gas mixture, e)

Einspeisen des reformierten Gasgemischs in einen Ammoniaksynthesekreislauf mit einem Synthesekreislaufgas, f) Umsetzen des Synthesekreislaufgases in einemFeeding the reformed gas mixture into an ammonia synthesis cycle with a synthesis cycle gas, f) converting the synthesis cycle gas in a

Konverter, wobei Ammoniak im Synthesekreislaufgas erzeugt wird, und g) Aufteilen des zo Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom.converter, whereby ammonia is produced in the synthesis cycle gas, and g) dividing the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream.

Charakteristisch ist dabei, dass der erste Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung (Brenner, befeuerter Brenner) als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird. 230627P00LUA characteristic feature is that the first partial flow of the fired burner device (burner, fired burner) is supplied as hydrogen-containing fuel gas. 230627P00LU

Ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak ist ein Verfahren, in welchem aus EduktenA process for the production of ammonia is a process in which starting materials

Ammoniak hergestellt wird. Ein derartiges Verfahren wird typischerweise in einerAmmonia is produced. Such a process is typically carried out in a

Ammoniaksyntheseanlage durchgeführt. Eine Ammoniaksyntheseanlage ist eine Anlage, die zur Herstellung von Ammoniak aus Wasserstoff und Stickstoff vorgesehen ist. Eine 5 derartige Anlage weist einen Ammoniaksynthesekreislauf (Synthesekreislauf) auf, also einen Bereich, welcher zumindest teilweise für das Reaktionsgasgemisch kreislaufartig- zyklisch durchlaufbar aufgebaut ist und dafür eingerichtet ist, dass innerhalb diesesAmmonia synthesis plant. An ammonia synthesis plant is a plant designed to produce ammonia from hydrogen and nitrogen. Such a plant has an ammonia synthesis cycle (synthesis cycle), i.e. a section which is at least partially designed to be cyclically circulated for the reaction gas mixture and is designed so that within this

Ammoniaksynthesekreislaufs die Synthese des Ammoniaks stattfindet. Als wesentliches funktionales Element weist der Ammoniaksynthesekreislauf einen Konverter (Ammoniakkonverter, Synthesereaktor, Ammoniaksynthesereaktor) auf, der eingerichtet ist zum katalytischen Umsetzen von Stickstoff und Wasserstoff zumindest teilweise zuThe synthesis of ammonia takes place in the ammonia synthesis cycle. As an essential functional element, the ammonia synthesis cycle has a converter (ammonia converter, synthesis reactor, ammonia synthesis reactor), which is designed to catalytically convert nitrogen and hydrogen at least partially to

Ammoniak, üblicherweise nach dem Haber-Bosch-Verfahren. Beim Haber-Bosch-Ammonia, usually according to the Haber-Bosch process. In the Haber-Bosch process

Verfahren wird die Reaktion typischerweise in Anwesenheit eines Eisenkatalysators beiIn this process, the reaction is typically carried out in the presence of an iron catalyst at

Temperaturen aus einem Bereich von etwa 350 °C bis etwa 550 °C und bei einem Druck von mehr als 100 bar gemäß der Reaktionsgleichung 3 Hz + Na = 2 NHs + 92.28 kJ/mol durchgeführt. Das als Synthesekreislaufgas (Kreislaufgas) zirkulierende Gasgemisch weist als Hauptbestandteile Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak auf, darüber hinaus kann es aber gegebenenfalls auch weitere Bestandteile enthalten. Es wird in denTemperatures in a range of approximately 350 °C to approximately 550 °C and at a pressure of more than 100 bar according to the reaction equation 3 Hz + Na = 2 NHs + 92.28 kJ/mol. The gas mixture circulating as synthesis cycle gas (cycle gas) has nitrogen, hydrogen, and ammonia as its main components, but may also contain other components if necessary. It is used in the

Konverter eingeleitet, tritt dort in Kontakt mit dem Katalysator und wird aus dem Konverter herausgeleitet, wobei das herausgeleitete Gasgemisch im Produktionsbetrieb einen höheren Ammoniakgehalt aufweist als das eingeleitete Gasgemisch (und dementsprechend einen niedrigeren Stickstoffgehalt und einen niedrigerenConverter, comes into contact with the catalyst and is discharged from the converter, whereby the discharged gas mixture in production operation has a higher ammonia content than the introduced gas mixture (and accordingly a lower nitrogen content and a lower

Wasserstoffgehalt als das eingeleitete Gasgemisch). Häufig wird dabei ein mehrstufigerhydrogen content than the introduced gas mixture). Often a multi-stage

Konverter eingesetzt, bei welchem das Synthesekreislaufgas nacheinander durch zwei, drei oder mehr Reaktionsräume oder Reaktionsgefäße hindurchgeleitet wird, zwischen welchen zum Abführen der Wärme, die bei der Reaktion entsteht, in der RegelConverter is used in which the synthesis cycle gas is passed successively through two, three or more reaction chambers or reaction vessels, between which, to remove the heat generated during the reaction,

Wärmetauscher angeordnet sind, mittels welcher das in die einzelnen Reaktionsräume oder Reaktionsgefäße einzuleitende Synthesekreislaufgas durch das aus demHeat exchangers are arranged, by means of which the synthesis cycle gas to be introduced into the individual reaction chambers or reaction vessels is passed through the

Reaktionsraum herausströmende Synthesekreislaufgas vorgewärmt wird. zo Im Ammoniaksynthesekreislauf wird das Gasgemisch mit Hilfe eines Kompressors imThe synthesis cycle gas flowing out of the reaction chamber is preheated. In the ammonia synthesis cycle, the gas mixture is preheated with the help of a compressor in the

Kreis geführt (zyklisch gefördert). Der Kompressor (Verdichter) ist eingerichtet und angeordnet, um das Gasgemisch im Ammoniaksynthesekreislauf in eine Förderrichtung zyklisch zu fördern, die Synthesekreislaufrichtung. Das Fördern erfolgt dabei durch 230627P00LUThe compressor is designed and arranged to cyclically convey the gas mixture in the ammonia synthesis cycle in one conveying direction, the synthesis cycle direction. The conveying is carried out by 230627P00LU.

Druckunterschiede über den Kompressor, welche durch den Kompressor aufgebaut werden; typischerweise wird das Synthesekreislaufgas bei einem Druck von etwa 170 bar bis etwa 300 bar, insbesondere von 190 bar bis 210 bar, gefördert. Demzufolge weist derPressure differences across the compressor, which are built up by the compressor; typically the synthesis cycle gas is delivered at a pressure of about 170 bar to about 300 bar, in particular from 190 bar to 210 bar. Consequently, the

Kompressor eine Saugseite und eine Druckseite auf. Über die Saugseite nimmt derThe compressor has a suction side and a pressure side. The suction side takes in

Kompressor das Gasgemisch aus dem Ammoniaksynthesekreislauf auf und gibt dies über die Druckseite wieder an den Ammoniaksynthesekreislauf ab. Dazu ist der Einlass des Konverters mit der Druckseite des Kompressors strömungstechnisch verbunden und der Auslass des Konverters mit der Saugseite des Kompressors strömungstechnisch verbunden. „Strömungstechnisch verbunden“ bedeutet, dass eine für ein fluides Medium wie ein Gas oder eine Flüssigkeit durchströmbare Verbindung besteht (hier zwischen derCompressor absorbs the gas mixture from the ammonia synthesis cycle and releases it back to the ammonia synthesis cycle via the pressure side. For this purpose, the inlet of the converter is fluidically connected to the pressure side of the compressor and the outlet of the converter is fluidically connected to the suction side of the compressor. "Flow-connected" means that there is a connection through which a fluid medium such as a gas or liquid can flow (here between the

Druckseite des Kompressors und dem Einlass des Konverters beziehungsweise dempressure side of the compressor and the inlet of the converter or the

Auslass des Konverters und der Saugseite des Kompressors), wobei dadurch nicht ausgeschlossen ist, dass sich innerhalb der durchströmbaren Strecke (Förderstrecke) weitere funktionale Elemente befinden, auch solche, mittels welcher diese VerbindungOutlet of the converter and the suction side of the compressor), whereby this does not exclude the possibility of further functional elements being located within the flow-through section (conveying section), including those by means of which this connection

Uumgelenkt oder anderweitig geregelt oder sogar abgesperrt werden kann.Can be diverted or otherwise regulated or even blocked.

Stromabwärts vom Konverter (die Begriffe „stromabwärts“ und „stromaufwärts“ beziehen sich beim Ammoniaksynthesekreislauf auf die Synthesekreislaufrichtung, also dieDownstream of the converter (the terms “downstream” and “upstream” refer to the synthesis cycle direction in the ammonia synthesis cycle, i.e. the

Förderrichtung des Gasgemischs innerhalb des Ammoniaksynthesekreislaufs) wird während des Produktionsbetriebs - insbesondere während eines Betriebs bei Volllast, also bei einer Auslastung von 100 % - in einem Ammoniakabscheider Ammoniak aus dem Ammoniaksynthesekreislauf entfernt (typischerweise kryogen in einer Kälteanlage, beispielsweise einer Ammoniakkälteanlage, in der das Gasgemisch abgekühlt wird, wobei Ammoniak in flüssiger Form auskondensiert und vom Gasstrom abgetrennt werden kann, jedoch sind grundsätzlich auch andere teilweise selektive Verfahren zurConveying direction of the gas mixture within the ammonia synthesis cycle), during production operation - especially during operation at full load, i.e. at a capacity of 100% - ammonia is removed from the ammonia synthesis cycle in an ammonia separator (typically cryogenically in a refrigeration system, for example an ammonia refrigeration system, in which the gas mixture is cooled, whereby ammonia condenses out in liquid form and can be separated from the gas stream, but in principle other partially selective processes for

Gasabtrennung möglich, beispielsweise eine Druckwechsel-Adsorption / „PressureGas separation is possible, for example a pressure swing adsorption / “Pressure

Swing Adsorption“ oder eine Abtrennung mittels selektiv durchlässiger Membranen).Swing adsorption or separation using selectively permeable membranes).

Aufgrund der Verfahrensführung im Durchflussbetrieb wird im Ammoniakabscheider häufig nur ein Teil des Ammoniaks aus den Ammoniaksynthesekreislauf entfernt, es verbleibt ein gewisser Restanteil im Synthesekreislaufgas. Stromabwarts von oder in dem zo Ammoniakabscheider werden dem Gasstrom im Ammoniaksynthesekreislauf entsprechend Edukte (insbesondere Wasserstoff und Stickstoff) in einer Einspeisung zugeführt (als Frischgas), bevor der Gasstrom erneut in den Konverter eingeleitet wird. 230627P00LUDue to the flow-through process, often only a portion of the ammonia is removed from the ammonia synthesis cycle in the ammonia separator, leaving a certain residual portion in the synthesis cycle gas. Downstream of or in the ammonia separator, reactants (particularly hydrogen and nitrogen) are added to the gas stream in the ammonia synthesis cycle (as fresh gas) before the gas stream is reintroduced into the converter. 230627P00LU

Neben der Einspeisung, der Fordervorrichtung, dem Konverter und demIn addition to the feed, the conveyor, the converter and the

Ammoniakabscheider kann der Ammoniaksynthesekreislauf weitere funktionaleAmmonia separator, the ammonia synthesis cycle can have further functional

Elemente aufweisen, etwa Kühlvorrichtungen zum Abkühlen des Gasgemischs, nachdem es infolge der bei der Reaktion anfallenden Wärmetönung erhitzt wurde (insbesondereelements, such as cooling devices for cooling the gas mixture after it has been heated as a result of the heat produced during the reaction (in particular

Kühler, Abhitzedampferzeuger oder Dampfüberhitzer), Heizvorrichtungen, um dascooler, heat recovery steam generator or steam superheater), heating devices to

Gasgemisch stromaufwärts vom Konverter auf eine Temperatur zu erwärmen, die erforderlich ist, um im Konverter die Umsetzung der Edukte zum Produkt Ammoniak zu gewährleisten (insbesondere elektrische Heizvorrichtungen) und/oder kombinierte Heiz- /Kühlvorrichtungen, um überschüssige Wärmeenergie des Gasgemischs nach Austritt aus dem Konverter dafür zu nutzen, das Gasgemisch vor Eintritt in den Konverter zu erwärmen (insbesondere Gas-Gas-Wärmetauscher).Heating the gas mixture upstream of the converter to a temperature required to ensure the conversion of the reactants to the product ammonia in the converter (in particular electrical heating devices) and/or combined heating/cooling devices to use excess thermal energy of the gas mixture after leaving the converter to heat the gas mixture before it enters the converter (in particular gas-gas heat exchangers).

Das Frischgas, welches in den Ammoniaksynthesekreislauf (Backend) eingespeist wird, wird in der Ammoniaksyntheseanlage von einer Synthesegaserzeugungsvorrichtung (Frontend) über die Einspeisung als Synthesegas bereitgestellt, also als ein Gasgemisch, das für die Synthese von Ammoniak eingesetzt wird und welches vor allem Stickstoff undThe fresh gas, which is fed into the ammonia synthesis cycle (backend), is provided in the ammonia synthesis plant by a synthesis gas generation device (frontend) via the feed as synthesis gas, i.e. as a gas mixture which is used for the synthesis of ammonia and which mainly contains nitrogen and

Wasserstoff enthält. In der Synthesegaserzeugungsvorrichtung wird das Synthesegas aus drei unterschiedlichen Eduktgasen erzeugt, nämlich aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem Oxidationsmittel und Wasser. Dazu werden diese Gase in einen Reformer eingebracht, wo sie miteinander reagieren. Im Reformer können je nach Reaktionsführung unterschiedliche Prozesse ablaufen. Bei einerContains hydrogen. In the synthesis gas generation device, the synthesis gas is produced from three different reactant gases: a hydrocarbon-containing reactant gas, an oxidant, and water. These gases are fed into a reformer, where they react with each other. Depending on the reaction regime, different processes can take place in the reformer.

Dampfreformierung werden Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf in einem endothermen Prozess allotherm (gegebenenfalls auch autotherm) katalytisch zurIn steam reforming, hydrocarbons are catalytically converted with steam in an endothermic process allothermically (or autothermally) to

Reaktion gebracht, typischerweise bei Temperaturen von etwa 700 °C bis 900 °C und einem Druck von etwa 25bar bis 80 bar, während bei einer partiellen Oxidationreaction, typically at temperatures of about 700 °C to 900 °C and a pressure of about 25 bar to 80 bar, while in a partial oxidation

Kohlenwasserstoffe in einem exothermen Prozess mit einem Sauerstoffunterschuss thermisch oder katalytisch zur Reaktion gebracht werden, wobei in beiden Fällen molekularer Wasserstoff entsteht. Bei der autothermen Reformierung werdenHydrocarbons are reacted thermally or catalytically in an exothermic process with a deficit of oxygen, in both cases producing molecular hydrogen. In autothermal reforming,

Dampfreformierung und partielle Oxidation miteinander kombiniert, sodass ein Teil derSteam reforming and partial oxidation are combined so that part of the

Kohlenwasserstoffe unterstöchiometrisch oxidiert wird und die dabei entstehende zo Wärmetönung für eine Dampfreformierung eingesetzt wird. Beim Reformieren entstehendes Kohlenmonoxid kann dabei im Rahmen einer Kohlenstoffoxid-Hydrocarbons are oxidized substoichiometrically and the resulting heat is used for steam reforming. Carbon monoxide produced during reforming can be used as part of a carbon oxide

Konvertierung (Kohlenoxid-Konvertierung, Kohlenmonoxid-Konvertierung, Wassergas-Conversion (carbon oxide conversion, carbon monoxide conversion, water gas

Shift-Reaktion) mit Wasser unter Bildung von Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt 230627P00LU werden, wodurch sich die Wasserstoffausbeute erhöhen lässt. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine derartige autotherme Reformierung.Shift reaction) with water to form carbon dioxide and hydrogen, thereby increasing the hydrogen yield. In this case, this is an autothermal reforming process.

Bei der Reformierung kann je nach Herkunft des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases vor einem autothermen Reformieren eine Vorbehandlung vor dem Reformieren oder eine s Nachbehandlung des beim Reformieren erhaltenen reformierten Gasgemischs erforderlich sein, beispielsweise eine Hydrierung (Hydrogenierung) für kohlenwasserstoffhaltige Eduktgase mit einem hohen Gehalt an ungesättigtenDuring reforming, depending on the origin of the hydrocarbon-containing reactant gas, a pre-reforming treatment or a post-treatment of the reformed gas mixture obtained during reforming may be required before autothermal reforming, for example hydrogenation (hydrogenation) for hydrocarbon-containing reactant gases with a high content of unsaturated

Verbindungen und/oder eine Vorabentschwefelung für kohlenwasserstoffhaltigeCompounds and/or pre-desulfurization for hydrocarbon-containing

Eduktgase mit hohem Schwefelgehalt (typischerweise erfolgt dies katalytisch in einem definierten Temperaturbereich typischerweise von etwa 320 °C bis etwa 400 °C, sodass ein Teil des Vorwärmens - einschließlich dem Erhitzen mit der befeuertenEduct gases with high sulfur content (typically this is done catalytically in a defined temperature range typically from about 320 °C to about 400 °C, so that part of the preheating - including heating with the fired

Brennervorrichtung - auch vor der Vorabentschwefelung durchgeführt werden kann). Imburner device - can also be carried out before the pre-desulfurization). In

Rahmen der Nachbehandlung werden neben einer Kohlenstoffoxid-Konvertierung üblicherweise Maßnahmen getroffen, um den Sauerstoffgehalt des Synthesegases (reformierten Gasgemischs) zu verringern, da bereits Spuren von Sauerstoff bei der nachgelagerten Reaktion des Synthesegases zu Ammoniak die Aktivität des Katalysators beeinträchtigen oder diesen sogar beschädigen können. Dazu wird das beimIn addition to carbon oxide conversion, measures are usually taken during post-treatment to reduce the oxygen content of the synthesis gas (reformed gas mixture), since even traces of oxygen can impair the activity of the catalyst or even damage it during the downstream reaction of the synthesis gas to ammonia.

Kohlenstoffoxid-Konvertieren erhaltene Kohlendioxid aus dem reformierten Gasgemisch entfernt, beispielsweise mittels einer basischen Kohlendioxidwäsche oder einerCarbon dioxide obtained from carbon oxide conversion is removed from the reformed gas mixture, for example by means of a basic carbon dioxide scrubber or a

Methanolwäsche, verbliebene Spuren an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid in einemMethanol wash, remaining traces of carbon monoxide and carbon dioxide in a

Methanisator im Rahmen eines Methanisierens zu Methan konvertiert und etwaigeMethanizer is converted to methane as part of a methanation process and any

Restfeuchtigkeit durch Trocknen entfernt, beispielsweise mit Hilfe von geeignetenResidual moisture is removed by drying, for example with the help of suitable

Molekularsieben. Überdies besteht die Möglichkeit, Wasser auch erst imMolecular sieves. Furthermore, it is possible to add water in the

Ammoniaksynthesekreislauf zu entfernen; Wird das reformierte Gasgemisch in denammonia synthesis cycle; If the reformed gas mixture is fed into the

Ammoniaksynthesekreislauf stromaufwärts vom Ammoniakabscheider eingespeist, kann das im reformierten Gasgemisch enthaltene Wasser beispielsweise auch kryogen aus dem Synthesekreislaufgas abgetrennt werden.If the ammonia synthesis cycle is fed upstream of the ammonia separator, the water contained in the reformed gas mixture can also be cryogenically separated from the synthesis cycle gas.

Als kohlenwasserstoffhaltiges Eduktgas kann jedes Gas eingesetzt werden, welchesAny gas containing hydrocarbons can be used as the reactant gas which

Kohlenwasserstoffe enthält und für ein autothermes Reformieren geeignet ist, also zo insbesondere (natürliches) Erdgas und/oder dem natürlichen Erdgas ähnliche synthetische Gasgemische. Erdgas ist ein Gasgemisch, welches zumeist überwiegend aus Methan besteht, je nach Herkunft kann dieses weitere langkettige Bestandteile aufweisen, beispielsweise Ethan, Propan, Butan, Ethen, Pentan, sowie weitere 230627P00LUContains hydrocarbons and is suitable for autothermal reforming, i.e., in particular (natural) natural gas and/or synthetic gas mixtures similar to natural gas. Natural gas is a gas mixture that mostly consists of methane. Depending on its origin, it may contain other long-chain components, such as ethane, propane, butane, ethylene, pentane, and other 230627P00LU

Bestandteile wie etwa Wasser, Schwefelwasserstoff sowie organischeComponents such as water, hydrogen sulfide and organic

Schwefelverbindungen, Stickstoff, Kohlendioxid und Edelgase. Beispiele fürSulphur compounds, nitrogen, carbon dioxide and noble gases. Examples of

Gasgemische, die natürlichen Erdgas ähnlich sind, sind etwa synthetic natural gas (SNG) oder auch nicht-synthetisches Biogas.Gas mixtures that are similar to natural gas include synthetic natural gas (SNG) and non-synthetic biogas.

Das Oxidationsmittel ist typischerweise ein luftbasierendes Eduktgas, also ein Gas, welches als Oxidationsmittel Luftsauerstoff beinhaltet. Anstelle von Luft kann auch ein anderes Oxidationsmittel verwendet werden. So wurde im Vortrag „Decarbonize with blue ammonia“ von Ameet Kakoti und Per Juul Dahl, der am 13.09.2022 auf dem 66th AnnualThe oxidant is typically an air-based reactant gas, i.e., a gas that contains atmospheric oxygen as the oxidant. Instead of air, another oxidant can also be used. This was demonstrated in the presentation "Decarbonize with blue ammonia" by Ameet Kakoti and Per Juul Dahl, which was presented on September 13, 2022, at the 66th Annual

Safety in Ammonia Plants and Related Facilities Symposium der AIChE in Chicago gehalten wurde, ein Verfahren zum Herstellen von Ammoniak beschrieben, in welchem das Synthesegas in einem autothermen Reformer erzeugt wird. Als Oxidationsmittel für das autotherme Reformieren wird dort reiner Sauerstoff eingesetzt, welcher von einer kryogenen Luftzerlegungsanlage erhalten wird. In dieser Luftzerlegungsanlage wird ebenfalls reiner Stickstoff erhalten, welcher mit dem Synthesegas vor dem Einspeisen in den Ammoniaksynthesekreislauf vermischt wird. Ein Vorteil dieser Reaktionsführung besteht darin, dass das Synthesekreislaufgas lediglich geringe Mengen an inerten Gasen wie Argon oder Methan enthält, sodass es nur selten erforderlich ist, Ablassgas abzulassen (purge), wodurch sich für eine vorgegebene Kapazität derSafety in Ammonia Plants and Related Facilities Symposium of the AIChE in Chicago, a process for producing ammonia was described in which the synthesis gas is generated in an autothermal reformer. Pure oxygen, obtained from a cryogenic air separation unit, is used as the oxidant for the autothermal reforming. This air separation unit also produces pure nitrogen, which is mixed with the synthesis gas before being fed into the ammonia synthesis cycle. An advantage of this reaction procedure is that the synthesis cycle gas contains only small amounts of inert gases such as argon or methane, so that purging is rarely necessary, which results in a

Ammoniakproduktion die Umlaufmenge an Synthesekreislaufgas und somit auch dieAmmonia production, the circulation amount of synthesis cycle gas and thus also the

KonvertergrôBe verringert. Die gesamte Sauerstoffmenge, die beim autothermenThe total amount of oxygen used in the autothermal

Reformieren benötigt wird, wird durch die Luftzerlegungsanlage erhalten, weshalb bei dieser Reaktionsführung die Luftzerlegungsanlage eine relativ hohe Kapazität aufweisen muss, was mit hohen Kosten verbunden ist. Da Stickstoff beim Reformieren als chemisch inerte Komponente angesehen werden kann, ist die Verwendung von reinem Sauerstoff nicht zwingend erforderlich. Es existieren auch andere Verfahren, in welchen alsThe amount of oxygen required for reforming is obtained by the air separation plant, which is why the air separation plant must have a relatively high capacity for this reaction, which is associated with high costs. Since nitrogen can be considered a chemically inert component in reforming, the use of pure oxygen is not mandatory. There are also other processes in which

Oxidationsmittel Luft eingesetzt wird, welche mit Sauerstoff angereichert wird; dieThe oxidizing agent used is air, which is enriched with oxygen;

Verwendung von mit Sauerstoff angereicherter Luft ist hier bevorzugt. Auf diese Weise ist es möglich, die Kosten für den Bau der Luftzerlegungsanlage deutlich zu verringern, da diese Anlage dann lediglich für die Sauerstoffmenge ausgelegt sein muss, mit welcher zo die Luft angereichert wird. Die erforderliche Sauerstoffmenge wird bestimmt, indem zunächst die Luftmenge anhand der für die Ammoniakherstellung erforderlichenThe use of oxygen-enriched air is preferred here. This makes it possible to significantly reduce the costs of constructing the air separation plant, since the plant then only needs to be designed for the amount of oxygen with which the air is to be enriched. The required amount of oxygen is determined by first calculating the amount of air based on the amount of oxygen required for ammonia production.

Stickstoffmenge festgelegt wird und die für die jeweilige Anlage benötigteThe amount of nitrogen is determined and the required for the respective plant

Sauerstoffmenge aus dem Warmebedarf der Anlage sowie aus weiteren Faktoren 230627P00LU berechnet wird (beispielsweise dem Verhältnis von Schwefel zu Sauerstoff im kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas oder der angestrebten Kohlendioxidemission). DieThe amount of oxygen is calculated from the heat demand of the plant and other factors 230627P00LU (for example, the ratio of sulfur to oxygen in the hydrocarbon-containing feed gas or the target carbon dioxide emission).

Differenz zwischen der benötigten Sauerstoffmenge und dem in der festgelegtenDifference between the required amount of oxygen and the amount specified in the

Luftmenge enthaltenen Sauerstoff muss in Form von (reinem) Sauerstoff hinzugefügt werden. Als Dampf wird ein dampfhaltiges Eduktgas eingesetzt, also ein Gasgemisch, welches Wasserdampf enthält, oder aber auch reiner Wasserdampf; dieser kann beispielsweise vorab in einem Dampfkessel oder Sättiger erzeugt werden, dem Wasser in flüssiger Form zugeführt wird. Demzufolge werden die drei Eduktgase — ein luftbasierendes Eduktgas, ein dampfhaltiges Eduktgas und ein kohlenwasserstoffhaltiges 11 Eduktgas — bereitgestellt. Diese können jeweils einzeln bereitgestellt werden oder alsThe oxygen contained in the air must be added in the form of (pure) oxygen. A vapor-containing reactant gas is used as steam, i.e., a gas mixture containing water vapor, or even pure water vapor; this can, for example, be generated in advance in a steam boiler or saturator, to which water is added in liquid form. Accordingly, the three reactant gases—an air-based reactant gas, a vapor-containing reactant gas, and a hydrocarbon-containing reactant gas—are provided. These can each be provided individually or as

Gasgemisch, bei denen zwei oder mehrere dieser Eduktgase zusammen bereitgestellt werden. Es ist auch möglich, dass eines dieser Eduktgase durch ein anderes bereitgestellt wird, etwa, indem das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas in einem Sättiger durch flüssiges Wasser hindurchgeleitet wird und auf dem Weg durch das WasserGas mixtures in which two or more of these reactant gases are provided together. It is also possible that one of these reactant gases is provided by another, for example, by passing the hydrocarbon-containing reactant gas through liquid water in a saturator and, on its way through the water,

Feuchtigkeit in Form von Dampf aufnimmt, wodurch das so erhaltene Gasgemisch zugleich das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und auch das dampfhaltige Eduktgas ist.absorbs moisture in the form of vapor, whereby the resulting gas mixture is both the hydrocarbon-containing reactant gas and the vapor-containing reactant gas.

Je nach konkretem Verfahren können zusätzlich zu den drei Eduktgasen auch andereDepending on the specific process, in addition to the three reactant gases, other

Eduktgase zum Einsatz gelangen, beispielsweise als viertes Eduktgas oder als weitereEduct gases are used, for example as a fourth educt gas or as a further

Eduktgase. Die Eduktgase werden typischerweise komprimiert zur Verfügung gestellt oder im Verlauf des Verfahrens komprimiert.Educt gases. The educt gases are typically provided in compressed form or compressed during the process.

Der zweite Schritt des Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak beinhaltet dasThe second step of the ammonia production process involves

Erwärmen von zumindest einem der drei Eduktgase mit einer befeuertenHeating at least one of the three reactant gases with a fired

Brennervorrichtung, wobei zumindest ein erwärmtes Eduktgas erhalten wird. Dabei kann beispielsweise das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas erwärmt werden oder das dampfhaltige Eduktgas oder das luftbasierende Eduktgas oder zwei der vorgenanntenBurner device, wherein at least one heated reactant gas is obtained. For example, the hydrocarbon-containing reactant gas can be heated, or the steam-containing reactant gas or the air-based reactant gas or two of the aforementioned

Eduktgase, beispielsweise das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das dampfhaltigeEduct gases, for example the hydrocarbon-containing educt gas and the steam-containing

Eduktgas, oder alle drei Eduktgase. Die befeuerte Brennervorrichtung ist ein befeuerterreactant gas, or all three reactant gases. The fired burner device is a fired

Brenner, also eine Vorrichtung, der ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff zugeführt wird, welcher unter Flammenbildung verbrannt wird und dabei thermische Energie zo (Wärme) freisetzt. Mit Hilfe einer derartigen befeuerten Brennervorrichtung wird dieBurner, i.e. a device to which a liquid or gaseous fuel is fed, which is burned with flame formation and thereby releases thermal energy zo (heat). With the help of such a fired burner device, the

Außenseite eines Rohres oder Behälters erhitzt, in welchem sich das zu erwärmendeoutside of a pipe or container in which the material to be heated is

Eduktgas befindet oder durch welchen dieses hindurchströmt, wodurch das Eduktgas über die Wandung des Rohres oder Behälters die thermische Energie aufnimmt und 230627P00LU erwärmt wird. Bei der befeuerten Brennervorrichtung tritt das Brenngas also nicht in direkten Kontakt mit dem Eduktstrom, sondern lediglich in thermischen Kontakt. DasEduct gas is located or through which it flows, whereby the educt gas absorbs the thermal energy via the wall of the pipe or container and is heated. 230627P00LU In the fired burner device, the fuel gas does not come into direct contact with the educt stream, but only into thermal contact.

Vorwärmen beim autothermen Verfahren, welches unter Verwendung der befeuertenPreheating in the autothermal process, which uses the fired

Brennervorrichtung durchgeführt wird, unterscheidet sich signifikant vom konventionellenburner device differs significantly from the conventional

Dampfreformieren, da bei letzteren nicht bloß die Zuleitungen der Eintrittstrôme erwärmt werden, sondern der Reformer selbst in einer Ofenbox (Brennkammer, fire box) angeordnet ist und somit direkt befeuert wird, wobei die Wärmeübertragung von derSteam reforming, since in the latter case not only the feed lines of the inlet streams are heated, but the reformer itself is arranged in a furnace box (combustion chamber, fire box) and is thus directly fired, whereby the heat transfer from the

Ofenbox zum Reformer in der Regel über Strahlung erfolgt. Anders als beim klassischenThe heat transfer from the furnace box to the reformer is usually done via radiation. Unlike the classic

Dampfreformieren ist bei einer autothermen Reaktionsführung eine separate Befeuerung des Reformers nicht erforderlich, da die dafür erforderliche Wärmeenergie von der ablaufenden Reaktion selber aufgebracht wird. Im autothermen Reformieren wird eine derartige befeuerte Brennervorrichtung in erster Linie dazu eingesetzt, die Eduktgase (oder zumindest eines davon) zu erhitzen; darüber hinaus kann die von der befeuertenIn steam reforming, a separate firing of the reformer is not required in an autothermal reaction, since the required heat energy is generated by the ongoing reaction itself. In autothermal reforming, such a fired burner device is primarily used to heat the reactant gases (or at least one of them); in addition, the heat generated by the fired

Brennervorrichtung erzeugte Hitze separat auch zum Erwärmen anderer Prozessströme eingesetzt werden, beispielsweise von Kesselspeisewasser und Wasserdampf. Wird die befeuerte Brennervorrichtung zum Erhitzen von mehr als einen Eduktgas eingesetzt, so werden die jeweiligen Eduktgasströme entweder miteinander vermischt, bevor sie die befeuerte Brennervorrichtung erreichen (sie befinden sich also beim Erhitzen in derselben Rohrleitung) oder sie erreichen die befeuerten Brennervorrichtung in unterschiedlichen Rohrleitungen und werden folglich bei der befeuertenThe heat generated by the burner device can also be used separately to heat other process streams, for example boiler feedwater and steam. If the fired burner device is used to heat more than one reactant gas, the respective reactant gas streams are either mixed with each other before they reach the fired burner device (they are therefore in the same pipeline during heating) or they reach the fired burner device in different pipelines and are consequently

Brennervorrichtung oder auch erst dahinter miteinander vermischt. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Eduktgasströme erst im autothermen Reformer miteinander vermischt werden. Das Erwärmen muss erfolgen, bevor die Edukte in den eigentlichenThe reactant gas streams are mixed together either in the burner or downstream of the burner. Furthermore, it is also possible for the reactant gas streams to be mixed together in the autothermal reformer. The heating must take place before the reactants enter the actual

Reformer eingeleitet werden.Reformers are initiated.

Im dritten Schritt des Verfahrens wird das zumindest eine erwärmte Eduktgas sowie die übrigen der drei Eduktgase in einen autothermen Reformer eingespeist. Zwei oder alle drei Eduktgase können dabei vor dem Einspeisen zu einem gemeinsamenIn the third step of the process, at least one heated reactant gas and the remaining three reactant gases are fed into an autothermal reformer. Two or all three reactant gases can be combined to form a common

Eduktgasstrom vereinigt werden, der dann als gemeinsamer Eduktgasstrom in den autothermen Reformer eingespeist wird, oder auch einzeln in den autothermen Reformer zo eingespeist werden. Ein Einspeisen kann beliebig erfolgen, beispielsweise als radialeEduct gas stream, which is then fed into the autothermal reformer as a common educt gas stream, or can be fed individually into the autothermal reformer. Feeding can be done in any way, for example, as a radial

Einspeisung oder über mehrere ringförmig angeordnete Einlassdüsen, wobei letzteres eine bessere Wärmeverteilung unter geringerer Volumenbeteiligung und damit definierte 230627P00LUFeed or via several ring-shaped inlet nozzles, the latter providing better heat distribution with less volume participation and thus defined 230627P00LU

Reaktionsbedingungen ermöglicht. Wurde mehr als ein Eduktgas erwärmt, so wird folglich mehr als ein erwärmtes Eduktgas in den autothermen Reformer eingespeist.Reaction conditions are possible. If more than one reactant gas has been heated, then more than one heated reactant gas is fed into the autothermal reformer.

Im vierten Schritt werden die drei eingespeisten Eduktgase autotherm reformiert, sie werden also einer autothermen Reaktion im autothermen Reformer unterzogen. DabeiIn the fourth step, the three feed gases are autothermally reformed, i.e. they are subjected to an autothermal reaction in the autothermal reformer.

Wird ein reformiertes Gasgemisch erhalten, dessen Gesamtgehalt an Wasserstoff höher ist und dessen Gesamtgehalt an Kohlenwasserstoffen sowie an Wasser (Wasserdampf) und Sauerstoff geringer ist als der des Gasgemisches vor dem autothermen Reformieren.A reformed gas mixture is obtained whose total hydrogen content is higher and whose total content of hydrocarbons as well as water (steam) and oxygen is lower than that of the gas mixture before autothermal reforming.

Für das autotherme Reformieren kommen grundsätzlich alle üblichen und geeignetenFor autothermal reforming, all common and suitable

Verfahrensführungen in Betracht, solange die Reaktionsführung insgesamt autotherm erfolgt (bei einer autothermen Reaktion laufen eine exotherme und eine endothermeProcesses are considered as long as the reaction is carried out autothermally (in an autothermal reaction, an exothermic and an endothermic reaction take place).

Reaktion parallel ab, sodass die bei der exothermen Reaktion entstehendereaction takes place in parallel, so that the resulting exothermic reaction

Reaktionswärme für die endotherme Reaktion genutzt werden kann, ohne dass derReaction heat can be used for the endothermic reaction without the

Gesamtprozess einer weiteren externen Wärmezufuhr bedarf). Eine derartige autotherme Reaktionsführung unterscheidet sich fundamental von einer allothermenThe entire process requires further external heat input). Such an autothermal reaction differs fundamentally from an allothermal

Reaktionsführung, bei welcher eine externe Wärmezufuhr erforderlich ist, um eine endotherme Reaktion durchzuführen; letzteres beispielsweise bei einerReaction procedure in which an external heat supply is required to carry out an endothermic reaction; the latter, for example, in a

Dampfreformierung. Der Reformer kann beliebig ausgebildet sein, als einstufiger oder mehrstufiger autothermer Reformer, gegebenenfalls mit einem Wärmetauscher zwischen den Reformerstufen zur Kühlung des reformierten oder teilreformierten Gasgemischs.Steam reforming. The reformer can be designed as a single-stage or multi-stage autothermal reformer, optionally with a heat exchanger between the reformer stages to cool the reformed or partially reformed gas mixture.

Im fünften Schritt wird das reformierte Gasgemisch in einen Ammoniaksynthesekreislauf mit einem Synthesekreislaufgas eingespeist. Dabei wird das reformierte Gasgemisch mit dem Synthesekreislaufgas vermischt, wobei dies typischerweise in einem beliebigen derIn the fifth step, the reformed gas mixture is fed into an ammonia synthesis cycle with a synthesis cycle gas. The reformed gas mixture is mixed with the synthesis cycle gas, typically in any of the

Elemente des Ammoniaksynthesekreislaufs erfolgen kann, beispielsweise in demElements of the ammonia synthesis cycle can take place, for example in the

Konverter, in der Auftrennung, im Kompressor, im Ammoniakabscheider oder in beliebigen anderen Elementen, beispielsweise in Wärmetauscher an oder inConverter, in the separation, in the compressor, in the ammonia separator or in any other elements, for example in heat exchangers on or in

Rohrleitungen, über welche die funktionellen Elemente miteinander verbunden sind. EinPipelines through which the functional elements are connected.

Einspeisen in den Synthesekreislauf, welches in Synthesekreislaufrichtung nach demFeeding into the synthesis cycle, which in the synthesis cycle direction after the

Umsetzen im Konverter aber vor dem Entfernen von Ammoniak aus demReacting in the converter but before removing ammonia from the

Synthesekreislaufgas erfolgt, (also an einer Stelle zwischen dem Konverter und dem zo Ammoniakabscheider, also in Strömungsrichtung stromabwärts vom Konverter und stromaufwärts vom Ammoniakabscheider), bietet den Vorteil, dass ein Teil der für eine kryogene Abtrennung von Ammoniak erforderliche Abkühlung desSynthesis cycle gas (i.e. at a point between the converter and the ammonia separator, i.e. downstream of the converter and upstream of the ammonia separator in the flow direction) offers the advantage that part of the cooling of the synthesis cycle gas required for cryogenic separation of ammonia

Synthesekreislaufgases durch das Zuführen des Frischgases bewirkt wird, gleichzeitig 230627P00LU können etwaige Restmengen an dampfförmigem Wasser, welches im reformiertensynthesis cycle gas is effected by supplying the fresh gas, at the same time 230627P00LU any residual amounts of vaporous water which may be present in the reformed

Gasgemisch enthalten ist (beispielsweise als Reaktionsprodukt eines Methanisierens in einem Methanisator im Rahmen der Aufarbeitung), zusammen mit dem Ammoniak aus dem reformierten Gasgemisch entfernt werden, bevor dieses in den Konverter eingeleitetgas mixture (for example as a reaction product of methanation in a methanizer during processing), together with the ammonia, are removed from the reformed gas mixture before it is introduced into the converter

Wird. Ein Einspeisen in den Synthesekreislauf, welches in Synthesekreislaufrichtung nach dem Entfernen von Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas erfolgt (also an einer Stelle zwischen dem Ammoniakabscheider und dem Konverter, also in Strömungsrichtung stromabwärts vom Ammoniakabscheider und stromaufwärts vom Konverter), bietet denIs. Feeding into the synthesis cycle, which takes place in the synthesis cycle direction after the removal of ammonia from the synthesis cycle gas (i.e. at a point between the ammonia separator and the converter, i.e. downstream of the ammonia separator and upstream of the converter in the flow direction), offers the

Vorteil, dass die Gasmenge geringer ausfällt, die stromaufwarts vomThe advantage is that the amount of gas that is released upstream from the

Ammoniakabscheider abgekühlt und stromaufwärts vom Ammoniakabscheider wieder aufgewärmt werden muss.Ammonia separator must be cooled and reheated upstream of the ammonia separator.

Erfolgt das Einspeisen in den Rohrleitungen, so wird dabei üblicherweise einIf the feed is made in the pipelines, a

Verbindungsstück verwendet, beispielsweise ein T-förmiges Verbindungsstück (Rohrverbindung) oder ein Y-förmiges Verbindungsstück. Stattdessen kann aber auch eine gesonderte Mischkammer zum Einleiten des reformierten Gasgemischs in dasA connecting piece is used, for example a T-shaped connecting piece (pipe connection) or a Y-shaped connecting piece. Alternatively, a separate mixing chamber can be used to introduce the reformed gas mixture into the

Synthesekreislaufgas vorgesehen sein. Hierbei dient das in denSynthesis cycle gas is intended for this purpose.

Ammoniaksynthesekreislauf eingespeiste reformierte Gasgemisch als Frischgas, wodurch die im Verlauf der Reaktion verbrauchten Eduktgase ersetzt werden, sodass während des Produktionsbetriebs das Synthesekreislaufgas beim Eintritt in denThe reformed gas mixture fed into the ammonia synthesis cycle is used as fresh gas, replacing the reactant gases consumed during the reaction, so that during production operation the synthesis cycle gas enters the

Konverter in jedem Durchlauf des Ammoniaksynthesekreislaufs eine zumindest im wesentlichen ähnliche Zusammensetzung aufweisen kann. Typische Zusammensetzung für das eingespeiste reformierte Gasgemisch ist beispielsweise von etwa 65 Vol.-% bis etwa 80 Vol.-% Wasserstoff, von etwa 20 Vol.-% bis etwa 30 Vol.-% Stickstoff, von 0 Vol.- % bis etwa 5 Vol.-% Methan, von 0 Vol.-% bis etwa 2 Vol.-% Argon sowie Spuren vonConverter in each pass of the ammonia synthesis cycle can have an at least substantially similar composition. Typical composition for the reformed gas mixture fed in is, for example, from about 65 vol.% to about 80 vol.% hydrogen, from about 20 vol.% to about 30 vol.% nitrogen, from 0 vol.% to about 5 vol.% methane, from 0 vol.% to about 2 vol.% argon and traces of

Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasser, wobei sich die Anteile auf 100 Vol.-% addieren.Carbon monoxide, carbon dioxide and water, with the proportions adding up to 100 vol%.

Im sechsten Schritt wird das Synthesekreislaufgas in einem Konverter umgesetzt, wobeiIn the sixth step, the synthesis cycle gas is converted in a converter, where

Ammoniak im Synthesekreislaufgas erzeugt wird. Hierfür können grundsätzlich alle geeigneten Reaktionen und entsprechende Reaktionsbedingungen gewählt werden, zo häufig gelangt eine Umsetzung in einem Haber-Bosch-Prozess zum Einsatz. Dabei reagiert elementarer Wasserstoff mit elementarem Stickstoff in einer katalytischenAmmonia is produced in the synthesis cycle gas. In principle, any suitable reaction and corresponding reaction conditions can be selected for this purpose, but a Haber-Bosch process is often used. In this process, elemental hydrogen reacts with elemental nitrogen in a catalytic

Gleichgewichtsreaktion unter Bildung von Ammoniak, wobei Wasserstoff und Stickstoff nicht vollständig zu Ammoniak reagieren, weshalb die Reaktionsführung eine 230627P00LUEquilibrium reaction with formation of ammonia, where hydrogen and nitrogen do not react completely to form ammonia, which is why the reaction procedure is a 230627P00LU

Rückführung des Synthesekreislaufgases vorsieht, typischerweise nachdem der größterecirculation of the synthesis cycle gas, typically after the largest

Teil des Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas abgetrennt wird (dies geschieht imPart of the ammonia is separated from the synthesis cycle gas (this happens in the

Produktionsbetrieb; in einem Teillastbetrieb oder in einem sogenannten „heißenProduction operation; in a partial load operation or in a so-called “hot

Bereitschaftsbetrieb“ (hot stand-by) kann auf ein Abtrennen von Ammoniak verzichtet werden, um das Kreislaufgas ohne Nettoumsatz im Ammoniaksynthesekreislauf zirkulieren zu lassen, sodass die für die Reaktion erforderlichen Temperaturen beibehalten werden und bei einem Übergang in den Produktionsbetrieb oder in die für den Volllastbetrieb kein langwieriges Aufheizen erforderlich ist).In "hot stand-by" mode, ammonia separation can be omitted in order to allow the cycle gas to circulate in the ammonia synthesis cycle without net conversion, so that the temperatures required for the reaction are maintained and no lengthy heating-up is required when transitioning to production mode or to full-load operation.

Im siebenten Schritt wird das Synthesekreislaufgas in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt. Der erste Teilstrom ist dabei mengenmäßig kleiner als der zweite Teilstrom; typischerweise wird ein erster Teilstrom von etwa 5 Vol.-% bis 12 Vol.- % des gesamten Synthesekreislaufgasstroms abgetrennt, typischerweise von etwa 10 Vol.-%, so dass (bei einer Auftrennung in lediglich zwei Teilströme) ein zweiterIn the seventh step, the synthesis cycle gas is split into a first substream and a second substream. The first substream is quantitatively smaller than the second substream; typically, a first substream of about 5 vol.% to 12 vol.% of the total synthesis cycle gas stream is separated, typically about 10 vol.%, so that (when split into only two substreams) a second

Teilstrom von etwa 88 Vol.-% bis 95 Vol.-% des gesamten SynthesekreislaufgasstromsPartial stream of approximately 88 vol.% to 95 vol.% of the total synthesis cycle gas stream

Im Ammoniaksynthesekreislauf verbleibt, typischerweise etwa 90 Vol.-%. Grundsätzlich kann diese Aufteilung überall innerhalb des Ammoniaksynthesekreislaufs erfolgen, beispielsweise stromabwarts vom Konverter und stromaufwärts von der Einspeisung oder stromabwärts vom Konverter und stromaufwarts vom Ammoniakabtrennen, je nachIn the ammonia synthesis cycle, typically about 90 vol.% remains. In principle, this split can take place anywhere within the ammonia synthesis cycle, for example downstream of the converter and upstream of the feed or downstream of the converter and upstream of the ammonia separation, depending on

Aufbau des Ammoniaksynthesekreislaufs lässt sich die Aufteilung aber auch an allen anderen Positionen des Ammoniaksynthesekreislaufs durchführen, beispielsweise stromabwärts von der Einspeisung und stromaufwarts vom Konverter, stromabwärts von der Einspeisung und stromaufwarts vom Kompressor, stromabwärts vomHowever, the division can also be carried out at all other positions of the ammonia synthesis cycle, for example downstream of the feed and upstream of the converter, downstream of the feed and upstream of the compressor, downstream of the

Ammoniakabtrennen und stromaufwärts vom Einspeisen, stromabwärts vomAmmonia separation and upstream of the feed, downstream of the

Ammoniakabtrennen und stromaufwärts vom Konverter, stromabwärts vomAmmonia separation and upstream of the converter, downstream of the

Ammoniakabtrennen und stromaufwärts vom Kompressor, stromabwärts vomAmmonia separation and upstream of the compressor, downstream of the

Kompressor und stromaufwärts vom Konverter und dergleichen, wobei jede Anordnung bestimmte Vorteile und Nachteile mit sich bringt.Compressor and upstream of the converter and the like, each arrangement having certain advantages and disadvantages.

Bei der Aufteilung (einschließlich Abtrennung) wird demzufolge ein Teilstrom aus demDuring the splitting (including separation), a partial flow from the

Synthesekreislaufgas abgezweigt und aus dem Ammoniaksynthesekreislauf entfernt. zo Natürlich ist es auch möglich, mehr als einen Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas abzuzweigen, gegebenenfalls auch an unterschiedlichen Positionen desSynthesis cycle gas is branched off and removed from the ammonia synthesis cycle. zo Of course, it is also possible to branch off more than one partial stream from the synthesis cycle gas, if necessary at different positions of the

Synthesekreislaufs, also beispielsweise einen Teilstrom stromabwarts vom Konverter und stromaufwärts von der Einspeisung, einen weiteren Teilstrom stromabwärts von der 230627P00LUsynthesis cycle, for example a partial flow downstream of the converter and upstream of the feed, another partial flow downstream of the 230627P00LU

Ammoniakabtrennung und stromaufwärts von der Einspeisung. Dabei ist es insgesamt möglich, das Synthesekreislaufgas dort in nur zwei Teilströme aufzuteilen oder auch in mehr als zwei Teilströme, beispielsweise drei oder vier Teilströme, welche unterschiedlichen Verwendungen zugeführt werden können (diese können also alsAmmonia separation and upstream of the feed. It is possible to divide the synthesis cycle gas into just two partial streams or into more than two partial streams, for example three or four partial streams, which can be used for different purposes (these can therefore be used as

Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung zugeführt werden oder zum Rezirkulieren erneut zum Konverter geführt werden, darüber hinaus sind auch weitere Verwendungen möglich wie etwa das Einleiten des abgezweigten Teilstroms in einen Speichertank - um beispielsweise einen Vorrat anzulegen, der erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder in den Ammoniaksynthesekreislauf eingespeist wird - oder das Zuführen des abgezweigtenFuel gas can be fed to the fired burner device or fed back to the converter for recirculation. In addition, other uses are also possible, such as introducing the diverted partial flow into a storage tank - for example, to create a reserve that is only fed back into the ammonia synthesis cycle at a later time - or feeding the diverted

Teilstroms zu einer anderen chemischen Anlage, wo die Zusammensetzung als Edukt eingesetzt wird, gegebenenfalls nach einer vorherigen Aufarbeitung). Wird daspartial stream to another chemical plant where the composition is used as a reactant, possibly after prior processing).

Synthesekreislaufgas in mehr als zwei Teilströme aufgeteilt, dann können diese inSynthesis cycle gas is divided into more than two partial streams, then these can be

Strömungsrichtung des jeweiligen Teilstroms stromabwärts von der Abzweigung ihrerseits getrennt, erneut zusammengeführt oder separat weitergeleitet werden. In ı5 diesen Fällen ist es möglich, dass die separaten Teilstrôme unterschiedlichenDepending on the flow direction of the respective partial stream downstream of the branch, it can be separated, recombined or forwarded separately. In these cases, it is possible that the separate partial streams have different

Nachbearbeitungen zugeführt werden; so ist es beispielsweise möglich, dass aus demPost-processing; for example, it is possible that the

Synthesekreislaufgas herausgeführte Teilströme oder der als Synthesekreislaufgas weitergeführte Teilstrom mit Hilfe von unterschiedlichen Wärmetauschern unterschiedlich abgekühlt und/oder zum Vorwärmen von anderen Gasströmen eingesetzt werden. Da das Synthesekreislaufgas an den unterschiedlichen Positionen innerhalb desThe partial streams discharged from the synthesis cycle gas or the partial stream continued as synthesis cycle gas can be cooled differently using different heat exchangers and/or used to preheat other gas streams. Since the synthesis cycle gas is cooled at different positions within the

Ammoniaksynthesekreislaufs unterschiedliche Zusammensetzungen sowie unterschiedlichen Druck und unterschiedliche Temperatur aufweisen kann, kann bei einer Abspaltung mehrerer Teilströme ein abgezweigtes Synthesekreislaufgas erhalten werden, welches für den gewünschten Zweck besonders geeignet ist.Since the ammonia synthesis cycle can have different compositions as well as different pressures and temperatures, by splitting off several partial streams a branched synthesis cycle gas can be obtained which is particularly suitable for the desired purpose.

Die Abzweigung kann dabei geregelt oder ungeregelt erfolgen, beispielsweise über einfache Verbindungsstücke wie zum Beispiel T-förmige Verbindungsstücke oder Y- förmige Verbindungsstücke, welche durchgängig offen ausgebildet sind oder mit entsprechenden Verschlussmitteln absperrbar ausgeführt sind, beispielsweise mitThe branching can be regulated or unregulated, for example via simple connecting pieces such as T-shaped connecting pieces or Y-shaped connecting pieces, which are designed to be open throughout or can be locked with appropriate closure means, for example with

Ventilen oder dergleichen. Typischerweise wird ein derartiger Teil des Gasstroms als zo Ablassgas abgezweigt (purge gas; normalerweise von etwa 5 Vol.-% bis etwa 15 Vol.-%, typischerweise etwa 8 Vol.-%, des im Ammoniaksynthesekreislauf umlaufendenvalves or the like. Typically, such a portion of the gas stream is branched off as purge gas (normally from about 5 vol.% to about 15 vol.%, typically about 8 vol.%, of the ammonia synthesis cycle circulating gas).

Synthesekreislaufgasstroms, sodass etwa 85 Vol.-% bis etwa 95 Vol.-%, typischerweise etwa 92 Vol.-%, des Synthesekreislaufgases im Ammoniaksynthesekreislauf verbleiben), 230627P00LU um zu verhindern, dass sich inerte Bestandteile des Synthesekreislaufgases beim wiederholten Durchlaufen des Ammoniaksynthesekreislaufs dort anreichern und diesynthesis cycle gas stream, so that about 85 vol.% to about 95 vol.%, typically about 92 vol.%, of the synthesis cycle gas remains in the ammonia synthesis cycle), 230627P00LU to prevent inert components of the synthesis cycle gas from accumulating there during repeated passage through the ammonia synthesis cycle and the

Reaktionsführung beeinflussen (beispielsweise Argon, welches sich im reformiertenInfluence the reaction process (for example, argon, which is present in the reformed

Gasgemisch befinden kann, wenn Stickstoff nicht als reines Gas zugeführt wird — beispielsweise aus einer Druckwechsel-Adsorption erhalten — sondern in Form von Luft, welche fast 1 Vol-% Argon enthält). Bei einer einfachen konventionellengas mixture if nitrogen is not supplied as a pure gas — for example, obtained from pressure swing adsorption — but in the form of air, which contains almost 1 vol% argon). In a simple conventional

Verfahrensführung wird das Ablassgas aus dem Ammoniaksynthesekreislauf abgezweigt und entweder verdünnt oder unverdünnt in die Atmosphäre abgeblasen. Darüber hinaus existieren verbesserte konventionelle Verfahren, bei welchen die Belastung für dieIn the process, the vent gas is diverted from the ammonia synthesis cycle and released into the atmosphere either diluted or undiluted. In addition, improved conventional processes exist in which the load on the

Umwelt dadurch verringert wird, dass das Ablassgas zunächst nachverbrannt wird (beispielsweise abgefackelt, etwa am Fackelkopf eines kaminähnlichen Rohres, an welchem ein Brenner angeordnet ist), bevor das dabei erhaltene Rauchgas in dieThe environmental impact is reduced by first burning the exhaust gas (for example, flaring it, for example at the flare head of a chimney-like pipe on which a burner is arranged) before the resulting flue gas is released into the

Atmosphäre abgeblasen wird. Bei einer allothermen Verfahrensführung — beispielsweise in einem Dampfreformer — kann im konventionellen Verfahren die bei eineratmosphere. In an allothermal process, for example in a steam reformer, the gas produced in a conventional process can

Nachverbrennung in einer Ofenbox erzeugte Wärme genutzt werden, um den Reformer direkt zu erhitzen und die endotherme Reformierung aufrecht zu halten.Heat generated by post-combustion in a furnace box can be used to directly heat the reformer and maintain the endothermic reforming.

Im erfindungsgemäßen Verfahren ist dies nicht vorgesehen. Dort wird vielmehr der ersteThis is not provided for in the method according to the invention. Instead, the first

Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt.Partial flow of the fired burner device is fed as hydrogen-containing fuel gas.

Damit wird das abgezweigte Ablassgas zum Betreiben eines Brenners verwendet, der imThis means that the diverted exhaust gas is used to operate a burner that is located in the

Synthesekreislaufgas enthaltene Wasserstoff — typischerweise von etwa 45 Vol.-% bis etwa 60 Vol.-% - dient hierbei als Brennstoff, durch dessen Verbrennung der Brenner der befeuerten Brennervorrichtung zumindest eines der drei Eduktgase vor dem Einspeisen in den autothermen Reformer vorwärmt. Da der Wasserstoff im Ablassgas benötigt wird, ist — anders als in herkömmlichen Verfahren — im vorliegenden Verfahren eineThe hydrogen contained in the synthesis cycle gas — typically from about 45 vol.% to about 60 vol.% — serves as fuel, through the combustion of which the burner of the fired burner device preheats at least one of the three reactant gases before feeding it into the autothermal reformer. Since the hydrogen is required in the vent gas, in contrast to conventional processes, the present process requires a

Wasserstoffrückgewinnung aus dem Ablassgas (beispielsweise unter Nutzung vonHydrogen recovery from the vent gas (for example using

Membrantechnologie) also gerade nicht sinnvoll. Darüber hinaus wird etwaiges immembrane technology) is therefore not particularly sensible. In addition, any

Synthesekreislaufgas enthaltene Methan ebenfalls als Brennstoff genutzt (auch wenn dadurch geringfügige Mengen an Kohlendioxid gebildet und freigesetzt werden).The methane contained in the synthesis cycle gas is also used as a fuel (although this results in the formation and release of small amounts of carbon dioxide).

Auf diese Weise ist es möglich, die befeuerte Brennervorrichtung mit einem Brenngas zu zo betreiben, welches keine Kohlenwasserstoffe enthält (oder allenfalls Spuren davon), sodass eine zusätzliche Emission von Kohlendioxid in die Atmosphäre aufgrund derIn this way, it is possible to operate the fired burner device with a fuel gas that does not contain hydrocarbons (or at most traces of them), so that an additional emission of carbon dioxide into the atmosphere due to the

Befeuerung mit Hilfe der befeuerten Brennervorrichtung vermieden werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Teilstrom nach dem Abtrennen vom zweiten Teilstrom 230627P00LU zunächst einer Ammoniakabtrennung unterzogen wird, beispielsweise in einerFiring can be avoided by means of the fired burner device. It is advantageous if the first partial stream, after separation from the second partial stream 230627P00LU, is first subjected to ammonia separation, for example in a

Kälteanlage. Auf diese Weise wird auch aus dem ersten Teilstrom das ZielproduktIn this way, the target product is also obtained from the first partial flow

Ammoniak gewonnen, gleichzeitig wird verhindert, dass Ammoniak mit dem Abgas der befeuerten Brennervorrichtung in die Atmosphäre freigesetzt wird; diese Menge lässt sich deutlich verringern, wenn der erste Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas stromabwärts vom Ammoniakabscheider und stromaufwarts vom Konverter abgetrennt wird, da dort das Synthesekreislaufgas nur wenig Ammoniak enthält - und folglich auch der an dieser Stelle daraus abgezweigte erste Teilstrom. Bevorzugt wird dabei ein derartiger Anteil des Synthesekreislaufgases als der erste Teilstrom abgetrennt, dass der darin enthaltene Wasserstoff ausreicht, um die befeuerten Brennervorrichtung ohne weiteren Brennstoff betreiben zu können. Ist dies nicht sinnvoll oder möglich, kann zusätzlich Synthesegas, welches ebenfalls Wasserstoff enthält, aus derAmmonia is extracted, while at the same time preventing ammonia from being released into the atmosphere with the exhaust gas from the fired burner device. This amount can be significantly reduced if the first partial stream is separated from the synthesis cycle gas downstream of the ammonia separator and upstream of the converter, since the synthesis cycle gas there contains only a small amount of ammonia - and consequently also the first partial stream branched off from it at this point. Preferably, such a proportion of the synthesis cycle gas is separated as the first partial stream that the hydrogen it contains is sufficient to operate the fired burner device without additional fuel. If this is not practical or possible, additional synthesis gas, which also contains hydrogen, can be taken from the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung abgezweigt und der befeuerten Brennervorrichtung zugeführt werden, um im Brenngas den ersten Teilstrom zu ergänzen. Grundsätzlich ist es auch möglich, etwaigen fehlenden Brennstoff im Brenngas durch ein kohlenwasserstoffhaltiges Brenngas zu ersetzen; dies ist allerdings unvorteilhaft, da hierbei zusätzliches Kohlendioxid gebildet und freigesetzt wird - allerdings ist die Menge des freigesetzten Kohlendioxids deutlich geringer als bei der alleinigen Verwendung eines Brenngases auf der Grundlage von Kohlenwasserstoffen wie Methan.Synthesis gas generation equipment can be diverted and fed to the fired burner to supplement the first partial flow of fuel gas. In principle, it is also possible to replace any missing fuel in the fuel gas with a hydrocarbon-containing fuel gas; however, this is disadvantageous because it results in the formation and release of additional carbon dioxide. However, the amount of carbon dioxide released is significantly lower than when using a hydrocarbon-based fuel gas such as methane alone.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemaBen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass es ferner die Schritte h) Zurückführen des zweitenIn an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided in particular that it further comprises the steps h) returning the second

Teilstroms zum Einspeisen des reformierten Gasgemischs und i) Entfernen vonpartial flow for feeding the reformed gas mixture and i) removing

Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas umfasst. Durch das Rückführen des zweitenAmmonia from the synthesis cycle gas. By recycling the second

Teilstroms zum Einspeisen des reformierten Gasgemisches wird ein Teil desPartial flow for feeding the reformed gas mixture, a part of the

Synthesekreislaufgases stromabwärts vom Konverter wieder zum Eingang desSynthesis cycle gas downstream from the converter back to the inlet of the

Konverters (und somit zu einer Position stromaufwärts vom Konverter) zurückgeleitet und durchläuft erneut eine Konvertierung, wodurch sich ein echterconverter (and thus to a position upstream of the converter) and undergoes another conversion, creating a real

Ammoniaksynthesekreislauf ausbildet. Gleichzeitig wird Ammoniak aus demAt the same time, ammonia is extracted from the

Synthesekreislaufgas entfernt — aus wirtschaftlichen Gründen erfolgt dies häufig im zo Rahmen einer (fraktionierten) Abtrennung in einer Kälteanlage, typischerweise einerSynthesis cycle gas is removed — for economic reasons, this is often done as part of a (fractional) separation in a refrigeration plant, typically a

Ammoniakkälteanlage, welche Ammoniak als Kältemittel einsetzt, jedoch sind auch andere Anlagen zum Abtrennen von Gasen grundsätzlich einsetzbar, beispielsweise eineAmmonia refrigeration system, which uses ammonia as a refrigerant, but other systems for separating gases can also be used, for example a

Druckwechsel-Adsorption, um bei einer besonderen Verfahrensführung mehr als eine 230627P00LUPressure swing adsorption to achieve more than one 230627P00LU

Komponente des Kreislaufgases abzutrennen. Durch das Abtrennen von Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas vor dem erneuten Eintreten in den Konverter wird einecomponent of the cycle gas. By separating ammonia from the synthesis cycle gas before it re-enters the converter, a

Zusammensetzung erhalten, welche nicht der Gleichgewichtszusammensetzung entspricht, die bei dem jeweiligen Druck und der jeweiligen Temperatur vorliegt, sodass beim erneuten Durchlaufen des Konverters eine entsprechende Menge an Ammoniak gebildet und die Ammoniakausbeute insgesamt erhöht wird; diese Ausgestaltung ist insbesondere im Rahmen eines Haber-Bosch-Verfahrens von Vorteil.A composition is obtained which does not correspond to the equilibrium composition existing at the respective pressure and temperature, so that when the mixture passes through the converter again, a corresponding amount of ammonia is formed and the overall ammonia yield is increased; this configuration is particularly advantageous in the context of a Haber-Bosch process.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass ferner das luftbasierende Eduktgas Luft ist, die mitIn a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is particularly provided that the air-based reactant gas is air which is

Sauerstoff angereichert wurde, insbesondere mit Sauerstoff aus einer Luftzerlegung.was enriched with oxygen, in particular with oxygen from air separation.

Bevorzugt ist hier ein Gesamtanteil an Sauerstoff in der angereicherten Luft aus einemA total proportion of oxygen in the enriched air from a

Bereich von etwa 20 Vol.-% bis etwa 50 Vol.-%, besonders bevorzugt aus einem Bereich von etwa 35Vol-% bis etwa 48 Vol.-%. Im Unterschied zum regulärenRange of about 20 vol% to about 50 vol%, particularly preferably from a range of about 35 vol% to about 48 vol%. In contrast to the regular

Dampfreformieren, bei welchem als Oxidationsmittel Luft eingesetzt wird, wird beim autothermen Reformieren als Oxidationsmittel typischerweise reiner Sauerstoff eingesetzt. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass für das autotherme Reformieren eine separate Anlage zum Erzeugen von reinem Sauerstoff benötigt wird. Im vorliegenden Fall lässt sich bei der Synthesegasherstellung mittels autothermen Reformieren jedoch auchUnlike steam reforming, which uses air as the oxidant, autothermal reforming typically uses pure oxygen as the oxidant. This has the disadvantage that autothermal reforming requires a separate plant to produce pure oxygen. In the present case, however, synthesis gas production using autothermal reforming can also be

Luft einsetzen, welche mit Sauerstoff angereichert wurde. Auch hier wird der Sauerstoff typischerweise aus einer entsprechenden Anlage zum Bereitstellen von reinemUse air that has been enriched with oxygen. Here, too, the oxygen is typically supplied from a suitable system for providing pure

Sauerstoff gewonnen, beispielsweise einer kryogenen Luftzerlegungsanlage, einerOxygen is obtained, for example, from a cryogenic air separation plant, a

Druckwechsel-Adsorptionsanlage oder einer Membrananlage, stattdessen kann dieser natürlich auch einem Tank oder der Rohrleitung eines Sauerstoffversorgungssystems entstammen. Da in dieser Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens jedoch das benötigte Oxidationsmittel nicht vollständig aus reinem Sauerstoff besteht und der gereinigte Sauerstoff nur einen Teil des gesamten Oxidationsmittels darstellt, ist es möglich, die Kapazität einer solchen Anlage zum Bereitstellen von reinem Sauerstoff gegenüber der Kapazität herkömmlicher Anlagen zu verringern, typischerweise auf etwa ein Drittel der sonst erforderlichen Kapazität. zo Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass zusätzlich das reformierte Gasgemisch vor demPressure swing adsorption plant or a membrane plant, but it can also come from a tank or the pipeline of an oxygen supply system. However, since in this embodiment of the present process the required oxidant does not consist entirely of pure oxygen and the purified oxygen represents only a part of the total oxidant, it is possible to reduce the capacity of such a plant for providing pure oxygen compared to the capacity of conventional plants, typically to about one third of the otherwise required capacity. In a further advantageous embodiment of the process according to the invention, it is provided in particular that the reformed gas mixture is additionally

Einspeisen in das Synthesekreislaufgas einem Kohlenstoffoxid-Konvertieren unterzogen wird, in welchem Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid reagiert, gefolgt von einem 230627P00LUFeeding into the synthesis cycle gas is subjected to a carbon oxide conversion in which carbon monoxide reacts to carbon dioxide, followed by a 230627P00LU

Kohlendioxidabtrennen, in welchem Kohlendioxid aus dem reformierten Gasgemisch entfernt wird, gefolgt von einem Methanisieren, in welchem Kohlenstoffoxide im reformierten Gasgemisch in Methan umgewandelt werden. Insbesondere beim Einsatz des Haber-Bosch-Verfahrens ist es wichtig, alle sauerstoffhaltigen Verbindungen aus dem reformierten Gasgemisch - insbesondere Sauerstoff, Wasser, Kohlenmonoxid undCarbon dioxide separation, in which carbon dioxide is removed from the reformed gas mixture, followed by methanation, in which carbon oxides in the reformed gas mixture are converted into methane. Especially when using the Haber-Bosch process, it is important to remove all oxygen-containing compounds from the reformed gas mixture - especially oxygen, water, carbon monoxide and

Kohlendioxid - zu entfernen, da die Aktivität der bei diesem Verfahren eingesetztenCarbon dioxide - because the activity of the substances used in this process

Katalysatoren bei Kontakt mit sauerstoffhaltigen Verbindungen abnimmt. Beim autothermen Reformieren wird typischerweise das Verhältnis von Kohlenwasserstoffen zum Sauerstoff unterstöchiometrisch gewählt, da die Kohlenwasserstoffe nicht vollständig oxidieren sollen, vielmehr soll hierbei ja gerade Wasserstoff erzeugt werden.Catalysts decrease upon contact with oxygen-containing compounds. In autothermal reforming, the ratio of hydrocarbons to oxygen is typically chosen substoichiometrically, since the hydrocarbons are not intended to be completely oxidized; rather, hydrogen is to be produced.

Dadurch ist bereits durch die Verfahrensführung sichergestellt, dass das reformierteThis ensures that the reformed

Gasgemisch keinen molekularen Sauerstoff mehr enthält. In der Kohlenstoffoxid-Gas mixture no longer contains molecular oxygen. In the carbon oxide

Konvertierung (Wassergas-Konvertierungsreaktion, Wassergas-Shift-Reaktion) reagiert dann Kohlenmonoxid (gegebenenfalls mehrstufig) mit im Gasgemisch enthaltenemConversion (water gas conversion reaction, water gas shift reaction) then carbon monoxide reacts (possibly in several stages) with the gas mixture

Wasserdampf zu Kohlendioxid und Wasserstoff, wodurch der Kohlenmonoxidanteil im reformierten Gasgemisch verringert und gleichzeitig der Wasserstoffanteil erhöht wird.Water vapor to carbon dioxide and hydrogen, thereby reducing the carbon monoxide content in the reformed gas mixture and simultaneously increasing the hydrogen content.

Zumindest ein Teil des im Gasgemisch enthaltenen Wassers kann als Prozesskondensat abgetrennt werden. Das bei der Kohlenstoffoxid-Konvertierung erhaltene Kohlendioxid wird — ebenso wie das bereits vorher in dem Gasgemisch vorhandene Kohlendioxid — aus dem reformierten Gasgemisch abgetrennt, typischerweise mit Hilfe eines Wäschers, etwa eines Gaswäschers mit einer alkalischen wässrigen Waschflüssigkeit oder einer neutralen wässrigen Waschflüssigkeit, gegebenenfalls auch mit alkalischen organischenAt least a portion of the water contained in the gas mixture can be separated as process condensate. The carbon dioxide obtained during carbon oxide conversion, as well as the carbon dioxide already present in the gas mixture, is separated from the reformed gas mixture, typically using a scrubber, such as a gas scrubber with an alkaline aqueous scrubbing liquid or a neutral aqueous scrubbing liquid, optionally also with alkaline organic solvents.

Waschflüssigkeiten oder anderen geeigneten Waschflüssigkeiten. Dabei wird dieWashing liquids or other suitable washing liquids.

Verfahrensführung bei der Kohlenstoffoxid-Konvertierung meist so gewählt, dass dasThe process control for carbon oxide conversion is usually chosen so that the

Kohlenmonoxid möglichst vollständig (quantitativ) zu Kohlendioxid umgewandelt wird, und die Verfahrensführung beim Kohlendioxidabtrennen wird meist so gewählt, dass dasCarbon monoxide is converted as completely (quantitatively) as possible to carbon dioxide, and the process for carbon dioxide separation is usually chosen so that the

Kohlendioxid möglichst vollständig aus dem reformierten Gasgemisch abgetrennt wird, wobei eine mit Kohlendioxid beladene Waschflüssigkeit erhalten wird (in dieserCarbon dioxide is separated as completely as possible from the reformed gas mixture, whereby a scrubbing liquid loaded with carbon dioxide is obtained (in this

Waschflüssigkeit kann ebenfalls Wasser aus dem reformierten Gasgemisch enthalten zo sein, welches bei der Kohlendioxidabtrennung als Prozesskondensat anfällt, sofern dies nicht vorher separat abgetrennt wurde). Praktisch lässt sich allerdings nicht vermeiden, dass geringfügige Spuren an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid dennoch in denScrub liquid may also contain water from the reformed gas mixture, which is produced as process condensate during carbon dioxide separation if it has not been separated separately beforehand. In practice, however, it is unavoidable that small traces of carbon monoxide and carbon dioxide still enter the

Ammoniaksynthesekreislauf gelangen, diese dürfen jedoch je nach Katalysatormaterial einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten, typischerweise von maximal 20 ppm 230627P00LUammonia synthesis cycle, but depending on the catalyst material, these must not exceed a certain limit, typically a maximum of 20 ppm 230627P00LU

Sauerstoff aus sauerstoffenthaltenden Molekülen. Um den Anteil an Spuren vonOxygen from oxygen-containing molecules. To reduce the proportion of traces of

Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zu verringern, wird daher das vom Kohlendioxid befreite reformierten Gasgemisch zusätzlich einem Methanisieren in einem Methanisator (Methanisierungsvorrichtung, Methanisierung) unterzogen, in welcher das nicht aus dem reformierten Gasgemisch entfernte Kohlenmonoxid und Kohlendioxid mit Wasserstoff reagiert und zu Methan und Wasser umgewandelt wird. Das hierbei im reformiertenTo reduce carbon monoxide and carbon dioxide, the reformed gas mixture freed from carbon dioxide is additionally subjected to methanation in a methanizer (methanation device, methanation), in which the carbon monoxide and carbon dioxide not removed from the reformed gas mixture react with hydrogen and are converted to methane and water.

Gasgemisch anfallende Wasser muss ebenfalls entfernt werden, was beispielsweise mittels Trocknen durch geeignete Adsorbtionsmittel (Molekularsiebe, Molsiebe) oder durch Auskondensieren erfolgen kann (etwa in einer Kälteanlage wie einerThe water that accumulates in the gas mixture must also be removed, which can be done, for example, by drying with suitable adsorbents (molecular sieves, molecular sieves) or by condensation (e.g. in a refrigeration system such as a

Ammoniakkälteanlage, wozu insbesondere auch ein im Ammoniaksynthesekreislauf angeordneter Ammoniakabscheider eingesetzt werden kann, sofern das reformierteAmmonia refrigeration system, for which an ammonia separator arranged in the ammonia synthesis circuit can be used, provided that the reformed

Gasgemisch in den Ammoniaksynthesekreislauf derart eingespeist wird, dass dasGas mixture is fed into the ammonia synthesis cycle in such a way that the

Synthesekreislaufgas nach dem Einspeisen zuerst den Ammoniakabscheider durchläuft, bevor es in den Konverter gelangt, also in Synthesekreislaufrichtung stromabwärts vomSynthesis cycle gas first passes through the ammonia separator after being fed in before it reaches the converter, i.e. downstream of the

Konverter und stromaufwärts vom Ammoniakabscheider). Das beim Methanisieren erhaltene Methan verhält sich in der nachfolgenden Konvertierung imconverter and upstream of the ammonia separator). The methane obtained during methanation behaves in the subsequent conversion in the

Ammoniaksynthesekreislauf als Inertgas und kann daher als Bestandteil des reformiertenAmmonia synthesis cycle as an inert gas and can therefore be used as a component of the reformed

Gasgemisches in den Ammoniaksynthesekreislauf eingespeist werden.Gas mixture is fed into the ammonia synthesis cycle.

In der Regel wird die mit Kohlendioxid beladene Waschflüssigkeit aufgearbeitet und vomAs a rule, the washing liquid loaded with carbon dioxide is processed and

Kohlendioxid befreit, sodass diese Waschflüssigkeit weiterverwendet werden kann. DasCarbon dioxide is removed so that the washing liquid can be reused.

Kohlendioxid kann hierbei als Rohstoff für weitere Verfahren zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise zum Karbonisieren vom Getränken für die Getränkeindustrie (da die Herkunft des Gases eine extrem hohe Reinheit in Lebensmittelqualität bietet), sodass dieses Kohlendioxid letztendlich zwar in die Atmosphäre freigesetzt wird, die Freisetzung aber nicht unmittelbar erfolgt das Kohlendioxid jedoch vorher noch als Rohstoff verwendet wird (sodass dieses Kohlendioxid nicht anderweitig erzeugt werden muss).Carbon dioxide can be made available as a raw material for further processes, for example for carbonating drinks for the beverage industry (since the origin of the gas offers an extremely high purity in food quality), so that this carbon dioxide is ultimately released into the atmosphere, but the release does not occur immediately, but the carbon dioxide is used as a raw material beforehand (so that this carbon dioxide does not have to be produced elsewhere).

Nach seiner anderweitigen Verwendung würde dieses Kohlendioxid ohnehin freigesetzt werden, sodass dieses Verfahren dann also nicht in der Emission von zusätzlichemAfter its use elsewhere, this carbon dioxide would be released anyway, so this process would not result in the emission of additional

Kohlendioxid resultiert, sondern lediglich von Kohlendioxid, das ohnehin in die zo Atmosphäre freigesetzt würde. Um das abgetrennte Kohlendioxid als Rohstoff für weiterecarbon dioxide, but only from carbon dioxide that would be released into the atmosphere anyway. In order to use the separated carbon dioxide as a raw material for further

Verfahren zur Verfügung zu stellen, wird es Üblicherweise einemTo provide procedures, it is usually a

Kohlendioxidleitungssystem (Pipeline) zugeführt. Darüber hinaus kann das Kohlendioxid 230627P00LU nach dem Abtrennen weiteren Prozessen unterzogen werden, beispielsweise einemcarbon dioxide pipeline system. In addition, the carbon dioxide 230627P00LU can be subjected to further processes after separation, for example

Verdichten in einem Kompressor.Compression in a compressor.

Vorteilhafterweise kann insbesondere zusätzlich vorgesehen sein, dass das aus dem reformierten Gasgemisch entfernte Kohlendioxid einem Kohlendioxidspeicher zugeführt wird. Dabei kann es sich um jegliches System handeln, welches zum temporären oder permanenten physikalischen oder chemischen Speichern von verdichtetem Kohlendioxid geeignet ist, beispielsweise um einen Speichertank oder auch um ein Speichersystem, in welchem die Kohlendioxid-Sequestrierung nach dem Konzept der „Carbon Capture and Storage“-Technik (CCS) realisiert ist, bei dem das gespeicherte Kohlendioxid unterirdisch gelagert wird. In letzterem CCS-Speichersystem wird zumindest ein Teil des ansonsten in die Atmosphäre freigesetzten Kohlendioxids gespeichert, weshalb auf dieseAdvantageously, it can additionally be provided that the carbon dioxide removed from the reformed gas mixture is fed into a carbon dioxide storage facility. This can be any system suitable for the temporary or permanent physical or chemical storage of compressed carbon dioxide, for example a storage tank or a storage system in which carbon dioxide sequestration is implemented according to the concept of "Carbon Capture and Storage" (CCS) technology, in which the stored carbon dioxide is stored underground. In the latter CCS storage system, at least a portion of the carbon dioxide that would otherwise be released into the atmosphere is stored, which is why this

Weise „blauer“ Ammoniak erzeugt werden kann.How “blue” ammonia can be produced.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass zusätzlich das reformierte Gasgemisch vor dem ı5 Einspeisen in das Synthesekreislaufgas in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine Teilstrom in das Synthesekreislaufgas eingespeist wird und von denen der andereIn a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided in particular that the reformed gas mixture is additionally divided into two partial streams before being fed into the synthesis cycle gas, one of which is fed into the synthesis cycle gas and the other

Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung zusatzlich zu dem ersten Teilstrom aus demPartial flow of the fired burner device in addition to the first partial flow from the

Synthesekreislaufgas als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird, wobei insbesondere das wasserstoffhaltige Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung aus dem ersten Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas und aus dem Teilstrom aus dem reformierten Gasgemisch besteht. Demzufolge wird also ein Teilstrom des reformiertenSynthesis cycle gas is supplied as hydrogen-containing fuel gas, wherein in particular the hydrogen-containing fuel gas of the fired burner device consists of the first partial flow of the synthesis cycle gas and the partial flow of the reformed gas mixture. Accordingly, a partial flow of the reformed

Gasgemisches, welches eigentlich für die Einspeisung in denGas mixture, which is actually intended for feeding into the

Ammoniaksynthesekreislauf vorgesehen ist, vor dem Einspeisen abgetrennt und zusätzlich zu dem Teilstrom, welcher aus dem Synthesekreislaufgas abgetrennt wird, 2 dem Brenner zugeführt. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der zum Abführen der inerten Bestandteile des Synthesekreislaufgases abgeführte Teilstrom als Brenngas nicht ausreicht, um die befeuerte Brennervorrichtung ohne zusätzliches Brenngas zu betreiben. In diesem Fall kann die fehlende Brenngasmenge durch das reformierteAmmonia synthesis cycle is separated before feeding and fed to the burner in addition to the partial stream which is separated from the synthesis cycle gas. This is particularly advantageous if the partial stream discharged to discharge the inert components of the synthesis cycle gas is not sufficient as fuel gas to operate the fired burner device without additional fuel gas. In this case, the missing fuel gas quantity can be replaced by the reformed

Gasgemisch ergänzt werden, welches einen verhältnismäßig hohen Wasserstoffgehalt zo aufweist. Dadurch ist es weder erforderlich, zusätzliches Brenngas demgas mixture which has a relatively high hydrogen content zo. This makes it neither necessary to add additional fuel gas to the

Ammoniaksynthesekreislauf zu entnehmen (wodurch zusätzlich auch eine gewisseammonia synthesis cycle (which also results in a certain

Menge an Ammoniak entnommen würde), noch ist es erforderlich, zusätzliches Brenngas in Form von kohlenwasserstoffhaltigen Verbindungen zu verwenden. Auf diese Weise 230627P00LU kann die Ammoniakausbeute erhöht werden, ohne dass erhebliche Mengen an zusätzlichem Kohlendioxid in die Umwelt abgegeben werden.Amount of ammonia would be removed), nor is it necessary to use additional fuel gas in the form of hydrocarbon-containing compounds. In this way, the ammonia yield can be increased without releasing significant amounts of additional carbon dioxide into the environment.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass zusätzlich das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas vor dem Einspeisen in den autothermen Reformer vorreformiert wird. Dies erfolgt typischerweise in einer Reaktion mit Dampf, welcher dem kohlenwasserstoffhaltigenIn a further advantageous embodiment of the process according to the invention, it is particularly provided that the hydrocarbon-containing reactant gas is additionally pre-reformed before being fed into the autothermal reformer. This typically takes place in a reaction with steam, which is added to the hydrocarbon-containing

Eduktgas als dampfhaltiges Eduktgas in einem Vorreformer oder bereits vor dem Eintritt in den Vorreformer beigemischt wird. Das Vorreformieren ist ein Prozess, welcher dem eigentlichen autothermen Reformieren vorgelagert ist und in welchem höhereEduct gas is added as steam-containing educt gas in a pre-reformer or even before entering the pre-reformer. Pre-reforming is a process that precedes the actual autothermal reforming and in which higher

Kohlenwasserstoffbestandteile des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, insbesondere langkettige Kohlenwasserstoffe und/oder zyklische Kohlenwasserstoffe darin, nach Zuführung von Dampf unter verhältnismäßig milden Bedingungen in Methan,Hydrocarbon components of the hydrocarbon-containing reactant gas, in particular long-chain hydrocarbons and/or cyclic hydrocarbons therein, after addition of steam under relatively mild conditions into methane,

Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgewandelt werden, um die Ablagerung von Koks und kohleartigen Rückständen beim Vorwärmen des kohlenwasserstoffhaltigen ı5 Eduktgases sowie beim Eintritt in den autothermen Reformer und beim Austritt aus dem autothermen Reformer zu vermeiden. Typischerweise gelangt dafür ein Katalysator zumCarbon dioxide, carbon monoxide and hydrogen to avoid the deposition of coke and carbonaceous residues during preheating of the hydrocarbon-containing educt gas as well as during entry into the autothermal reformer and exit from the autothermal reformer. Typically, a catalyst is used for this purpose.

Einsatz, beispielsweise ein Katalysator, welcher Nickel enthält. Dadurch wird nicht nur die Last des autothermen Reformers verringert, es kann auch beim autothermenUse, for example, a catalyst containing nickel. This not only reduces the load on the autothermal reformer, but can also

Reformieren das Verhältnis von Dampf zu Kohlenstoff verringert und die Temperatur beim Vorwärmen erhöht werden. Überdies erlaubt das Vorreformieren den Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe aus unterschiedlichen Quellen.Reforming reduces the steam-to-carbon ratio and increases the preheating temperature. Furthermore, pre-reforming allows the use of different raw materials from different sources.

Darüber hinaus kann das Verfahren zusätzlich zu den zuvor beschriebenenIn addition to the previously described

Ausgestaltungen natürlich auch die nachfolgend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage beschriebenen Verfahrensmaßnahmen aufweisen, insbesondere auch insoweit sich diese aus der konstruktiven Ausgestaltung der Ammoniaksyntheseanlage ergeben.Embodiments naturally also comprise the process measures described below in connection with the ammonia synthesis plant according to the invention, in particular insofar as these result from the structural design of the ammonia synthesis plant.

Die zuvor genannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einer Ammoniaksyntheseanlage, insbesondere zum Durchführen des zuvor genannten Verfahrens. DieseThe above-mentioned object is also achieved by an ammonia synthesis plant, in particular for carrying out the above-mentioned process.

Ammoniaksyntheseanlage kann zusätzlich zu den nachfolgend beschriebenen zo konstruktiven Ausgestaltungen natürlich auch die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen konstruktiven Ausgestaltungen aufweisen, insbesondere auch insoweit sich diese aus dem Verfahren ergeben. 230627P00LUIn addition to the structural configurations described below, the ammonia synthesis plant can, of course, also have the structural configurations described in connection with the process according to the invention, in particular insofar as these result from the process. 230627P00LU

Dabei handelt es sich um eine Ammoniaksyntheseanlage mit einerThis is an ammonia synthesis plant with a

Synthesegaserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines reformierten Gasgemisches unter Einsatz von drei Eduktgasen, nämlich einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem luftbasierenden Eduktgas und einem dampfhaltigen Eduktgas, einemSynthesis gas generation device for generating a reformed gas mixture using three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, a

Ammoniaksynthesekreislauf zum Erzeugen von Ammoniak in einem in einerAmmonia synthesis cycle for producing ammonia in a

Synthesekreislaufrichtung geförderten Synthesekreislaufgas sowie einer Einspeisung zum Einspeisen des reformierten Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas. Diesynthesis cycle gas conveyed in the synthesis cycle direction and a feed for feeding the reformed gas mixture into the synthesis cycle gas. The

Synthesegaserzeugungsvorrichtung und der Ammoniaksynthesekreislauf sind dabei strömungstechnisch über die Einspeisung verbunden. Die 11 Synthesegaserzeugungsvorrichtung weist einen autothermen Reformer zum Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase sowie einenThe synthesis gas generation device and the ammonia synthesis cycle are fluidically connected via the feed. The 11 synthesis gas generation device has an autothermal reformer for generating the reformed gas mixture using the three reactant gases and a

Gaserhitzer zum Erhitzen von zumindest einem der drei Eduktgase vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer auf. Der Gaserhitzer weist eine mit einem Brenngas betreibbare befeuerte Brennervorrichtung auf. Der Ammoniaksynthesekreislauf weist einen Konverter zum Erzeugen von Ammoniak im Synthesekreislaufgas sowie eineGas heater for heating at least one of the three reactant gases before feeding it into the autothermal reformer. The gas heater has a burner device fired with a fuel gas. The ammonia synthesis cycle has a converter for generating ammonia in the synthesis cycle gas and a

Auftrennung zum Auftrennen des Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom auf. Die Auftrennung ist mit einer Ablassleitung zum Abführen des ersten Teilstroms verbunden. Erfindungsgemäß ist die Ablassleitung der Auftrennung strömungstechnisch mit der befeuerten Brennervorrichtung verbunden zum Zuführen des ersten Teilstroms als Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung.Separation for separating the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream. The separation is connected to a discharge line for discharging the first partial stream. According to the invention, the discharge line of the separation is fluidically connected to the fired burner device for supplying the first partial stream as fuel gas to the fired burner device.

Als Synthesegaserzeugungsvorrichtung wird ein Anlagenteil bezeichnet, in welchem einA synthesis gas generation device is a part of the plant in which a

Synthesegas erzeugt wird, also ein Gasgemisch, das für eine Synthese eingesetzt wird.Synthesis gas is produced, i.e. a gas mixture that is used for synthesis.

Im vorliegenden Fall wird das Synthesegas für die Synthese von Ammoniak eingesetzt.In this case, the synthesis gas is used for the synthesis of ammonia.

Demzufolge wird in der Synthesegaserzeugungsvorrichtung also eine Gasmischung (das reformierte Gasgemisch) erzeugt, welche als Hauptkomponenten Stickstoff undAs a result, a gas mixture (the reformed gas mixture) is produced in the synthesis gas generation device, which has nitrogen and

Wasserstoff enthält. Wie zuvor beschrieben wird das reformierte Gasgemisch aus dreiAs previously described, the reformed gas mixture is made up of three

Eduktgasen erzeugt, dem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, dem luftbasierendenEduct gases are generated, the hydrocarbon-containing educt gas, the air-based

Eduktgas und dem dampfhaltigen Eduktgas.reactant gas and the vapor-containing reactant gas.

Das wesentliche funktionale Element der Synthesegaserzeugungsvorrichtung ist ein zo autothermer Reformer zum Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase. Dieser autotherme Reformer kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als einstufiger oder mehrstufiger autothermer Reformer, in welchen die Einleitung der drei Eduktgase einzeln oder gemeinsam erfolgen kann, etwa über eine 230627P00LU einzelne Düse, beispielsweise in axialer Anordnung in einem Deckenabschnitt derThe essential functional element of the synthesis gas generation device is an autothermal reformer for generating the reformed gas mixture using the three reactant gases. This autothermal reformer can basically be designed in any way, for example as a single-stage or multi-stage autothermal reformer, in which the introduction of the three reactant gases can take place individually or jointly, for example via a single nozzle, for example in an axial arrangement in a ceiling section of the

Reformerwand, oder über mehrere Düsen, beispielsweise in einer radial-kreisförmigenreformer wall, or via several nozzles, for example in a radial-circular

Anordnung an der Reformerwand. Weiterhin weist dieArrangement on the Reformer wall. Furthermore, the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung einen Gaserhitzer mit einer befeuertenSynthesis gas generation device a gas heater with a fired

Brennervorrichtung auf, die mit einem Brenngas betreibbar ist, also einem brennbarenBurner device that can be operated with a fuel gas, i.e. a combustible

Gas, welches als Ausgangsstoff von Verbrennungsreaktion geeignet ist. Mit Hilfe der befeuerten Brennervorrichtung des Gaserhitzers wird zumindest eines der dreiGas which is suitable as a starting material for combustion reactions. With the help of the fired burner device of the gas heater, at least one of the three

Eduktgase vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer erhitzt ohne dass dieEduct gases are heated before being fed into the autothermal reformer without the

Brennerabgase in direkten Kontakt mit den Eduktgasen treten. Typischerweise befindet sich die befeuerte Brennervorrichtung innerhalb des Gaserhitzers und die Eduktgase werden einzeln oder beliebig miteinander vermischt räumlich von der befeuertenBurner exhaust gases come into direct contact with the reactant gases. Typically, the fired burner device is located within the gas heater and the reactant gases are individually or mixed with each other spatially separated from the fired

Brennervorrichtung getrennt an dieser vorbeigeführt, beispielsweise innerhalb vonBurner device passed separately past this, for example within

Rohren getrennt durch die Rohrwandung oder innerhalb eines separaten Raums getrennt durch Trennwände, beispielsweise Plattenwände. In der befeuerten Brennervorrichtung ı5 Wird das Brenngas verbrannt und durch die dabei erzeugte Wärmeenergie das zumindest eine Eduktgas vorgewärmt. Darüber hinaus kann diePipes separated by the pipe wall or within a separate room separated by partition walls, for example plate walls. In the fired burner device ı5 the fuel gas is burned and the generated heat energy preheats at least one reactant gas. In addition, the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung natürlich weitere Elemente enthalten wie beispielsweise Rohrleitungen, Absperrelement wie Ventile und Messvorrichtungen zurSynthesis gas generation device naturally contains other elements such as piping, shut-off elements such as valves and measuring devices for

Überwachung des Prozessablaufs oder auch weitere funktionale Elemente wie beispielsweise eine dem autothermen Reformer vorgelagerte Hydrierung, eine dem autothermen Reformer vorgelagerte Schwefelabtrennung, eine dem autothermenMonitoring of the process flow or other functional elements such as a hydrogenation upstream of the autothermal reformer, a sulfur separation upstream of the autothermal reformer, a

Reformer nachgelagerte Kohlendioxidkonverter, eine Kohlendioxidabtrennung oder einen der Kohlendioxidabtrennung nachgelagerten Methanisator, eine Gastrocknung (etwa mit Hilfe von Molekularsieben) sowie Wärmetauscher und dergleichen.Reformer downstream carbon dioxide converters, a carbon dioxide separation or a methanizer downstream of the carbon dioxide separation, gas drying (e.g. with the help of molecular sieves) as well as heat exchangers and the like.

Synthesegaserzeugungsvorrichtung und Ammoniaksynthesekreislauf sind strömungstechnisch miteinander über die Einspeisung verbunden. Als Einspeisung kann jede Vorrichtung dienen, die zum Einbringen eines Gases aus einem Anlagenteil (hier der Synthesegaserzeugungsvorrichtung) in einen anderen Anlagenteil (hier demThe synthesis gas generation device and the ammonia synthesis circuit are fluidically connected via the feed. Any device used to introduce a gas from one part of the plant (here the synthesis gas generation device) into another part of the plant (here the

Ammoniaksynthesekreislauf) geeignet ist, beispielsweise ein Mischraum (der sich im zo Ammoniaksynthesekreislauf befindet und der gegebenenfalls Mischelemente zumammonia synthesis circuit), for example a mixing room (which is located in the ammonia synthesis circuit and which may contain mixing elements for

Vermischen der zugeführten Gasströme aufweisen kann, wobei dasMixing of the supplied gas streams, wherein the

Synthesekreislaufgas durch diesen hindurchströmen kann und dieser zusätzlich eineSynthesis cycle gas can flow through it and this additionally

Einleitung des für das reformierte Gasgemisch aufweist) oder eine Dreiwege- 230627P00LUintroduction of the reformed gas mixture) or a three-way 230627P00LU

Rohrverbindung, beispielsweise ein T-förmiges Verbindungsstück oder ein Y-förmigesPipe connection, for example a T-shaped connector or a Y-shaped

Verbindungsstück. Die Einleitung kann darüber hinaus auch als Teil eines funktionalenThe inlet can also be used as part of a functional

Elements des Ammoniaksynthesekreislaufs ausgebildet sein, beispielsweise desElement of the ammonia synthesis cycle, for example the

Kompressors, des Konverters oder des Ammoniakabscheiders, sodass die Einleitung innerhalb dieses funktionalen Elements erfolgt.compressor, converter or ammonia separator, so that the introduction takes place within this functional element.

Wie bereits beschrieben weist der Ammoniaksynthesekreislauf als wesentliches funktionales Element den Konverter auf, durch den das Synthesekreislaufgas imAs already described, the ammonia synthesis cycle has the converter as an essential functional element, through which the synthesis cycle gas in the

Synthesekreislaufrichtung zyklisch mit Hilfe eines Kompressors hindurchgeführt wird.Synthesis cycle direction is cyclically passed through with the help of a compressor.

Dieser kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise einstufig oder mehrstufig, etwa zweistufig, dreistufig oder vierstufig, wobei die unterschiedlichen Stufen in unterschiedlichen Gehäusen oder aber in demselben Gehäuse untergebracht sein können (die unterschiedlichen Stufen können strömungstechnisch hintereinander oder auch parallel miteinander verbunden sein), zwischen einzelnen Stufen können auch weitere Elemente wie beispielsweise Wärmetauscher zum Abführen von bei der Reaktion entstandener Wärmeenergie vorgesehen sein. Stromabwärts vom Kompressor (was in einem Kreislauf gleichzeitig stromaufwärts vom Kompressor bedeutet) weist derThis can be designed as desired, for example single-stage or multi-stage, such as two-stage, three-stage or four-stage, whereby the different stages can be housed in different housings or in the same housing (the different stages can be connected fluidically one after the other or in parallel). Between individual stages, additional elements such as heat exchangers can be provided to dissipate heat energy generated during the reaction. Downstream of the compressor (which in a circuit also means upstream of the compressor), the

Ammoniaksynthesekreislauf einen Ammoniakabscheider auf, (typischerweise unterAmmonia synthesis cycle has an ammonia separator (typically under

Verwendung einer Kälteanlage, beispielsweise einer Ammoniakkälteanlage). Neben derUse of a refrigeration system, for example an ammonia refrigeration system). In addition to the

Einspeisung, der Fördervorrichtung, dem Konverter und dem Ammoniakabscheider kann der Ammoniaksynthesekreislauf weitere funktionale Elemente aufweisen, etwaIn addition to the feed, the conveyor, the converter and the ammonia separator, the ammonia synthesis cycle can include further functional elements, such as

Kühlvorrichtungen zum Abkühlen des Gasgemischs, nachdem es infolge der bei derCooling devices for cooling the gas mixture after it has been heated as a result of the

Reaktion anfallenden Wärmetönung erhitzt wurde (insbesondere Kühler,reaction was heated (especially coolers,

Abhitzedampferzeuger oder Dampfüberhitzer), Heizvorrichtungen, um das Gasgemisch stromaufwärts vom Konverter auf eine Temperatur zu erwärmen, die erforderlich ist, um im Konverter die Umsetzung der Edukte zum Produkt Ammoniak zu gewährleisten (insbesondere elektrische Heizvorrichtungen) und/oder kombinierte Heiz- /Kühlvorrichtungen, um überschüssige Wärmeenergie des Gasgemischs nach Austritt aus dem Konverter dafür zu nutzen, das Gasgemisch vor Eintritt in den Konverter zu erwärmen (insbesondere Gas-Gas-Wärmetauscher). Darüber hinaus weist der zo Ammoniaksynthesekreislauf eine Auftrennung zum Auftrennen desWaste heat steam generators or steam superheaters), heating devices to heat the gas mixture upstream of the converter to a temperature required to ensure the conversion of the reactants to the product ammonia in the converter (in particular electrical heating devices) and/or combined heating/cooling devices to use excess thermal energy of the gas mixture after leaving the converter to heat the gas mixture before entering the converter (in particular gas-gas heat exchangers). In addition, the ammonia synthesis cycle has a separation for separating the

Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom auf. Diesynthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream. The

Auftrennung kann beliebig ausgeführt sein, wobei der erste Teilstrom und der zweiteSeparation can be carried out in any way, whereby the first partial flow and the second

Teilstrom voneinander weggeleitet werden. Die Auftrennung kann beispielsweise als eine 230627P00LU separate Auftrennkammer ausgeführt sein, gegebenenfalls mit Strömungsleitelementen zum Umlenken des Gasstroms in die jeweils gewünschte Richtung, oder auch alsPartial flow can be diverted away from each other. The separation can be designed, for example, as a 230627P00LU separate separation chamber, if necessary with flow guide elements to deflect the gas flow in the desired direction, or as

Dreiwege-Rohrverbindung, beispielsweise ein T-förmiges Verbindungsstück oder ein Y- förmiges Verbindungsstück. Die Auftrennung kann darüber hinaus als Teil eines anderen funktionellen Elements ausgelegt sein, beispielsweise des Kompressors, des Konverters oder des Ammoniakabscheiders. Die Auftrennung ist mit einer Ablassleitung zumThree-way pipe connection, for example, a T-shaped connector or a Y-shaped connector. The separator can also be designed as part of another functional element, for example, the compressor, the converter, or the ammonia separator. The separator is connected to a drain line to

Abführen des ersten Teilstroms verbunden (oder geht in diese über). Erfindungsgemäß ist die Ablassleitung der Auftrennung strömungstechnisch mit der befeuertenThe discharge line of the separation is connected to the fired

Brennervorrichtung verbunden, wodurch der erste Teilstrom als Brenngas der befeuertenBurner device connected, whereby the first partial flow is used as fuel gas of the fired

Brennervorrichtung zuführbar ist.Burner device can be fed.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass die Synthesegaserzeugungsvorrichtung ferner zumindest drei Eduktgaszuführungen aufweist, nämlich eineIn an advantageous embodiment of the ammonia synthesis plant according to the invention, it is provided in particular that the synthesis gas generation device further comprises at least three reactant gas feeds, namely a

Kohlenwasserstoffzuführung zum Bereitstellen des kohlenwasserstoffhaltigenHydrocarbon feed to provide the hydrocarbon-containing

Eduktgases, eine Oxidationsmittelzuführung zum Bereitstellen des luftbasierendenreactant gas, an oxidant supply to provide the air-based

Eduktgases und eine Dampfzuführung zum Bereitstellen des dampfhaltigen Eduktgases, wobei der Gaserhitzer strömungstechnisch zwischen mindestens einerreactant gas and a steam supply for providing the steam-containing reactant gas, wherein the gas heater is fluidically connected between at least one

Eduktgaszuführung und dem autothermen Reformer angeordnet ist, wobei die befeuertereactant gas supply and the autothermal reformer, whereby the fired

Brennervorrichtung eine Brenngasleitung zum Zuführen des ersten Teilstroms als wasserstoffhaltiges Brenngas aufweist, die strömungstechnisch mit der Ablassleitung verbunden ist, wobei der Ammoniaksynthesekreislauf einen Kompressor zum Fördern des Synthesekreislaufgases in der Synthesekreislaufrichtung und einenBurner device has a fuel gas line for supplying the first partial flow as hydrogen-containing fuel gas, which is fluidically connected to the discharge line, wherein the ammonia synthesis cycle has a compressor for conveying the synthesis cycle gas in the synthesis cycle direction and a

Ammoniakabscheider zum Entfernen von Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas aufweist, wobei die Auftrennung zusätzlich zu der Ablassleitung mit einer Rückführleitung zum Rückführen des zweiten Teilstroms zur Einspeisung verbunden ist. Die Eduktgase werden also der Synthesegaserzeugungsvorrichtung durch mindestens dreiAmmonia separator for removing ammonia from the synthesis cycle gas, wherein the separation is connected in addition to the discharge line to a return line for returning the second partial stream to the feed. The reactant gases are thus fed to the synthesis gas generation device through at least three

Eduktgaszuführungen bereitgestellt, darüber hinaus können auch weitereEduct gas feeds are provided, in addition, further

Eduktgaszuführungen vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, das jeweiligeEduct gas feeds may be provided. For example, it is possible to

Eduktgas über mehrere Eduktgaszuführungen zuzuführen, beispielsweise kann das zo kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas über mehr als eine Zuführung zugeführt werden, wobei über die unterschiedlichen Zuführungen dasselbe kohlenwasserstoffhaltigeFeeding of educt gas via several educt gas feeds, for example, the zo hydrocarbon-containing educt gas can be fed via more than one feed, whereby the same hydrocarbon-containing

Eduktgas oder ein anderes kohlenwasserstoffhaltiges Eduktgas zugeführt werden kann, sodass die Möglichkeit besteht, unterschiedliche kohlenwasserstoffhaltige Eduktgase 230627P00LU zuzuführen; vergleichbares gilt auch für die Oxidationsmittelzuführung und dieEduct gas or another hydrocarbon-containing educt gas can be supplied, so that it is possible to supply different hydrocarbon-containing educt gases 230627P00LU; the same applies to the oxidant supply and the

Dampfzuführung. Dabei können die Eduktgase der Synthesegaserzeugungsvorrichtung separat oder miteinander vermischt zugeführt werden, indem beispielsweise dieSteam supply. The reactant gases can be supplied to the synthesis gas generation device separately or mixed with each other, for example by

Eduktgaszuführung für das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das dampfhaltigeEduct gas supply for the hydrocarbon-containing educt gas and the steam-containing

Eduktgas oder für das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das luftbasierendeEduct gas or for the hydrocarbon-containing educt gas and the air-based

Eduktgas oder für das luftbasierende Eduktgas und das dampfhaltige Eduktgas oder für alle drei Eduktgase in eine gemeinsame Rohrleitung münden, bevor diese demEduct gas or for the air-based educt gas and the vapor-containing educt gas or for all three educt gases flow into a common pipeline before it is

Gaserhitzer oder dem autothermen Reformer zugeführt werden (oder auch demgas heater or the autothermal reformer (or also the

Vorreformer); typischerweise wird das luftbasierte Eduktgas dem autothermen Reformer alleine zugeführt und insbesondere weder mit dem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas vermischt noch mit dem vorreformierten Gasgemisch vermischt, um in den Rohrleitungen keine explosionsfähigen Gasmischungen zu transportieren.Pre-reformer); typically, the air-based reactant gas is fed to the autothermal reformer alone and, in particular, is neither mixed with the hydrocarbon-containing reactant gas nor with the pre-reformed gas mixture in order to avoid transporting explosive gas mixtures in the pipelines.

Mit Hilfe des Gaserhitzers lassen sich die Eduktgase der jeweiligen Zuführung erhitzen, wobei zumindest eines der zugeführten Eduktgase erhitzt wird, gegebenenfalls zwei ı5 Eduktgase oder alle drei Eduktgase. Werden in den Gaserhitzer mehr Eduktgase als einWith the help of the gas heater, the reactant gases of the respective feed can be heated, whereby at least one of the reactant gases is heated, if necessary two reactant gases or all three reactant gases. If more reactant gases than one

Eduktgas erhitzt, so können diese miteinander vermischt oder aber separat erhitzt werden, beispielsweise jeweils in eigenen Rohrleitungen. Die befeuertereactant gas, they can be mixed together or heated separately, for example in separate pipelines.

Brennervorrichtung des Gaserhitzers ist typischerweise als Gasbrenner ausgeführt, beispielsweise als Wasserstoffbrenner oder kombinierter Wasserstoff-Methan-Brenner, und weist eine Brenngasleitung auf, über welche das Brenngas der befeuertenThe burner device of the gas heater is typically designed as a gas burner, for example as a hydrogen burner or combined hydrogen-methane burner, and has a fuel gas line via which the fuel gas of the fired

Brennervorrichtung als Brennstoff zugeführt wird. Diese Brenngasleitung ist strömungstechnisch mit der Ablassleitung verbunden, sodass die Ablassleitung direkt oder indirekt in die Brenngasleitung übergeht oder — in einer besonders kompaktenBurner device as fuel. This fuel gas line is fluidically connected to the discharge line, so that the discharge line merges directly or indirectly into the fuel gas line or — in a particularly compact

Anordnung — mit dieser identisch ist. In der Brenngasleitung kann das für denArrangement — is identical to this one. In the fuel gas line, the

Verbrennungsvorgang erforderliche Oxidationsmittel dem Brenngas beigemischt sein, dieses kann aber auch separat in die befeuerte Brennervorrichtung geführt werden.The oxidizing agent required for the combustion process can be mixed with the fuel gas, but this can also be fed separately into the fired burner device.

Neben dem Kompressor, welcher beliebig geeignet ausgestaltet sein kann, etwa alsIn addition to the compressor, which can be designed in any suitable way, for example as

Turbokompressor (Turboverdichter), und dem Ammoniakabscheider, welcher ebenfalls beliebig geeignet ausgestaltet sein kann, etwa als Kälteanlage, typischerweise als zo Ammoniakkälteanlage, weist der Ammoniaksynthesekreislauf hier eine Rückführleitung auf. In der Rückführleitung wird der zweite Teilstrom des Synthesekreislaufgases, welcher in der Auftrennung vom ersten Teilstrom abgetrennt wurde, zur Einspeisung (oder zu einer Position stromaufwärts vom Konverter) zurückgeführt - und damit zum 230627P00LUThe ammonia synthesis cycle has a return line between the turbocompressor (turbo compressor) and the ammonia separator, which can also be designed in any suitable way, such as a refrigeration system, typically as an ammonia refrigeration system. In the return line, the second partial stream of the synthesis cycle gas, which was separated from the first partial stream in the separation, is returned to the feed (or to a position upstream of the converter) – and thus to the 230627P00LU

Konverter, wodurch die eigentliche Kreislaufführung des Synthesekreislaufgases möglich wird. Durch das Rückführen des zweiten Teilstroms zum Einspeisen des reformiertenconverter, which enables the actual recycling of the synthesis cycle gas. By recycling the second partial stream to feed the reformed

Gasgemisches wird ein Teil des Synthesekreislaufgases stromabwärts vom Konverter wieder zum Eingang des Konverters zurückgeleitet und durchläuft erneut eineGas mixture, part of the synthesis cycle gas is returned downstream of the converter to the inlet of the converter and again passes through a

Konvertierung. Infolge des Abtrennens vom Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas vor dem erneuten Eintreten in den Konverter wird eine Zusammensetzung erhalten, welche nicht der Gleichgewichtszusammensetzung bei dem jeweiligen Druck und der jeweiligen Temperatur entspricht, sodass beim erneuten Durchlaufen des Konverters eine entsprechende Menge an Ammoniak gebildet wird, wodurch die Ammoniakausbeute insgesamt erhöht wird; diese Ausgestaltung ist insbesondere im Rahmen eines Haber-Conversion. As a result of the separation of ammonia from the synthesis cycle gas before it re-enters the converter, a composition is obtained which does not correspond to the equilibrium composition at the respective pressure and temperature, so that when it passes through the converter again, a corresponding amount of ammonia is formed, thereby increasing the overall ammonia yield; this design is particularly suitable within the framework of a Haber-

Bosch-Verfahrens von Vorteil.Bosch process is advantageous.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßenIn a further advantageous embodiment of the inventive

Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass ferner die Auftrennung inAmmonia synthesis plant is particularly intended to further separate the

Synthesekreislaufrichtung stromabwärts des Konverters und stromaufwärts der ı5 Einspeisung angeordnet ist. Infolge dieser Ausgestaltung wird sichergestellt, dass das in den Ammoniaksynthesekreislauf eingeleitete reformierte Gasgemisch vor demSynthesis cycle direction downstream of the converter and upstream of the ı5 feed. This design ensures that the reformed gas mixture introduced into the ammonia synthesis cycle before the

Abtrennen zunächst den Konverter durchläuft (anstatt dass ein Anteil des zugeführtenSeparation first passes through the converter (instead of a portion of the supplied

Edukts bereits vor der Konvertierung wieder aus dem Ammoniaksynthesekreislauf herausgeleitet wird), sodass dieses Edukt für die Reaktion zum Ammoniak weiterhin zurreactant is already removed from the ammonia synthesis cycle before conversion), so that this reactant continues to be available for the reaction to ammonia

Verfügung steht (welcher dann auch aus dem ersten Teilstrom abgetrennt werden kann, beispielsweise in einer Membranabtrennung). Dadurch wird die Ausbeute an Ammoniak erhöht.is available (which can then also be separated from the first partial stream, for example in a membrane separation). This increases the ammonia yield.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßenIn a further advantageous embodiment of the inventive

Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass ferner dieAmmonia synthesis plant, it is particularly intended that the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung eine Luftzerlegung zum Bereitstellen von mitSynthesis gas generation device an air separation for providing with

Sauerstoff angereicherter Luft als luftbasierendes Eduktgas aufweist. Wie bereits dargelegt, besteht dadurch das benötigte Oxidationsmittel nicht vollständig aus reinemoxygen-enriched air as the air-based reactant gas. As already explained, the required oxidant does not consist entirely of pure

Sauerstoff, der gereinigte Sauerstoff stellt vielmehr bloß einen Teil des gesamtenOxygen, the purified oxygen is only a part of the total

Oxidationsmittels dar. Dadurch kann die Kapazität einer Anlage zum Bereitstellen von zo reinem Sauerstoff, beispielsweise einer Luftzerlegung, gegenüber der Kapazität herkömmlicher Anlagen verringert werden. 230627P00LUoxidizer. This can reduce the capacity of a plant for providing high-purity oxygen, for example, an air separation plant, compared to the capacity of conventional plants. 230627P00LU

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßenIn a further advantageous embodiment of the inventive

Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass ferner dieAmmonia synthesis plant, it is particularly intended that the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung zwischen dem autothermen Reformer und derSynthesis gas generation device between the autothermal reformer and the

Einspeisung einen Kohlenstoffoxid-Konverter zum Umwandeln des Kohlenmonoxid zuFeeding a carbon oxide converter to convert the carbon monoxide to

Kohlendioxid, eine Kohlendioxidabtrennung zum Entfernen von Kohlendioxid aus dem reformierten Gasgemisch und einen Methanisator zum Umwandeln vonCarbon dioxide, a carbon dioxide separation to remove carbon dioxide from the reformed gas mixture and a methanizer to convert

Kohlenstoffoxiden (also Kohlenmonoxid und Kohlendioxid sowie gegebenenfallsCarbon oxides (i.e. carbon monoxide and carbon dioxide and, where appropriate,

Kohlenstoffsuboxide) im reformierten Gasgemisch in Methan aufweist, wobei dercarbon suboxides) in the reformed gas mixture in methane, whereby the

Kohlenstoffoxid-Konverter strömungstechnisch mit dem autothermen Reformer und derCarbon oxide converter fluidically with the autothermal reformer and the

Kohlendioxidabtrennung verbunden ist, die Kohlendioxidabtrennung strömungstechnisch mit dem Kohlenstoffoxid-Konverter und dem Methanisator verbunden ist und derCarbon dioxide separation is connected, the carbon dioxide separation is fluidically connected to the carbon oxide converter and the methanizer and the

Methanisator strömungstechnisch mit der Kohlendioxidabtrennung und der Einspeisung verbunden ist. Wie bereits dargelegt, ist es auf diese Weise möglich, dieMethanizer is fluidically connected to the carbon dioxide separation and the feed. As already explained, this makes it possible to

Verfahrensführung insbesondere an die Erfordernisse eines Haber-Bosch-Prozesses anzupassen, bei welchem Sauerstoffbestandteile zur Deaktivierung des Katalysators führen können. Dabei kann vorteilhafterweise insbesondere zusätzlich vorgesehen sein, dass die Kohlendioxidabtrennung strömungstechnisch mit dem Kohlendioxidspeicher zum Speichern des aus dem reformierten Gasgemisch entfernten Kohlendioxids verbunden ist. Bei dem Kohlendioxidspeicher kann es sich um eine beliebige geeigneteProcess control is particularly adapted to the requirements of a Haber-Bosch process, in which oxygen components can lead to catalyst deactivation. Advantageously, it can additionally be provided that the carbon dioxide separation is fluidically connected to the carbon dioxide storage for storing the carbon dioxide removed from the reformed gas mixture. The carbon dioxide storage can be any suitable

Vorrichtung oder Anordnung handeln, beispielsweise einen Speichertank, einedevice or arrangement, for example a storage tank, a

Rohrleitung, über welche das Kohlendioxid einer anderen Verwendung zugeführt wird, oder auch um ein CCS-Speichersystem, bei welchem das gespeicherte Kohlendioxid etwa unter Tage gelagert werden kann. Dadurch ist es möglich, „blauen“ Ammoniak zu erzeugen.A pipeline through which the carbon dioxide is transferred for another use, or a CCS storage system in which the stored carbon dioxide can be stored underground, for example. This makes it possible to produce "blue" ammonia.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßenIn a further advantageous embodiment of the inventive

Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass ferner dieAmmonia synthesis plant, it is particularly intended that the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung in Förderrichtung des reformierten Gasgemisches stromabwärts des autothermen Reformers und stromaufwärts der Einspeisung eineSynthesis gas generation device in the conveying direction of the reformed gas mixture downstream of the autothermal reformer and upstream of the feed

Aufteilung zum Aufteilen des reformierten Gasgemisches in zwei Teilströme aufweist, zo wobei die Aufteilung eine Leitung zum Einspeisen des einen Teilstroms des reformiertenDivider for dividing the reformed gas mixture into two partial streams, wherein the divider comprises a line for feeding one partial stream of the reformed

Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas, die strömungstechnisch mit der Einleitung verbunden ist, und eine Abzweigleitung zum Zuführen des anderen Teilstroms des reformierten Gasgemisches zusätzlich zu dem ersten Teilstrom aus dem 230627P00LUgas mixture into the synthesis cycle gas, which is fluidly connected to the inlet, and a branch line for supplying the other partial stream of the reformed gas mixture in addition to the first partial stream from the 230627P00LU

Synthesekreislaufgas als Brenngas zu der befeuerten Brennervorrichtung aufweist, wobei die Abzweigleitung strömungstechnisch mit der befeuerten Brennervorrichtung verbunden ist. Eine derartige Aufteilung kann grundsätzlich ähnlich wie die Auftrennung zum Auftrennen des Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweitenSynthesis cycle gas as fuel gas to the fired burner device, wherein the branch line is fluidically connected to the fired burner device. Such a division can basically be carried out in a similar way to the separation for separating the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second

Teilstrom ausgebildet sein oder von dieser verschieden. Reicht die Menge anPartial flow may be formed or different from it. If the amount of

Synthesekreislaufgas, welches über die Ablassleitung dem Ammoniaksynthesekreislauf als erster Teilstrom entnommen wird, nicht aus, um die befeuerte Brennervorrichtung zu betreiben, muss zusätzliches Brenngas zur Verfügung gestellt werden; dies geschieht üblicherweise, indem der befeuerten Brennervorrichtung zusätzlich ein kohlenwasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird, um die fehlende Menge an Brenngas zu ersetzen. Wie bereits dargelegt, bietet eine Entnahme von reformiertem Gasgemisch zum Ersetzen der fehlenden Menge an Brenngas den Vorteil, dass die Menge an Gas verringert werden kann, welches über die Ablassleitung dem Ammoniaksynthesekreislauf entnommen wird, ohne dass dabei signifikant mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird, da auch der aus dem reformierten Gasgemisch als zusätzlichesIf the synthesis cycle gas, which is withdrawn from the ammonia synthesis cycle via the discharge line as the first partial stream, is not sufficient to operate the fired burner device, additional fuel gas must be made available; this is usually done by additionally supplying the fired burner device with a hydrocarbon-containing fuel gas to replace the missing amount of fuel gas. As already explained, the withdrawal of reformed gas mixture to replace the missing amount of fuel gas offers the advantage that the amount of gas withdrawn from the ammonia synthesis cycle via the discharge line can be reduced without significantly increasing the amount of carbon dioxide being released into the atmosphere, since the carbon dioxide from the reformed gas mixture also serves as additional

Brenngas abgezweigte Teilstrom als eine Hauptkomponente Wasserstoff enthält.The fuel gas branched off partial stream contains hydrogen as a main component.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßenIn a further advantageous embodiment of the inventive

Ammoniaksyntheseanlage ist insbesondere vorgesehen, dass ferner dieAmmonia synthesis plant, it is particularly intended that the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung in Förderrichtung des kohlenwasserstoffhaltigenSynthesis gas generation device in the conveying direction of the hydrocarbon-containing

Eduktgases stromaufwärts vor dem autothermen Reformer einen Vorreformer zumreactant gas upstream of the autothermal reformer a pre-reformer to

Vorreformieren des kohlenwasserstoffhaltigen = Eduktgases aufweist, der strômungstechnisch mit dem autothermen Reformer verbunden ist. Beim Vorreformieren werden höhere Kohlenwasserstoffbestandteile des kohlenwasserstoffhaltigenPre-reforming of the hydrocarbon-containing feed gas, which is fluidically connected to the autothermal reformer. During pre-reforming, higher hydrocarbon components of the hydrocarbon-containing

Eduktgases, insbesondere langkettige Kohlenwasserstoffe, unter verhältnismäßig mildenreactant gas, especially long-chain hydrocarbons, under relatively mild

Bedingungen in Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgewandelt.conditions into methane, carbon dioxide, carbon monoxide and hydrogen.

Wie bereits zuvor dargelegt, lassen sich dadurch unterschiedliche Rohstoffe aus verschiedenen Quellen einsetzen, eine Koksbildung in derAs already explained, this allows different raw materials from different sources to be used, coke formation in the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung wird verhindert und die Last des autothermenSynthesis gas generation device is prevented and the load of the autothermal

Reformers wird verringert, überdies kann das Verhältnis von Dampf zu Kohlenstoff beim zo autothermen Reformieren verringert und die Temperatur beim Vorwärmen erhöht werden.Reformer is reduced, moreover the steam to carbon ratio in autothermal reforming can be reduced and the temperature during preheating can be increased.

Schließlich wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst von einem Verfahren zum Umrüsten einer Ammoniaksyntheseanlage. Dieses Umrüstverfahren kann zusätzlich zu den 230627P00LU nachfolgend beschriebenen Verfahrensmaßnahmen natürlich auch die zuvor beschriebenen Verfahrensmaßnahmen und konstruktiven Ausgestaltungen aufweisen.Finally, the aforementioned problem is solved by a method for converting an ammonia synthesis plant. This conversion method can, of course, also include the previously described method measures and design configurations in addition to the method measures described below.

Bei dem Verfahren zum Umrüsten einer Ammoniaksyntheseanlage mit einerIn the process for converting an ammonia synthesis plant with a

Synthesegaserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines reformierten Gasgemisches unter Einsatz von drei Eduktgasen, nämlich einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem luftbasierenden Eduktgas und einem dampfhaltigen Eduktgas, einemSynthesis gas generation device for generating a reformed gas mixture using three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, a

Ammoniaksynthesekreislauf zum Erzeugen von Ammoniak in einem in einerAmmonia synthesis cycle for producing ammonia in a

Synthesekreislaufrichtung geförderten Synthesekreislaufgas, sowie mit einerSynthesis cycle gas conveyed in the synthesis cycle direction, as well as with a

Einspeisung zum Einspeisen des reformierten Gasgemisches in dasFeed for feeding the reformed gas mixture into the

Synthesekreislaufgas, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung und derSynthesis cycle gas, wherein the synthesis gas generating device and the

Ammoniaksynthesekreislauf strömungstechnisch über die Einspeisung verbunden sind, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung einen autothermen Reformer zumAmmonia synthesis cycle are fluidically connected via the feed, wherein the synthesis gas generation device comprises an autothermal reformer for

Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase sowie einenGeneration of the reformed gas mixture using the three reactant gases and a

Gaserhitzer mit einer befeuerten Brennervorrichtung zum Erhitzen von zumindest einem der drei Eduktgase vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer aufweist, wobei derGas heater with a fired burner device for heating at least one of the three reactant gases before feeding into the autothermal reformer, wherein the

Ammoniaksynthesekreislauf einen Konverter zum Erzeugen von Ammoniak imAmmonia synthesis cycle a converter to produce ammonia in

Synthesekreislaufgas aufweist, wird eine Ablassleitung eingebaut, die densynthesis cycle gas, a discharge line is installed that discharges the

Ammoniaksynthesekreislauf mit der befeuerten Brennervorrichtung zum Zuführen eines abgeführten Teilstroms als wasserstoffhaltiges Brenngas der befeuertenAmmonia synthesis cycle with the fired burner device for supplying a discharged partial stream as hydrogen-containing fuel gas to the fired

Brennervorrichtung verbindet. Dem Einbau einer solchen Ablassleitung gleichzusetzen ist es, eine bestehende Ablassleitung, wie sie etwa zum Herausführen von Ablassgas (purge gas) aus dem Synthesekreislaufgas Verwendung findet, mit der befeuertenThe installation of such a vent line is equivalent to connecting an existing vent line, such as that used to remove purge gas from the synthesis cycle gas, to the fired

Brennervorrichtung zu verbinden, insbesondere mit der Brenngasleitung der befeuertenburner device, in particular with the fuel gas line of the fired

Brennervorrichtung. Auf diese Weise kann auf besonders einfache Art und Weise eine die Kohlendioxidemission einer bereits bestehenden Ammoniaksyntheseanlage verringert werden.Burner device. This provides a particularly simple way to reduce carbon dioxide emissions from an existing ammonia synthesis plant.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäBen Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprichen 1 und 8 nachgeordneten zo Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugterIn detail, there are numerous possibilities for designing and developing the method and system according to the invention. Reference is made to the claims subordinate to claims 1 and 8, as well as to the following description of preferred

Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen, mit Hilfe welcher dieExamples of implementation in conjunction with the drawings, with the help of which the

Erfindung nachfolgend näher erläutert wird. Es zeigen jeweils schematisch 230627P00LUThe invention is explained in more detail below. The schematic drawings show 230627P00LU

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Ammoniaksyntheseanlage,Fig. 1 is a schematic representation of a conventional ammonia synthesis plant,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage,Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäBen Ammoniaksyntheseanlage,Fig. 3 is a schematic representation of a second embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäBen Ammoniaksyntheseanlage,Fig. 4 is a schematic representation of a third embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäBen Ammoniaksyntheseanlage undFig. 5 is a schematic representation of a fourth embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention and

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäGen Ammoniaksyntheseanlage.Fig. 6 is a schematic representation of a fifth embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ammoniaksyntheseanlage aus demFig. 1 shows a schematic representation of an ammonia synthesis plant from the

Stand der Technik. Die Anlage weist eine Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 alsState of the art. The plant comprises a synthesis gas generation device 1 as

Frontend und einen Ammoniaksynthesekreislauf 3 als Backend auf, beide sind über dieFrontend and an ammonia synthesis cycle 3 as backend, both are connected via the

Einspeisung 2 miteinander verbunden. In der Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 existieren hier drei Zuführungen für die Edukigase, nämlich dieFeed 2. In the synthesis gas generation device 1 there are three feeds for the Edukigase, namely the

Kohlenwasserstoffzuführung 4 für das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas, dieHydrocarbon feed 4 for the hydrocarbon-containing reactant gas, the

Dampfzuführung 7 für das dampfhaltige Eduktgas und die Oxidationsmittelzuführung 8 für das luftbasierendes Eduktgas. Von der Kohlenwasserstoffzuführung 4 geht eineSteam supply 7 for the steam-containing reactant gas and the oxidant supply 8 for the air-based reactant gas. From the hydrocarbon supply 4, a

Rohrleitung ab, die über ein T-förmiges Verbindungsstück mit einer Rohleitung verbunden ist, welche von der Dampfzuführung 7 abgeht, sodass das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das dampfhaltige Eduktgas dort miteinander vermischt werden, wobei ein kohlenwasserstoffhaltiges dampfhaltiges Gasgemisch erhalten wird. Das T-förmige Verbindungsstück ist mit dem Vorreformer 13 strömungstechnisch verbunden, in welchem das kohlenwasserstoffhaltige dampfhaltigePipeline, which is connected via a T-shaped connector to a pipeline leading from the steam supply 7, so that the hydrocarbon-containing reactant gas and the steam-containing reactant gas are mixed there, whereby a hydrocarbon-containing steam-containing gas mixture is obtained. The T-shaped connector is fluidically connected to the pre-reformer 13, in which the hydrocarbon-containing steam-containing

Gasgemisch vorreformiert wird. Der Ausgang des Vorreformers 13 ist strömungstechnisch mit dem Gaserhitzer 5 verbunden, in welchem das vorreformierteThe outlet of the pre-reformer 13 is fluidly connected to the gas heater 5, in which the pre-reformed

Gasgemisch vorgewärmt wird. Dazu weist der Gaserhitzer 5 eine befeuerteThe gas heater 5 has a fired

Brennervorrichtung 5.1 mit einem Kohlenwasserstoffbrenner auf, dem Uber die zo Brenngasleitung 5.2 Erdgas als kohlenwasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird; das 230627P00LUBurner device 5.1 with a hydrocarbon burner, to which natural gas is supplied as hydrocarbon-containing fuel gas via the fuel gas line 5.2; the 230627P00LU

Erdgas, welches der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 zugeführt wird, ist bereits mit Luft als Oxidationsmittel vermischt. Der Gaserhitzer 5 ist strömungstechnisch mit dem autothermen Reformer 6 verbunden. Darüber hinaus ist der autotherme Reformer 6 mit der Oxidationsmittelzuführung 8 verbunden, über welche das luftbasierende Eduktgas dem autothermen Reformer 6 zugeführt wird. Das luftbasierende Eduktgas ist in diesemNatural gas, which is fed to the fired burner device 5.1, is already mixed with air as the oxidant. The gas heater 5 is fluidically connected to the autothermal reformer 6. Furthermore, the autothermal reformer 6 is connected to the oxidant supply 8, via which the air-based reactant gas is fed to the autothermal reformer 6. The air-based reactant gas is in this

Fall mit Sauerstoff angereicherte Luft, nämlich Luft, die mit reinem Sauerstoff versetzt wird, welcher aus der mit der Oxidationsmittelzuführung 8 strömungstechnisch verbundenen Luftzerlegung 18 erhalten wird. Im autothermen Reformer 6 werden die dreiIn this case, oxygen-enriched air, namely air that is mixed with pure oxygen, which is obtained from the air separation 18 that is fluidically connected to the oxidant supply 8. In the autothermal reformer 6, the three

Eduktgase in einer autothermen Reaktionsführung reformiert. Das so erhaltene reformierte Gasgemisch wird in den Kohlenstoffoxid-Konverter 9 eingeleitet, welcher strömungstechnisch mit dem autothermen Reformer 6 verbunden ist. Nach Durchlaufen einer Wassergas-Shift-Reaktion im Kohlenstoffoxid-Konverter 9 wird das konvertierte reformierte Gasgemisch in die Kohlendioxidabtrennung 10 geführt, welche strömungstechnisch mit dem Kohlenstoffoxid-Konverter 9 verbunden ist. In derEduct gases are reformed in an autothermal reaction. The reformed gas mixture thus obtained is introduced into the carbon oxide converter 9, which is fluidically connected to the autothermal reformer 6. After undergoing a water gas shift reaction in the carbon oxide converter 9, the converted reformed gas mixture is fed to the carbon dioxide separation 10, which is fluidically connected to the carbon oxide converter 9. In the

Kohlendioxidabtrennung 10 wird Kohlendioxid mittels Gaswäsche abgetrennt und in einen Kohlendioxidspeicher 12 weitergeleitet, der mit der Kohlendioxidabtrennung 10 verbunden ist. Das von Kohlendioxid befreite konvertierte reformierte Gasgemisch wird in den Methanisator 11 eingeleitet, wo darin vorhandene Spuren an Kohlenmonoxid undCarbon dioxide separation 10, carbon dioxide is separated by gas scrubbing and passed on to a carbon dioxide storage 12, which is connected to the carbon dioxide separation 10. The converted reformed gas mixture, freed from carbon dioxide, is introduced into the methanizer 11, where traces of carbon monoxide and

Kohlendioxid in Methan umgewandelt werden. Der Methanisator 11 ist prozesstechnisch zwischen der Kohlendioxidabtrennung 10 und der Einspeisung 2 angeordnet, mit welchen er jeweils strömungstechnisch verbunden ist.Carbon dioxide is converted into methane. The methanizer 11 is located between the carbon dioxide separation 10 and the feed 2, with which it is fluidly connected.

Über die Einspeisung 2 wird das in der Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 erhaltene reformierte Gasgemisch (welches im vorliegenden Fall das methanisierte vonVia the feed 2, the reformed gas mixture obtained in the synthesis gas generation device 1 (which in this case is the methanized gas from

Kohlendioxid befreite konvertierte reformierte Gasgemisch darstellt) als Frischgas demCarbon dioxide-free converted reformed gas mixture) as fresh gas to the

Synthesekreislaufgas zugeführt, indem es in die Rückführleitung 17 desSynthesis cycle gas is fed into the return line 17 of the

Ammoniaksynthesekreislaufs 3 an einer Position eingespeist wird, welche sich stromabwärts vom Ammoniakabscheider und stromaufwärts vom Kompressor 19 befindet. Das dadurch erhaltene mit Frischgas ergänzte Synthesekreislaufgas wird innerhalb des Kreislaufs in Synthesekreislaufrichtung d gefördert und erreicht denAmmonia synthesis cycle 3 is fed into a position located downstream of the ammonia separator and upstream of the compressor 19. The resulting synthesis cycle gas, supplemented with fresh gas, is conveyed within the cycle in the synthesis cycle direction d and reaches the

Kompressor 19, welcher strömungstechnisch mit der Einspeisung 2 verbunden ist. ImCompressor 19, which is fluidically connected to the feed 2. In

Kompressor wird das Synthesekreislaufgas komprimiert und zum Konverter 14 gefördert, der stromabwärts vom Kompressor 19 gelegen ist und strömungstechnisch mit demCompressor, the synthesis cycle gas is compressed and conveyed to the converter 14, which is located downstream of the compressor 19 and is fluidly connected to the

Kompressor 19 verbunden ist. Im Konverter 14 erfolgt die Reaktion des 230627P00LUCompressor 19 is connected. In converter 14 the reaction of the 230627P00LU

Synthesekreislaufgases zu einem Synthesekreislaufgas, in welchem diesynthesis cycle gas to a synthesis cycle gas in which the

Ammoniakkonzentration im Idealfall der Gleichgewichtskonzentration an Ammoniak entspricht (je nach Aktivität des konkret eingesetzten Katalysators kann dieAmmonia concentration ideally corresponds to the equilibrium concentration of ammonia (depending on the activity of the specific catalyst used, the

Ammoniakkonzentration auch von der Gleichgewichtskonzentration an Ammoniak abweichen). Der Ausgang des Konverters 14 ist mit der Auftrennung 15 strömungstechnisch verbunden, in welcher der Synthesekreislaufgasstrom in zweiammonia concentration may also deviate from the equilibrium ammonia concentration). The output of the converter 14 is fluidically connected to the separation 15, in which the synthesis cycle gas stream is divided into two

Teilströme aufgetrennt wird, einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom. Der hierbei erhaltene (mengenmäßig größere) zweite Teilstrom wird über die Rückführleitung 17 dem Synthesekreislauf erneut zugeführt während der erste Teilstrom als Ablassgas (Purgegas) in die Ablassleitung 16 eingespeist und über diese Rohrleitung aus demThe resulting second partial stream (which is larger in quantity) is fed back into the synthesis circuit via the return line 17, while the first partial stream is fed into the drain line 16 as purge gas and is removed from the

Ammoniaksynthesekreislauf 3 herausgeführt wird. Der erste Teilstrom kann in derAmmonia synthesis cycle 3. The first partial stream can be used in the

Ablassleitung 16 zunächst einer (nicht dargestellten) Ammoniakabtrennung, welche etwa auf fraktionierter Kondensation (kryogen) oder auf Membrantechnologie beruhen kann, und/oder einer (nicht dargestellten) Wasserstoffabtrennung zugeführt werden, welche etwa auf Membrantechnologie beruhen kann; dadurch sind im ersten Teilstrom enthaltene Anteile an Ammoniak als Produkt nutzbar beziehungsweise können im erstenDischarge line 16 is first fed to an ammonia separation (not shown), which may be based on fractional condensation (cryogenic) or membrane technology, and/or a hydrogen separation (not shown), which may be based on membrane technology; as a result, ammonia fractions contained in the first partial flow can be used as a product or can be used in the first

Teilstrom enthaltene Anteile an Wasserstoff dem Synthesekreislauf erneut zugeführt werden. Das verbleibende Ablassgas wird anschließend in einer (nicht dargestellten)The hydrogen contained in the partial stream is returned to the synthesis cycle. The remaining vent gas is then

Fackel verbrannt und die so erhaltenen Verbrennungsabgase des ersten Teilstroms in die Atmosphäre entlassen. Die Auftrennung 15 ist strömungstechnisch mit demFlare and the resulting combustion gases of the first partial stream are released into the atmosphere. Separation 15 is fluidically connected to the

Ammoniakabscheider 20 verbunden, in welchen der zweite Teilstrom über dieAmmonia separator 20, into which the second partial flow is fed via the

Rückführleitung 17 geleitet wird. Im Ammoniakabscheider 20 wird dasreturn line 17. In the ammonia separator 20, the

Synthesekreislaufgas abgekühlt, sodass Ammoniak in flüssiger Form anfällt und vomSynthesis cycle gas is cooled so that ammonia is produced in liquid form and is

Synthesekreislaufgas abgetrennt werden kann und dadurch als Produkt zur Verfügung steht. Das verbleibende Synthesekreislaufgas wird vom Ammoniakabscheider 20 über die Rückführleitung 17 erneut der Einspeisung 2 kreislaufartig zugeführt.Synthesis cycle gas can be separated and thus becomes available as a product. The remaining synthesis cycle gas is recycled from the ammonia separator 20 via the return line 17 to the feed 2.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage, anhand welcher insbesondere auch dieFig. 2 shows a schematic representation of a first embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention, on the basis of which in particular the

Durchführung einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak zo verdeutlicht wird. Die erste Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Anlage vor allem dadurch, dass in der in Fig. 2 dargestelltenImplementation of a first embodiment of the process for producing ammonia zo is illustrated. The first embodiment differs from the conventional plant shown in Fig. 1 mainly in that in the plant shown in Fig. 2

Ammoniaksyntheseanlage 1 der in der Auftrennung 15 vom Synthesekreislaufgas abgetrennte erste Teilstrom über Ablassleitung 16 nicht aus der 230627P00LUAmmonia synthesis plant 1, the first partial stream separated from the synthesis cycle gas in the separation 15 is not discharged from the 230627P00LU

Ammoniaksyntheseanlage heraus geleitet wird, sondern vielmehr der befeuertenammonia synthesis plant, but rather the fired

Brennervorrichtung 5.1 als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird. Darüber hinaus werden in der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausgestaltung das kohlenwasserstoffhaltigeBurner device 5.1 as hydrogen-containing fuel gas. In addition, in the first embodiment shown in Fig. 2, the hydrocarbon-containing

Eduktgas und das dampfhaltige Eduktgas erst im Vorreformer 13 miteinander vermischt und nicht bereits vor dem Eintritt in den Vorreformer 13. Von diesen Unterschieden abgesehen sind die Elemente der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausgestaltung imEduct gas and the steam-containing educt gas are mixed together only in the pre-reformer 13 and not before entering the pre-reformer 13. Apart from these differences, the elements of the first embodiment shown in Fig. 2 are

Wesentlichen identisch zu der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichenEssentially identical to the conventional one shown in Fig. 1

Ammoniaksyntheseanlage (identische = Bezugszeichen beschreiben jeweils entsprechende Komponenten).Ammonia synthesis plant (identical = reference symbols describe corresponding components).

Auch die in Fig. 2 dargestellte Anlage weist eine Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 als Frontend und einen Ammoniaksynthesekreislauf 3 als Backend auf, welche über dieThe plant shown in Fig. 2 also has a synthesis gas generation device 1 as a front end and an ammonia synthesis circuit 3 as a back end, which are connected via the

Einspeisung 2 miteinander verbunden sind. Die Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 weist hier drei Zuführungen für die Eduktgase auf - die Kohlenwasserstoffzuführung 4, die Dampfzuführung 7 und die Oxidationsmittelzuführung 8. Diese dreiFeed 2 are connected to each other. The synthesis gas generation device 1 has three feeds for the reactant gases - the hydrocarbon feed 4, the steam feed 7 and the oxidant feed 8. These three

Eduktgaszuführungen stellen die Eduktgase bereit, nämlich das kohlenwasserstoffhaltigeEduct gas feeds provide the educt gases, namely the hydrocarbon-containing

Eduktgas, das luftbasierende Eduktgas und das dampfhaltige Eduktgas. Über dieEduct gas, the air-based educt gas and the vapor-containing educt gas.

Kohlenwasserstoffzuführung 4 wird das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas bereitgestellt.The hydrocarbon-containing reactant gas is provided via hydrocarbon feed 4.

Diese ist strdbmungstechnisch mit dem Vorreformer 13 verbunden, sodass das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas in den Vorreformer 13 eingeleitet wird. Ebenfalls ist die Dampfzuführung 7, über welche das dampfhaltige Eduktgas bereitgestellt wird, strômungstechnisch mit dem Vorreformer 13 verbunden, sodass das dampfhaltigeThis is fluidically connected to the pre-reformer 13, so that the hydrocarbon-containing reactant gas is introduced into the pre-reformer 13. Likewise, the steam supply 7, via which the steam-containing reactant gas is provided, is fluidically connected to the pre-reformer 13, so that the steam-containing

Eduktgas in den Vorreformer 13 eingeleitet wird. Als dampfhaltiges Eduktgas wirdEduct gas is introduced into the pre-reformer 13. As steam-containing educt gas

Wasserdampf verwendet, welcher hier von einem Dampferzeuger bereitgestellt wird; dieser kann jedoch auch in beliebigen anderen Vorrichtungen erzeugt werden. ImSteam is used, which is provided here by a steam generator; however, this can also be generated in any other device.

Vorreformer 13 wird unter relativ milden Reformierungsbedingungen beimPre-reformer 13 is under relatively mild reform conditions at the

Vorreformieren zumindest ein Teil der langkettigen Kohlenwasserstoffe des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases in Methan umgewandelt. Dabei kann auch das kohlenstoffwasserhaltige Eduktgas vor dem Einleiten in den Vorreformer 13 einer vorherigen Aufbereitung zugeführt werden, beispielsweise einer Hydrierung und/oder zo einer Entschwefelung und/oder einem Vorwärmen in einem Wärmetauscher.Pre-reforming converts at least a portion of the long-chain hydrocarbons of the hydrocarbon-containing feed gas into methane. The hydrocarbon-containing feed gas can also be subjected to prior processing before being introduced into the pre-reformer 13, for example, hydrogenation and/or desulfurization and/or preheating in a heat exchanger.

Das vorreformierte Gasgemisch, welches dann hauptsächlich Methan alsThe pre-reformed gas mixture, which then mainly contains methane as

Kohlenwasserstoff enthält, wird in den Gaserhitzer 5 eingeleitet. Den Gaserhitzer durchströmt das vorreformierte Gasgemisch im vorliegenden Fall durch ein Rohr, dessen 230627P00LUContaining hydrocarbons, is introduced into the gas heater 5. In this case, the pre-reformed gas mixture flows through the gas heater through a pipe whose 230627P00LU

Außenseite über die befeuerte Brennervorrichtung 5.1 erhitzt wird, wobei ein vorerwärmtes vorreformiertes Gasgemisch erhalten wird. Anstelle eines Rohres ist auch jede andere Geometrie möglich, beispielsweise eine Hohlplatte, solange sichergestellt ist, dass das Gasgemisch nicht direkt mit der Brennerflamme in Kontakt kommt.The outside is heated via the fired burner device 5.1, resulting in a preheated, pre-reformed gas mixture. Instead of a tube, any other geometry is possible, for example, a hollow plate, as long as it is ensured that the gas mixture does not come into direct contact with the burner flame.

Zusätzlich können auch andere Eduktgasstrôme durch den Gaserhitzer 5 vorgewärmt werden, indem diese Uber Rohre, Hohlplatten oder dergleichen ebenfalls durch denIn addition, other reactant gas streams can also be preheated by the gas heater 5 by passing them through the gas heater 5 via pipes, hollow plates or the like.

Gaserhitzer hindurchgeführt werden, beispielsweise das luftbasierende Eduktgas; die zu erwärmenden Eduktgasstrôme können dabei einzeln oder auch miteinander vermischt durch den Gaserhitzer 5 hindurchgeleitet und dabei erwärmt werden (wobei aus Gründen des Explosionsschutzes typischerweise davon Abstand genommen wird, das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas oder das vorreformierte Gasgemisch mit dem luftbasierenden Eduktgas vermischt durch Rohleitungen zu leiten). Bei der befeuertenGas heaters, for example, the air-based reactant gas; the reactant gas streams to be heated can be passed individually or mixed with each other through the gas heater 5 and thereby heated (whereby, for reasons of explosion protection, it is typically refrained from passing the hydrocarbon-containing reactant gas or the pre-reformed gas mixture mixed with the air-based reactant gas through pipelines). In the fired

Brennervorrichtung 5.1 handelt es sich im vorliegenden Fall um einenBurner device 5.1 in this case is a

Wasserstoffbrenner, dem über die Brenngasleitung 5.2 ein wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird (dieses ist mit einem Oxidationsmittel vermischt, im vorliegenden Fall mitHydrogen burner, to which a hydrogen-containing fuel gas is supplied via the fuel gas line 5.2 (this is mixed with an oxidizing agent, in this case with

Luft, wobei das Oxidationsmittel und das Brenngas dem Brenner auch separat zugeführt werden können und dann erst in der Brenndüse miteinander in Kontakt treten). Im vorliegenden Fall handelt sich bei dem Brenngas um den in der Auftrennung 15 abgezweigten ersten Teilstrom des Synthesekreislaufgases, welcher als Ablassgas (Purgegas) Uber die Ablassleitung 16 aus dem Ammoniaksynthesekreislauf 3 herausgeleitet und der Brenngasleitung 5.2 zugeführt wird (im vorliegenden Fall geht dieAir, whereby the oxidant and the fuel gas can also be fed to the burner separately and only then come into contact with each other in the combustion nozzle). In the present case, the fuel gas is the first partial flow of the synthesis cycle gas branched off in the separation 15, which is led out of the ammonia synthesis cycle 3 as purge gas via the purge line 16 and fed to the fuel gas line 5.2 (in the present case, the

Ablassleitung 16 in die Brenngasleitung 5.2 über, sodass beide Leitungen miteinander strömungstechnisch verbunden sind; beide Leitungen können jedoch auch identisch sein, sodass die Ablassleitung 16 selber die Brenngasleitung 5.2 bildet.). Die zum Vorwärmen des vorreformierten Gasgemischs benötigte Wärmeenergie wird durch Verbrennung desDischarge line 16 into the fuel gas line 5.2, so that both lines are fluidically connected; however, both lines can also be identical, so that the discharge line 16 itself forms the fuel gas line 5.2.). The heat energy required to preheat the pre-reformed gas mixture is generated by combustion of the

Brenngases erzeugt, welches als Brennstoff überwiegend Wasserstoff und lediglichFuel gas is produced, which mainly contains hydrogen as fuel and only

Spuren an Methan enthält.Contains traces of methane.

Das vorerwärmte vorreformierte Gasgemisch wird ebenso wie das luftbasierendeThe preheated pre-reformed gas mixture is used as well as the air-based

Eduktgas aus der Oxidationsmittelzuführung 8 direkt in den autothermen Reformer 6 zo eingeleitet. Als luftbasierendes Eduktgas wird Luft eingesetzt, welche in einer (nicht dargestellten) Mischvorrichtung mit reinem Sauerstoff versetzt und damit angereichert wurde. Der dafür benötigte reine Sauerstoff wurde aus Luft in einer Luftzerlegung 18 extrahiert, die der Oxidationsmittelzuführung 8 vorgeschaltet und somit mit dieser 230627P00LUEduct gas from the oxidant feed 8 is fed directly into the autothermal reformer 6. The air-based educt gas used is air, which has been enriched with pure oxygen in a mixing device (not shown). The pure oxygen required for this purpose was extracted from air in an air separation unit 18, which is located upstream of the oxidant feed 8 and thus connected to it.

Strömung technisch verbunden ist. Die dem autothermen Reformer 6 zugeführten Gase werden hier erst in Düsen im autothermen Reformer 6 miteinander vermischt und das so erhaltene Gasgemisch über eine Vielzahl von Düsen in den Innenraum des autothermenThe gases supplied to the autothermal reformer 6 are first mixed with each other in nozzles in the autothermal reformer 6 and the resulting gas mixture is fed through a large number of nozzles into the interior of the autothermal

Reformers 6 eingeleitet, in diesem Fall über mehrere Düsen, welche radial-kreisförmig an der Reformerwand angeordnet sind. Stattdessen ist auch eine Einleitung der Gase ohne vorheriges Mischen über separate Düsen in den autothermen Reformer 6 möglich.The gases are introduced into the autothermal reformer 6, in this case via several nozzles arranged radially and circularly on the reformer wall. Alternatively, the gases can also be introduced into the autothermal reformer 6 via separate nozzles without prior mixing.

Ebenso kann die Düsenanordnung von dieser Anordnung abweichen, beispielsweise ist es möglich, die einzelnen Gase oder das Gasgemisch über eine Düse in den autothermenThe nozzle arrangement can also deviate from this arrangement, for example it is possible to introduce the individual gases or the gas mixture into the autothermal

Reformer 6 einzuleiten, die mittig in einem Deckenabschnitt des autothermen Reformers 6 angeordnet ist.Reformer 6, which is arranged centrally in a ceiling section of the autothermal reformer 6.

Das hierbei erhaltene reformierte Gasgemisch, welches neben Wasserstoff, Stickstoff,The resulting reformed gas mixture, which contains hydrogen, nitrogen,

Wasser, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Argon auch geringe Mengen an Sauerstoff und Methan enthält, wird aus dem autothermen Reformer 6 herausgeleitet und derWater, carbon monoxide, carbon dioxide and argon, also contains small amounts of oxygen and methane, is led out of the autothermal reformer 6 and the

Kohlenstoffoxid-Konvertierung 9 zugeführt. In dieser wird das reformierte Gasgemisch einer katalytischen Wassergas-Shift-Reaktion unterzogen, wobei dessen Gehalt anCarbon oxide conversion 9. In this, the reformed gas mixture is subjected to a catalytic water gas shift reaction, whereby its content of

Kohlenmonoxid und Wasser abnimmt und dessen Gehalt an Kohlendioxid undCarbon monoxide and water decreases and its content of carbon dioxide and

Wasserstoff entsprechend zunimmt. Das so erhaltene kohlendioxidangereicherteHydrogen increases accordingly. The resulting carbon dioxide-enriched

Gasgemisch wird in die Kohlendioxidabtrennung 10 eingeleitet. DieGas mixture is introduced into the carbon dioxide separation 10. The

Kohlendioxidabtrennung 10 enthält eine Gaswäsche, in welcher das kohlendioxidangereicherte Gasgemisch mit einem Strom einer alkalischenCarbon dioxide separation 10 contains a gas scrubber in which the carbon dioxide-enriched gas mixture is mixed with a stream of alkaline

Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, welche dabei das Kohlendioxid aufnimmt und aus dem Gasgemisch entfernt, sodass ein kohlendioxidarmes Gasgemisch erhalten wird.scrubbing liquid, which absorbs the carbon dioxide and removes it from the gas mixture, so that a gas mixture low in carbon dioxide is obtained.

Gleichzeitig wird beim Kontakt mit der Waschflüssigkeit ein Teil des Wasserdampfes abgekühlt, welcher als Nebenprodukt im kohlendioxidangereicherten Gasgemisch enthalten ist, wobei dieser als Prozesskondensat auskondensiert und ebenfalls vomAt the same time, upon contact with the scrubbing liquid, part of the water vapor contained as a by-product in the carbon dioxide-enriched gas mixture is cooled, whereby this condenses out as process condensate and is also removed from the

Gasgemisch abgetrennt werden kann. Die so erhaltene mit Kohlendioxid beladeneThe resulting carbon dioxide-laden

Waschflüssigkeit wird aus dem Gaswäsche herausgeleitet und aufgearbeitet, wobei dasWashing liquid is led out of the gas scrubber and processed, whereby the

Kohlendioxid in gasförmiger Form gewonnen wird. Das Kohlendioxid wird komprimiert und einem Kohlendioxidspeichern 12 zugeführt, wo es im Rahmen einer CCS- zo Speicherung unterirdisch in tiefen Sedimentschichten in überkritischem Zustand komprimiert oder in Form von Carbonaten oder in Kohleflözen an Kohle sorbiert gespeichert wird. Stattdessen kann das Kohlendioxid auch über ein Rohrleitungssystem einer weiteren Verwendung zugeführt werden, beispielsweise als Zusatz für karbonisierte 230627P00LUCarbon dioxide is extracted in gaseous form. The carbon dioxide is compressed and fed into a carbon dioxide storage facility 12, where it is compressed underground in deep sediment layers in a supercritical state as part of a CCS storage process, or stored in the form of carbonates or sorbed onto coal in coal seams. Alternatively, the carbon dioxide can be fed for further use via a pipeline system, for example, as an additive for carbonized 230627P00LU

Getränke in der Lebensmittelindustrie; darüber hinaus ist auch jede andere Form derBeverages in the food industry; in addition, any other form of

Speicherung von Kohlendioxid möglich, mit welcher sichergestellt ist, dass zumindest derStorage of carbon dioxide is possible, which ensures that at least the

Großteil des das so gespeicherten Kohlendioxids nicht (oder zumindest erst nach langerMost of the carbon dioxide stored in this way is not released (or at least only after a long

Zeit) in die Atmosphäre gelangt.time) into the atmosphere.

Das bei der Gaswäsche erhaltene von Kohlendioxid befreite reformierte Gasgemisch weist noch immer geringe Mengen an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid auf. Daher wird es in einen Methanisator 11 eingeleitet, in welchem die Kohlenstoffoxide zu Methan reduziert werden; für die Reaktion im Methanisator 11 wird ein geringer Teil desThe reformed gas mixture obtained from the gas scrubbing process, freed from carbon dioxide, still contains small amounts of carbon monoxide and carbon dioxide. Therefore, it is fed into a methanizer 11, where the carbon oxides are reduced to methane. A small portion of the

Wasserstoffs aus dem reformierten Gasgemisch als Reduktionsmittel eingesetzt. Das so erhaltene Gasgemisch enthält neben Wasserstoff und Stickstoff nur noch geringeHydrogen from the reformed gas mixture is used as a reducing agent. The resulting gas mixture contains hydrogen and nitrogen, only small amounts

Mengen an Argon, Methan sowie allenfalls Spuren an Kohlendioxid, Kohlenmonoxid undAmounts of argon, methane and possibly traces of carbon dioxide, carbon monoxide and

Sauerstoff und wird in die Einspeisung 2 weitergeleitet, bei welcher es sich vorliegend um ein T-förmiges Rohrstück handelt, über welches das aus derOxygen and is passed on to the feed 2, which in this case is a T-shaped pipe section, through which the oxygen from the

Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 stammende (aufgearbeitete) reformierteSynthesis gas generation device 1 originating (refined) reformed

Gasgemisch direkt in das Synthesekreislaufgas eingeleitet wird, welches imGas mixture is fed directly into the synthesis cycle gas, which is

Ammoniaksynthesekreislauf 3 zirkuliert. Statt einem T-förmigen Rohrstück sind auch alle anderen geeigneten Verbindungen möglich, zum Beispiel ein Y-förmiges Rohrstück oder eine Mischkammer, beispielsweise einem Hohlraum mit inneren Umlenkblechen, in welchem die beiden Gasströme aufeinandertreffen, mithilfe der Umlenkbleche verwirbeltAmmonia synthesis circuit 3 circulates. Instead of a T-shaped pipe section, all other suitable connections are possible, for example a Y-shaped pipe section or a mixing chamber, for example a cavity with internal baffles, in which the two gas streams meet and are swirled with the help of the baffles.

Und dadurch miteinander vermischt werden.And thus mixed together.

Die Einspeisung des reformierten Gasgemischs in den Ammoniaksynthesekreislauf 3 erfolgt in die Rückführleitung 17 an einer Position, welche sich inThe reformed gas mixture is fed into the ammonia synthesis circuit 3 into the return line 17 at a position which is located in

Synthesekreislaufrichtung d stromabwarts vom Ammoniakabscheider 20 und stromaufwärts vom Kompressor befindet. Das reformierte Gasgemisch wird als Frischgas dem Synthesekreislaufgas des Ammoniaksynthesekreislaufs 3 hinzugefügt und gelangt über die Rückführleitung 17 zur Saugseite des in Synthesekreislaufrichtung d stromabwärts von der Einspeisung gelegenen Kompressors 19, in welchem es verdichtet wird und über dessen Druckseite es dann in Synthesekreislaufrichtung d ausgestoßen wird. Vom Kompressor 19 wird das Synthesekreislaufgas in den Konverter 14 geleitet, zo welcher in Synthesekreislaufrichtung d stromabwärts vom Kompressor gelegen ist. Vor dem Kompressor kann dabei das Synthesekreislaufgas vorerwärmt werden, etwa über einen oder mehrere Wärmetauscher, in dem die thermische Energie des aus demSynthesis cycle direction d downstream of the ammonia separator 20 and upstream of the compressor. The reformed gas mixture is added as fresh gas to the synthesis cycle gas of the ammonia synthesis cycle 3 and passes via the return line 17 to the suction side of the compressor 19, located downstream of the feed in the synthesis cycle direction d, in which it is compressed and via whose pressure side it is then discharged in the synthesis cycle direction d. From the compressor 19, the synthesis cycle gas is fed into the converter 14, which is located downstream of the compressor in the synthesis cycle direction d. Upstream of the compressor, the synthesis cycle gas can be preheated, for example via one or more heat exchangers, in which the thermal energy of the

Konverter 14 ausströmenden Synthesekreislaufgases zum Vorwärmen des in den 230627P00LUConverter 14 outflowing synthesis cycle gas to preheat the 230627P00LU

Konverter 14 einströmenden Synthesekreislaufgases eingesetzt werden kann. ImConverter 14 incoming synthesis cycle gas can be used. In

Konverter 14 findet die Ammoniakbildungsreaktion statt, welche im Gleichgewicht (oder zumindest nahe des Gleichgewichts) abläuft, sodass der Umsatz von Stickstoff undConverter 14 is the site of the ammonia formation reaction, which occurs in equilibrium (or at least close to equilibrium), so that the conversion of nitrogen and

Wasserstoff nicht vollständig ist. Im vorliegenden Fall ist Konverter 14 ein Konverter, in dem Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren erzeugt wird. Es handelt sich um einen dreistufigen Konverter (Dreibett-Konverter) von annähernd zylindrischer Form (zylinderähnlicher Form), in welchem der eingeleitete Gasstrom sukzessive durch dreiHydrogen is not complete. In this case, converter 14 is a converter in which ammonia is produced according to the Haber-Bosch process. It is a three-stage converter (triple-bed converter) of approximately cylindrical shape (cylindrical shape), in which the introduced gas stream is successively passed through three

Katalysatorbetten hindurchgeleitet wird, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgendencatalyst beds, whereby between two successive

Katalysatorbetten jeweils ein Wärmetauscher angeordnet ist, sodass nach Durchlaufen der jeweiligen Reaktorstufe überschüssige Reaktionswärme der exothermenA heat exchanger is arranged in each catalyst bed, so that after passing through the respective reactor stage, excess reaction heat of the exothermic

Bildungsreaktion aus dem Synthesekreislaufgas abgeführt wird. Innerhalb desFormation reaction is removed from the synthesis cycle gas. Within the

Konverters 14 sind die drei Katalysatorbetten in axialer Richtung übereinander angeordnet, wobei jedes der drei Katalysatorbetten als Zylinderschale ausgebildet ist (also in Form eines Hohlzylinders), die vom Synthesekreislaufgas in radialer Richtung durchlaufen wird. Stattdessen lassen sich auch andere Konvertertypen als Konverter 14 einsetzen, beispielsweise einstufige katalytische Konverter oder mehrstufige (etwa zweistufige, dreistufige oder 4-stufige Konverter), bei denen die einzelnenConverter 14 has three catalyst beds arranged one above the other in an axial direction, with each of the three catalyst beds being designed as a cylindrical shell (i.e., in the form of a hollow cylinder) through which the synthesis cycle gas flows in a radial direction. Instead, other converter types can also be used as converter 14, for example, single-stage catalytic converters or multi-stage (e.g., two-stage, three-stage, or four-stage) converters, in which the individual

Konverterstufen in Form von Einzelkonvertern vorgesehen sind oder in Form vonConverter stages are provided in the form of individual converters or in the form of

Konverterbetten, von denen jeweils mehr als eines in einem Konvertergehäuse angeordnet ist, wobei die einzelnen Konverterstufen beziehungsweise Konverterbetten vom Synthesekreislaufgas (in Synthesekreislaufrichtung d) sequenziell und/oder parallel durchlaufen werden und die Katalysatoranordnungen darinnen eine beliebige geeignete räumliche Struktur aufweisen können und beispielsweise in radialer oder auch in axialerConverter beds, of which more than one is arranged in each converter housing, wherein the individual converter stages or converter beds are passed through by the synthesis cycle gas (in synthesis cycle direction d) sequentially and/or in parallel and the catalyst arrangements therein can have any suitable spatial structure and can be arranged, for example, in a radial or axial

Richtung durchlaufen werden können.direction can be traversed.

In Synthesekreislaufrichtung d stromabwarts vom Kompressor 19 ist die Auftrennung 15 angeordnet, in welcher das Synthesekreislaufgas in zwei Teilströme aufgeteilt wird, den ersten Teilstrom und den zweiten Teilstrom. Der zweite Teilstrom stellt dabei den größtenDownstream of the compressor 19 in the synthesis cycle direction d is the separation 15, in which the synthesis cycle gas is divided into two partial streams, the first partial stream and the second partial stream. The second partial stream represents the largest

Teil des Synthesekreislaufgases dar; dieser wird in Synthesekreislaufrichtung d durch diePart of the synthesis cycle gas; this is transported in the synthesis cycle direction d by the

Rückführleitung 17 zur Einspeisung 2 geleitet, wodurch sich der kreisförmige zo Synthesekreislauf ausbildet. In der Rückführleitung 17 ist - in Synthesekreislaufrichtung d stromabwärts von der Auftrennung 15 — der Ammoniakabscheider 20 angeordnet, bei welchem es sich hier um eine Ammoniakkälteanlage handelt, welche Ammoniak alsReturn line 17 to feed 2, forming the circular zo synthesis cycle. In the return line 17, downstream of the separation 15 in the synthesis cycle direction d, the ammonia separator 20 is arranged, which is an ammonia refrigeration system that uses ammonia as

Kältemittel einsetzt. In dieser Anlage wird der Ammoniak auf eine Temperatur abgekühlt, 230627P00LU bei welcher Ammoniak aus dem Synthesekreislauf auskondensiert und somit alsIn this system, the ammonia is cooled to a temperature at which ammonia condenses out of the synthesis cycle and is thus used as

Zielprodukt in Form von flüssigem Ammoniak NHs aus dem Ammoniaksynthesekreislauf herausgeleitet wird; andere Ammoniakabscheider sind möglich, beispielsweise eineTarget product in the form of liquid ammonia NHs is discharged from the ammonia synthesis cycle; other ammonia separators are possible, for example a

Kälteanlage, welche mit einem anderen Kältemittel als Ammoniak betrieben wird. s Stromabwärts vom Ammoniakabscheider 20 wird das Synthesekreislaufgas mit dem verringerten Ammoniakgehalt wieder in Synthesekreislaufrichtung d der Einspeisung 2 zugeführt.Refrigeration system operated with a refrigerant other than ammonia. s Downstream of the ammonia separator 20, the synthesis cycle gas with the reduced ammonia content is fed back to the feed 2 in the synthesis cycle direction d.

Wie bereits beschrieben wird der erste Teilstrom des ursprünglichenAs already described, the first substream of the original

Synthesekreislaufgases von der Auftrennung 15 aus über die Ablassleitung 16 aus demSynthesis cycle gas from the separation 15 via the discharge line 16 from the

Ammoniaksynthesekreislauf 3 als Ablassgas (Purgegas) herausgeleitet und überAmmonia synthesis circuit 3 as purge gas and

Brenngasleitung 5.2 der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 als wasserstoffhaltigesFuel gas line 5.2 of the fired burner device 5.1 as hydrogen-containing

Brenngas zugeführt. Dabei ist es möglich, den ersten Teilstrom vor dem Einleiten in die befeuerte Brennervorrichtung 5.2 einer Ammoniakabtrennung (etwa kryogen oder mittelsIt is possible to subject the first partial flow to ammonia separation (e.g. cryogenic or by means of

Membrantechnologie) zuzuführen, um den im ersten Teilstrom enthaltenenmembrane technology) to remove the sludge contained in the first partial stream

Ammoniakanteil ebenfalls als Produkt nutzen zu können und es gleichzeitig zu vermeiden, dass nach dem Verbrennen des Brenngases in der befeuertenAmmonia content can also be used as a product and at the same time to avoid that after the combustion of the fuel gas in the fired

Brennervorrichtung 5.2 Ammoniak in die Atmosphäre gelangt. Grundsätzlich wäre es zwar möglich, auch in der erfindungsgemäßen Ammoniakanlage den ersten Teilstrom — wie bei der Ammoniaksyntheseanlage gemäß dem Stand der Technik, welche zuvor imBurner device 5.2 ammonia is released into the atmosphere. In principle, it would be possible to use the first partial stream in the ammonia plant according to the invention as in the ammonia synthesis plant according to the prior art, which was previously described in

Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde — zusätzlich einer Wasserstoffabtrennung zuzuführen (etwa mittels Membrantechnologie), damit der darin enthalteneconnection with Fig. 1 — additionally subjected to hydrogen separation (e.g. by means of membrane technology) so that the hydrogen contained therein

Wasserstoffanteil dem Synthesekreislauf erneut zugeführt werden kann, jedoch ist es für das Ablassgas, welches gemäß der vorliegenden Erfindung aus demHydrogen content can be fed back into the synthesis cycle, however, for the vent gas which, according to the present invention, is derived from the

Ammoniaksynthesekreislauf 3 herausgeleitet wird, gerade von Vorteil, wenn dieses einen höheren Wasserstoffgehalt aufweist, da dieses Ablassgas hier als Brenngas eingesetzt werden soll, wofür ein gewisser Wasserstoffanteil erforderlich ist.Ammonia synthesis cycle 3 is particularly advantageous if it has a higher hydrogen content, since this vent gas is to be used here as fuel gas, for which a certain proportion of hydrogen is required.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage, anhand welcher insbesondere auch dieFig. 3 shows a schematic representation of a second embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention, by means of which in particular the

Durchführung einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von zo Ammoniak verdeutlicht wird. Die zweite Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausgestaltung dahingehend, dass in der in Fig. 3 dargestelltenImplementation of a second embodiment of the process for producing zo ammonia is illustrated. The second embodiment differs from the first embodiment shown in Fig. 2 in that in the embodiment shown in Fig. 3

Ammoniaksyntheseanlage die Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 keinen Vorreformer aufweist, dass das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas mit dem dampfhaltigen Eduktgas 230627P00LU erst im autothermen Reformer 6 vermischt wird (und nicht bereits in einem Vorreformer) und dass in der in Fig. 3 dargestellten Ammoniaksyntheseanlage die Auftrennung 15 zwischen dem Ammoniakabscheider 20 und dem Kompressor 19 inAmmonia synthesis plant, the synthesis gas generation device 1 does not have a pre-reformer, that the hydrocarbon-containing reactant gas is mixed with the steam-containing reactant gas 230627P00LU only in the autothermal reformer 6 (and not already in a pre-reformer) and that in the ammonia synthesis plant shown in Fig. 3, the separation 15 between the ammonia separator 20 and the compressor 19 in

Synthesekreislaufrichtung d stromaufwärts des Kompressors 19 angeordnet ist. Von diesen Unterschieden abgesehen sind die Elemente der in Fig. 3 dargestellten zweitenSynthesis circuit direction d is arranged upstream of the compressor 19. Apart from these differences, the elements of the second

Ausgestaltung im Wesentlichen identisch zu der in Fig. 2 dargestellten erstenDesign essentially identical to the first shown in Fig. 2

Ausgestaltung (identische Bezugszeichen beschreiben jeweils entsprechendeDesign (identical reference numerals describe corresponding

Komponenten), was insbesondere auch die optionalen und alternativen Ausgestaltungen betrifft.components), which particularly concerns the optional and alternative designs.

Der Verzicht auf einen Vorreformer ist möglich, da die hierbei als kohlenwasserstoffhaltiges Eduktgas eingesetzte Erdgassorte bereits von sich aus einen besonders hohen Anteil an Methan und einen besonders niedrigen Anteil an langkettigenIt is possible to dispense with a pre-reformer because the type of natural gas used as the hydrocarbon-containing feed gas already has a particularly high proportion of methane and a particularly low proportion of long-chain

Kohlenwasserstoffen aufweist, sodass ein Vorreformieren nicht erforderlich ist. In diesemhydrocarbons, so pre-reforming is not necessary. In this

Fall wird das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas von der Kohlenwasserstoffzuführung 4 direkt in den Gaserhitzer 5 geleitet, durch welchen es in einem Rohr hindurchgeleitet wird, das von der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 erhitzt wird. Da auf ein Vorreformieren verzichtet wird, ist es dabei möglich, das dampfhaltige Eduktgas dem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas erst im autothermen Reformer 6 hinzuzufügen. DieIn this case, the hydrocarbon-containing reactant gas is fed from the hydrocarbon feed 4 directly into the gas heater 5, through which it is passed in a tube heated by the fired burner device 5.1. Since pre-reforming is omitted, it is possible to add the steam-containing reactant gas to the hydrocarbon-containing reactant gas only in the autothermal reformer 6.

Auftrennung 15 ist hierbei zwischen der Einspeisung 2 und dem Kompressor 19 angeordnet und damit stromabwärts vom Ammoniakabscheider 20. Infolge derSeparation 15 is arranged between the feed 2 and the compressor 19 and thus downstream of the ammonia separator 20. As a result of the

Anordnung stromabwärts vom Ammoniakabscheider 20 und stromaufwärts vomArrangement downstream of the ammonia separator 20 and upstream of the

Konverter 14 weist das durch die Rückführleitung 17 zirkulierende Synthesekreislaufgas einen sehr geringen Ammoniakgehalt auf, sodass in der Auftrennung 15 mit dem erstenConverter 14, the synthesis cycle gas circulating through the return line 17 has a very low ammonia content, so that in the separation 15 with the first

Teilstrom nur wenig Ammoniak aus dem Ammoniaksynthesekreislauf 3 als Ablassgas abgeführt wird und als Produkt verloren geht; eine separate Ammoniakabtrennung in derPartial flow only a small amount of ammonia is discharged from the ammonia synthesis circuit 3 as vent gas and is lost as a product; a separate ammonia separation in the

Ablassleitung 16 ist somit nicht erforderlich. Infolge der Anordnung stromaufwärts vomDrain line 16 is therefore not required. Due to the arrangement upstream of the

Kompressor 19 ist der erste Teilstrom bereits aus dem Synthesekreislaufgas abgezweigt, wenn das Synthesekreislaufgas in den Kompressor 19 gelangt, und wird daher nicht imCompressor 19, the first partial flow is already branched off from the synthesis cycle gas when the synthesis cycle gas enters the compressor 19 and is therefore not

Kompressor 19 komprimiert. Demzufolge ist es möglich, den Kompressor 19 geringfügig zo kleiner auszulegen.Compressor 19 compresses. Consequently, it is possible to make compressor 19 slightly smaller.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage, anhand welcher insbesondere auch dieFig. 4 shows a schematic representation of a third embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention, by means of which in particular the

Durchführung einer dritten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak 230627P00LU verdeutlicht wird. Die dritte Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausgestaltung dahingehend, dass in der in Fig. 4 dargestelltenImplementation of a third embodiment of the process for producing ammonia 230627P00LU. The third embodiment differs from the second embodiment shown in Fig. 2 in that in the embodiment shown in Fig. 4

Ammoniaksyntheseanlage das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das dampfhaltigeAmmonia synthesis plant the hydrocarbon-containing reactant gas and the steam-containing

Eduktgas bereits vor dem Eintritt in den Vorreformer 13 miteinander vermischt werden (und nicht erst im Vorreformer 13), dass die Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 keinenEduct gas are mixed together before entering the pre-reformer 13 (and not only in the pre-reformer 13), so that the synthesis gas generation device 1 does not

Kohlenstoffoxid-Konverter und keinen Methanisator aufweist, dass die Abzweigleitung 21 vorgesehen ist, um stromaufwärts von der Einspeisung 2 einen Teilstrom des reformierten Gasgemischs vor dem Einleiten in den Ammoniaksynthesekreislauf abzuzweigen und der Brenngasleitung 5.2 als zusätzliches Brenngas der befeuertenCarbon oxide converter and no methanizer, that the branch line 21 is provided to branch off a partial flow of the reformed gas mixture upstream of the feed 2 before being introduced into the ammonia synthesis cycle and to the fuel gas line 5.2 as additional fuel gas of the fired

Brennervorrichtung 5.1 zuzuführen und dass die Auftrennung 15 zwischen demburner device 5.1 and that the separation 15 between the

Kompressor 19 und dem Konverter 14 hier in Synthesekreislaufrichtung d stromaufwärts des Konverters 14 angeordnet ist. Von diesen Unterschieden abgesehen sind dieCompressor 19 and the converter 14 is arranged here in the synthesis cycle direction d upstream of the converter 14. Apart from these differences, the

Elemente der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausgestaltung im Wesentlichen identisch zu der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausgestaltung (identische Bezugszeichen beschreibenElements of the third embodiment shown in Fig. 4 are essentially identical to the first embodiment shown in Fig. 2 (identical reference numerals describe

Jeweils entsprechende Komponenten), was insbesondere auch die optionalen und alternativen Ausgestaltungen betrifft.Corresponding components in each case), which particularly also applies to the optional and alternative designs.

Das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas und das dampfhaltige Eduktgas werden folglich vor dem Vorreformer 13 und somit auch vor dem Gaserhitzer 5 miteinander vereinigt und als vereinigtes Gasgemisch durch eine gemeinsame Rohrleitung dem Vorreformer 13 zugeführt. Auf diese Weise übernimmt der Vorreformer 13 einen Teil der Prozesslast des autothermen Reformers 6. Durch Einsatz einer besonders effizientenThe hydrocarbon-containing reactant gas and the steam-containing reactant gas are therefore combined upstream of the pre-reformer 13 and thus also upstream of the gas heater 5 and fed as a combined gas mixture through a common pipeline to the pre-reformer 13. In this way, the pre-reformer 13 takes over part of the process load of the autothermal reformer 6. By using a particularly efficient

Kohlendioxidabtrennung 10, etwa mithilfe einer mehrstufigen Druckwechsel-Adsorption, ist es möglich die geringen Anteile an Kohlenmonoxid sowie das gesamte Kohlendioxid quantitativ abzutrennen, sodass ein Methanisieren ebenfalls nicht erforderlich ist.Carbon dioxide separation 10, for example using multi-stage pressure swing adsorption, makes it possible to quantitatively separate the small amounts of carbon monoxide as well as the total carbon dioxide, so that methanation is also not necessary.

Von der Verbindungsleitung, welche die Kohlendioxidabtrennung 10 mit der Einspeisung 2 strömungstechnisch verbindet, zweigt eine weitere Leitung ab, Abzweigleitung 21. Über die Abzweigleitung 21 wird ein Teil des aufgearbeiteten reformierten Gasgemischs noch in der Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 und damit vor dem Einleiten in denFrom the connecting line, which fluidically connects the carbon dioxide separation 10 with the feed 2, another line branches off, branch line 21. Via branch line 21, a part of the processed reformed gas mixture is still in the synthesis gas generation device 1 and thus before being introduced into the

Ammoniaksynthesekreislauf als Teilstrom abgezweigt. Abzweigleitung 21 ist mit der zo Ablassleitung 16 verbunden, sodass die beiden Teilströme, welche über die jeweiligenAmmonia synthesis circuit branched off as a partial stream. Branch line 21 is connected to the zo discharge line 16, so that the two partial streams, which are connected via the respective

Leitungen abgeführt werden, miteinander vereinigt werden und gemeinsam in dieLines are led away, combined with each other and together into the

Brenngasleitung 5.2 münden. Damit stehen beide Teilströme der befeuertenFuel gas line 5.2. This means that both partial flows of the fired

Brennervorrichtung 5.1 als wasserstoffhaltige Brenngase zur Verfügung, der Teilstrom 230627P00LU mit dem aufgearbeiteten reformierten Gasgemisch ebenso wie der erste Teilstrom mit dem abgezweigten Synthesekreislaufgas. Auf diese Weise ist es möglich, bei der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 auf eine zusätzliche Brenngaszufuhr zu verzichten, beispielsweise über eine Zufuhr von Erdgas. Schließlich ist die Auftrennung 15 zwischen dem Kompressor 19 und dem Konverter 14 vorgesehen. Ebenso wie bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung weist damit der als Ablassgas aus demBurner device 5.1 as hydrogen-containing fuel gases, the partial stream 230627P00LU with the processed reformed gas mixture as well as the first partial stream with the branched synthesis cycle gas. In this way, it is possible to dispense with an additional fuel gas supply in the fired burner device 5.1, for example via a supply of natural gas. Finally, the separation 15 is provided between the compressor 19 and the converter 14. Just as in the second embodiment shown in Fig. 3, the discharge gas from the

Ammoniaksynthesekreislauf 3 abgeführte erste Teilstrom einen geringenAmmonia synthesis circuit 3 discharged first partial flow a small

Ammoniakanteil auf, sodass in der Ablassleitung 16 auf eine separateammonia content, so that in the drain line 16 a separate

Ammoniakabtrennung zur Rückgewinnung von Ammoniak verzichtet werden kann.Ammonia separation for ammonia recovery can be dispensed with.

Gleichzeitig ist aber der abgezweigte erste Teilstrom bereits komprimiert und weist damit einen höheren Druck auf als der über die Abzweigleitung 21 abgeführte Teilstrom. Auf diese Weise kann die Verbindung von Ablassleitung 16 und Abzweigleitung 21, welche gemeinsam in der Brenngasleitung 5.2 fortgeführt werden, als Strahlpumpe ausgebildet werden, bei welcher der über Ablassleitung 16 geführte erste Teilstrom aus demAt the same time, however, the branched first partial flow is already compressed and thus has a higher pressure than the partial flow discharged via the branch line 21. In this way, the connection between the discharge line 16 and the branch line 21, which are continued together in the fuel gas line 5.2, can be designed as a jet pump, in which the first partial flow conducted via the discharge line 16 from the

Synthesekreislaufgas als Treibmedium für den über Abzweigleitung 21 geführtenSynthesis cycle gas as the driving medium for the branch line 21

Teilstrom aus dem reformierten Gasgemisch dient, was eine genaue Zumischung von letzterem Teilstrom zu ersterem Teilstrom ermöglicht.partial stream from the reformed gas mixture, which enables precise mixing of the latter partial stream to the former partial stream.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage, anhand welcher insbesondere auch dieFig. 5 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention, by means of which in particular the

Durchführung einer vierten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak verdeutlicht wird. Die vierte Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausgestaltung dahingehend, dass in der in Fig. 5 dargestelltenImplementation of a fourth embodiment of the process for producing ammonia is illustrated. The fourth embodiment differs from the second embodiment shown in Fig. 2 in that in the embodiment shown in Fig. 5

Ammoniaksyntheseanlage die Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1 keinen Vorreformer und keine Luftzerlegung aufweist, dass das dampfhaltige Eduktgas in den Gaserhitzer 5 eingespeist wird (und nicht in den Vorreformer), dass innerhalb desAmmonia synthesis plant, the synthesis gas generation device 1 has no pre-reformer and no air separation, that the steam-containing reactant gas is fed into the gas heater 5 (and not into the pre-reformer), that within the

Ammoniaksynthesekreislaufs 3 die Reihenfolge von Konverter 14 und Auftrennung 15 getauscht wurde (so dass der Konverter 14 nun stromabwärts der Auftrennung 15 und stromaufwärts des Ammoniakabscheiders 20 angeordnet ist) und die Einspeisung 2 zwischen dem Konverter 14 und dem Ammoniakabscheider 20 angeordnet wurde. Von zo diesen Unterschieden abgesehen sind die Elemente der in Fig. 5 dargestellten viertenAmmonia synthesis circuit 3, the order of converter 14 and separation 15 was reversed (so that converter 14 is now located downstream of separation 15 and upstream of ammonia separator 20) and feed 2 was located between converter 14 and ammonia separator 20. Apart from these differences, the elements of the fourth

Ausgestaltung im Wesentlichen identisch zu der in Fig. 2 dargestellten erstenDesign essentially identical to the first shown in Fig. 2

Ausgestaltung (identische Bezugszeichen beschreiben jeweils entsprechende 230627P00LUDesign (identical reference numerals describe corresponding 230627P00LU

Komponenten), was insbesondere auch die optionalen und alternativen Ausgestaltungen betrifft.components), which particularly concerns the optional and alternative designs.

Ebenso wie bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung wird hier auf einenAs in the second embodiment shown in Fig. 3, here a

Vorreformer verzichtet und das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas von derPre-reformer is dispensed with and the hydrocarbon-containing reactant gas is

Kohlenwasserstoffzuführung 4 direkt dem Gaserhitzer 5 zugeführt, welchen es in einemHydrocarbon feed 4 is fed directly to the gas heater 5, which it is heated in a

Rohr durchquert, welche von der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 erwärmt wird. Dempipe, which is heated by the fired burner device 5.1. The

Gaserhitzer wird darüber hinaus das dampfhaltige Eduktgas von der Dampfzuführung 7 zugeführt, welchen das dampfhaltige Eduktgas ebenfalls in einem Rohr durchquert, das von dem Rohr, in welchem das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas durch den Gaserhitzer 5 hindurchgeleitet wird, verschieden ist und welches ebenfalls von der befeuertenFurthermore, the steam-containing reactant gas is supplied to the gas heater from the steam supply 7, which the steam-containing reactant gas also passes through in a pipe which is different from the pipe in which the hydrocarbon-containing reactant gas is passed through the gas heater 5 and which is also connected to the fired

Brennervorrichtung 5.1 erwärmt wird. Am Ausgang des Gaserhitzers 5 werden die beidenburner device 5.1. At the outlet of the gas heater 5, the two

Rohre zusammengeführt und das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas mit dem dampfhaltigen Eduktgas vermischt, sodass sie dem autothermen Reformer 6 über eine gemeinsame Rohrleitung zugeführt werden. Die Oxidationsmittelzuführung 8 ist mit dem autothermen Reformer 6 verbunden, sodass das luftbasierende Eduktgas dem autothermen Reformer 6 separat zugeleitet wird. Das luftbasierende Eduktgas ist hier einPipes are brought together and the hydrocarbon-containing reactant gas is mixed with the steam-containing reactant gas, so that they are fed to the autothermal reformer 6 via a common pipeline. The oxidant feed 8 is connected to the autothermal reformer 6, so that the air-based reactant gas is fed separately to the autothermal reformer 6. The air-based reactant gas here is a

Gasgemisch, welches aus Luft erhalten wurde, dem Stickstoff entzogen wurde und welches über eine Gasleitung bereitgestellt wird, weshalb hier auf die direkte Anbindung an eine Luftzerlegung verzichtet werden kann. Durch die andere Anordnung derGas mixture obtained from air, from which nitrogen has been removed and which is supplied via a gas pipeline, which is why direct connection to an air separation unit is not necessary. Due to the different arrangement of the

Komponenten des Ammoniaksynthesekreislaufs 3 durchläuft das Synthesekreislaufgas die Komponenten des Ammoniaksynthesekreislaufs 3 in einer anderen Reihenfolge, nämlich so, dass das Synthesekreislaufgas in Synthesekreislaufrichtung d nachComponents of the ammonia synthesis cycle 3, the synthesis cycle gas passes through the components of the ammonia synthesis cycle 3 in a different order, namely such that the synthesis cycle gas in the synthesis cycle direction d after

Erreichen der Einspeisung 2 zunächst in den Ammoniakabscheider 20 gelangt und danach in den Kompressor 19, bevor es in die Auftrennung 15 und nachfolgend in denReaching the feed 2, it first enters the ammonia separator 20 and then the compressor 19, before it enters the separation 15 and subsequently the

Konverter 14 gelangt und schließlich erneut die Einspeisung 2 erreicht. Dadurch wird im reformierten Gasgemisch enthaltenes Wasser (auch eine ohne separateConverter 14 and finally reaches the feed 2 again. This removes water contained in the reformed gas mixture (also a gas mixture without a separate

Wasserabtrennung in der Synthesegaserzeugungsvorrichtung 1) nach dem Einspeisen in den Ammoniaksynthesekreislauf 3 im Ammoniakabscheider 20 aus demWater separation in the synthesis gas generation device 1) after feeding into the ammonia synthesis circuit 3 in the ammonia separator 20 from the

Synthesekreislaufgas entfernt, bevor das Synthesekreislaufgas dem Konverter 14 zo zugeführt wird.Synthesis cycle gas is removed before the synthesis cycle gas is fed to the converter 14 zo.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ammoniaksyntheseanlage, anhand welcher insbesondere auch dieFig. 6 shows a schematic representation of a fifth embodiment of an ammonia synthesis plant according to the invention, by means of which in particular the

Durchführung einer fünften Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak 230627P00LU verdeutlicht wird. Die fünfte Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausgestaltung dahingehend, dass in der in Fig. 6 dargestelltenImplementation of a fifth embodiment of the process for producing ammonia 230627P00LU. The fifth embodiment differs from the third embodiment shown in Fig. 4 in that in the embodiment shown in Fig. 6

Ammoniaksyntheseanlage die Auftrennung 15 nicht zwischen dem Kompressor 19 und dem Konverter 14 angeordnet ist, sondern zwischen dem Ammoniakabscheider 20 und dem Kompressor 19 in Synthesekreislaufrichtung d stromaufwärts des Kompressors 19 angeordnet ist. Von diesen Unterschieden abgesehen sind die Elemente der in Fig. 6 dargestellten fünften Ausgestaltung im Wesentlichen identisch zu der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausgestaltung (identische Bezugszeichen beschreiben jeweils entsprechende Komponenten), was insbesondere auch die optionalen und alternativenAmmonia synthesis plant, the separation 15 is not arranged between the compressor 19 and the converter 14, but is arranged between the ammonia separator 20 and the compressor 19 in the synthesis cycle direction d upstream of the compressor 19. Apart from these differences, the elements of the fifth embodiment shown in Fig. 6 are essentially identical to the third embodiment shown in Fig. 4 (identical reference numerals describe corresponding components), which in particular also includes the optional and alternative

Ausgestaltungen betrifft.Regarding designs.

Ebenso wie bei der in Fig. 4 gezeigten dritten Ausgestaltung werden hier die dreiAs in the third embodiment shown in Fig. 4, the three

Eduktgase vor dem Einleiten in den Vorreformer 13 miteinander vermischt und diesem über eine gemeinsame Rohrleitung zugeführt. Ebenso wie bei der in Fig. 4 gezeigten dritten Ausgestaltung sind hier weder ein Kohlenstoffoxid-Konverter noch ein ı5 Methanisator vorgesehen und es zweigt Abzweigleitung 21 von der Verbindungsleitung zwischen Kohlendioxidabtrennung 10 und Einspeisung 2 ab. Die Auftrennung 15, in welcher der erste Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas abgezweigt wird, um diesem der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 zuzuleiten, ist hier jedoch zwischen demEduct gases are mixed together before being introduced into the pre-reformer 13 and fed to it via a common pipeline. As in the third embodiment shown in Fig. 4, neither a carbon oxide converter nor a methanizer are provided here, and branch line 21 branches off from the connecting line between carbon dioxide separation 10 and feed 2. The separation 15, in which the first partial stream is branched off from the synthesis cycle gas in order to feed it to the fired burner device 5.1, is here, however, between the

Ammoniakabscheider 20 und der Einspeisung 2 vorgesehen, also stromabwärts von derAmmonia separator 20 and feed 2, i.e. downstream of the

Ammoniakeinspeisung 20 und stromaufwärts von der Einspeisung 2. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass der abgezweigte erste Teilstrom des Synthesekreislaufgases ebenfalls nur wenig Ammoniak aufweist, darüber hinaus aber das Frischgas noch nicht in das Synthesekreislaufgas eingespeist wurde, sodass der Verlust an Wasserstoff undAmmonia feed 20 and upstream of feed 2. This arrangement offers the advantage that the branched first partial flow of the synthesis cycle gas also contains only little ammonia, but in addition the fresh gas has not yet been fed into the synthesis cycle gas, so that the loss of hydrogen and

Stickstoff für den Ammoniaksynthesekreislauf 3 geringer ausfällt. Die Ablassleitung 16 und die Abzweigleitung 21 werden - gegebenenfalls mithilfe eines Druckminderers zumNitrogen for the ammonia synthesis circuit 3 is lower. The drain line 16 and the branch line 21 are - if necessary with the help of a pressure reducer -

Angleichen der unterschiedlichen Drücke beider Teilgasströme - zusammengeführt und münden in die Brenngasleitung 5.2, über welche sie der befeuerten Brennervorrichtung 5.1 zugeführt werden. 230627P00LUTo equalize the different pressures of both partial gas streams, they are combined and flow into the fuel gas line 5.2, via which they are fed to the fired burner device 5.1. 230627P00LU

Bezugszeichenliste 1 Synthesegaserzeugungsvorrichtung 2 Einspeisung 3 Ammoniaksynthesekreislauf 4 Kohlenwasserstoffzuführung 5 Gaserhitzer 5.1 befeuerte Brennervorrichtung 5.2 Brenngasleitung 6 autothermer Reformer 0 7 Dampfzuführung 8 Oxidationsmittelzuführung 9 Kohlenstoffoxid-KonverterList of reference symbols 1 Synthesis gas generation device 2 Feed 3 Ammonia synthesis circuit 4 Hydrocarbon feed 5 Gas heater 5.1 Fired burner device 5.2 Fuel gas line 6 Autothermal reformer 0 7 Steam feed 8 Oxidant feed 9 Carbon oxide converter

Kohlendioxidabtrennung 11 Methanisator 12 Kohlendioxidspeicher 13 Vorreformer 14 Konverter 15 Auftrennung 16 Ablassleitung 17 Rückführleitung 18 Luftzerlegung 19 Kompressor 20 Ammoniakabscheider 21 Abzweigleitung dd Synthesekreislaufrichtung 230627P00LUCarbon dioxide separation 11 Methanizer 12 Carbon dioxide storage 13 Pre-reformer 14 Converter 15 Separation 16 Discharge line 17 Return line 18 Air separation 19 Compressor 20 Ammonia separator 21 Branch line dd Synthesis cycle direction 230627P00LU

Claims (16)

' LU103206 Ansprüche' LU103206 Claims 1. Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, umfassend die Schritte a) Bereitstellen von drei Eduktgasen, nämlich eines kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, eines luftbasierenden Eduktgases und eines dampfhaltigen Eduktgases, b) Erwärmen von zumindest einem der drei Eduktgase mit einer befeuerten Brennervorrichtung (5.1), wobei zumindest ein erwärmtes Eduktgas erhalten wird, c) Einspeisen des zumindest einen erwärmten Eduktgases sowie der übrigen der drei Eduktgase in einen autothermen Reformer (6), d) autothermes Reformieren der drei Eduktgase, wobei ein reformiertes Gasgemisch erhalten wird, e) Einspeisen des reformierten Gasgemischs in einen Ammoniaksynthesekreislauf mit einem Synthesekreislaufgas, f) Umsetzen des Synthesekreislaufgases in einem Konverter (14), wobei Ammoniak im Synthesekreislaufgas erzeugt wird, und g) Aufteilen des Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird.1. A process for producing ammonia, comprising the steps of a) providing three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas, and a steam-containing reactant gas, b) heating at least one of the three reactant gases with a fired burner device (5.1), whereby at least one heated reactant gas is obtained, c) feeding the at least one heated reactant gas and the remaining three reactant gases into an autothermal reformer (6), d) autothermally reforming the three reactant gases, whereby a reformed gas mixture is obtained, e) feeding the reformed gas mixture into an ammonia synthesis cycle with a synthesis cycle gas, f) converting the synthesis cycle gas in a converter (14), whereby ammonia is generated in the synthesis cycle gas, and g) dividing the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream, characterized in that the first partial stream of the fired burner device (5.1) is supplied as hydrogen-containing fuel gas. 2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend weiterhin die Schritte h) Zurückführen des zweiten Teilstroms zum Einspeisen des reformierten Gasgemischs, und i) Entfernen von Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas.2. The process of claim 1, further comprising the steps of h) recycling the second partial stream to feed the reformed gas mixture, and i) removing ammonia from the synthesis cycle gas. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das luftbasierende Eduktgas Luft ist, die mit Sauerstoff angereichert wurde, insbesondere mit Sauerstoff aus einer Luftzerlegung (18).3. The method according to claim 1 or 2, wherein the air-based reactant gas is air which has been enriched with oxygen, in particular with oxygen from an air separation (18). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das reformierte Gasgemisch vor dem Einspeisen in das Synthesekreislaufgas einem Kohlenstoffoxid- 230627P00LU4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the reformed gas mixture is subjected to a carbon oxide 230627P00LU Konvertieren unterzogen wird, in welchem Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid reagiert, gefolgt von einem Kohlendioxidabtrennen, in welchem Kohlendioxid aus dem reformierten Gasgemisch entfernt wird, gefolgt von einem Methanisieren, in welchem Kohlenstoffoxide im reformierten Gasgemisch in Methan umgewandelt werden.Conversion, in which carbon monoxide reacts to form carbon dioxide, followed by carbon dioxide separation, in which carbon dioxide is removed from the reformed gas mixture, followed by methanation, in which carbon oxides in the reformed gas mixture are converted to methane. 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das aus dem reformierten Gasgemisch entfernte Kohlendioxid einem Kohlendioxidspeicher (12) zugeführt wird.5. The method according to claim 4, wherein the carbon dioxide removed from the reformed gas mixture is fed to a carbon dioxide storage (12). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das reformierte Gasgemisch vor dem Einspeisen in das Synthesekreislaufgas in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine Teilstrom in das Synthesekreislaufgas eingespeist wird und von denen der andere Teilstrom der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) zusätzlich zu dem ersten Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas als wasserstoffhaltiges Brenngas zugeführt wird, wobei insbesondere das wasserstoffhaltige Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) aus dem ersten Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas und aus dem Teilstrom aus dem reformierten Gasgemisch besteht.6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the reformed gas mixture is divided into two partial streams before being fed into the synthesis cycle gas, one partial stream of which is fed into the synthesis cycle gas and the other partial stream of which is fed to the fired burner device (5.1) in addition to the first partial stream of the synthesis cycle gas as hydrogen-containing fuel gas, wherein in particular the hydrogen-containing fuel gas of the fired burner device (5.1) consists of the first partial stream of the synthesis cycle gas and of the partial stream of the reformed gas mixture. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das kohlenwasserstoffhaltige Eduktgas vor dem Einspeisen in den autothermen Reformer (6) vorreformiert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydrocarbon-containing reactant gas is pre-reformed before being fed into the autothermal reformer (6). 8. Ammoniaksyntheseanlage, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) zum Erzeugen eines reformierten Gasgemisches unter Einsatz von drei Eduktgasen, nämlich einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem luftbasierenden Eduktgas und einem dampfhaltigen Eduktgas, einem Ammoniaksynthesekreislauf (3) zum Erzeugen von Ammoniak in einem in einer Synthesekreislaufrichtung (d) geförderten Synthesekreislaufgas sowie einer Einspeisung (2) zum Einspeisen des reformierten Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) und der Ammoniaksynthesekreislauf (3) strömungstechnisch über die Einspeisung (2) verbunden sind, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) einen autothermen Reformer (6) 230627P00LU zum Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase sowie einen Gaserhitzer (5) zum Erhitzen von zumindest einem der drei Eduktgase vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer (6) aufweist, wobei der Gaserhitzer (5) eine mit einem Brenngas betreibbare befeuerte Brennervorrichtung (5.1) aufweist, wobei der Ammoniaksynthesekreislauf (3) einen Konverter (14) zum Erzeugen von Ammoniak im Synthesekreislaufgas sowie eine Auftrennung (15) zum Auftrennen des Synthesekreislaufgases in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufweist, wobei die Auftrennung (15) mit einer Ablassleitung (16) zum Abführen des ersten Teilstroms verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassleitung (16) der Auftrennung (15) strömungstechnisch mit der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) verbunden ist zum Zuführen des ersten Teilstroms als Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung (5.1).8. Ammonia synthesis plant, in particular for carrying out a process according to one of claims 1 to 7, with a synthesis gas generation device (1) for generating a reformed gas mixture using three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, an ammonia synthesis circuit (3) for generating ammonia in a synthesis circuit gas conveyed in a synthesis circuit direction (d), and a feed (2) for feeding the reformed gas mixture into the synthesis circuit gas, wherein the synthesis gas generation device (1) and the ammonia synthesis circuit (3) are fluidically connected via the feed (2), wherein the synthesis gas generation device (1) has an autothermal reformer (6) 230627P00LU for generating the reformed gas mixture using the three reactant gases and a gas heater (5) for heating at least one of the three Educt gases before being fed into the autothermal reformer (6), wherein the gas heater (5) has a fired burner device (5.1) which can be operated with a fuel gas, wherein the ammonia synthesis cycle (3) has a converter (14) for generating ammonia in the synthesis cycle gas and a separator (15) for separating the synthesis cycle gas into a first partial stream and a second partial stream, wherein the separator (15) is connected to a discharge line (16) for discharging the first partial stream, characterized in that the discharge line (16) of the separator (15) is fluidically connected to the fired burner device (5.1) for supplying the first partial stream as fuel gas to the fired burner device (5.1). 9. Ammoniaksyntheseanlage nach Anspruch 8, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) zumindest drei Eduktgaszuführungen aufweist, nämlich eine Kohlenwasserstoffzuführung (4) zum Bereitstellen des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases, eine Oxidationsmittelzuführung (8) zum Bereitstellen des luftbasierenden Eduktgases und eine Dampfzuführung (7) zum Bereitstellen des dampfhaltigen Eduktgases, wobei der Gaserhitzer (5) strömungstechnisch zwischen mindestens einer Eduktgaszuführung und dem autothermen Reformer (6) angeordnet ist, wobei die befeuerte Brennervorrichtung (5.1) eine Brenngasleitung (5.2) zum Zuführen des ersten Teilstroms als wasserstoffhaltiges Brenngas aufweist, die strömungstechnisch mit der Ablassleitung (16) verbunden ist, wobei der Ammoniaksynthesekreislauf (3) einen Kompressor (19) zum Fördern des Synthesekreislaufgases in der Synthesekreislaufrichtung (d) und einen Ammoniakabscheider (20) zum Entfernen von Ammoniak aus dem Synthesekreislaufgas aufweist, wobei die Auftrennung (15) zusätzlich zu der Ablassleitung (16) mit einer Rückführleitung (17) zum Rückführen des zweiten Teilstroms zur Einspeisung (2) verbunden ist. 230627P00LU9. Ammonia synthesis plant according to claim 8, wherein the synthesis gas generation device (1) has at least three reactant gas feeds, namely a hydrocarbon feed (4) for providing the hydrocarbon-containing reactant gas, an oxidant feed (8) for providing the air-based reactant gas and a steam feed (7) for providing the steam-containing reactant gas, wherein the gas heater (5) is fluidically arranged between at least one reactant gas feed and the autothermal reformer (6), wherein the fired burner device (5.1) has a fuel gas line (5.2) for supplying the first partial stream as hydrogen-containing fuel gas, which is fluidically connected to the discharge line (16), wherein the ammonia synthesis circuit (3) has a compressor (19) for conveying the synthesis cycle gas in the synthesis cycle direction (d) and an ammonia separator (20) for removing ammonia from the synthesis cycle gas wherein the separation (15) is connected, in addition to the discharge line (16), to a return line (17) for returning the second partial flow to the feed (2). 230627P00LU 10. Ammoniaksyntheseanlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Auftrennung (15) in Synthesekreislaufrichtung (d) stromabwärts des Konverters (14) und stromaufwärts der Einspeisung (2) angeordnet ist.10. Ammonia synthesis plant according to one of claims 8 or 9, wherein the separation (15) is arranged downstream of the converter (14) and upstream of the feed (2) in the synthesis cycle direction (d). 11. Ammoniaksyntheseanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) eine Luftzerlegung (18) zum Bereitstellen von mit Sauerstoff angereicherter Luft als luftbasierendes Eduktgas aufweist.11. Ammonia synthesis plant according to one of claims 8 to 10, wherein the synthesis gas generation device (1) has an air separation (18) for providing oxygen-enriched air as air-based reactant gas. 12. Ammoniaksyntheseanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) zwischen dem autothermen Reformer (6) und der Einspeisung (2) einen Kohlenstoffoxid-Konverter (9) zum Umwandeln des Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid, eine Kohlendioxidabtrennung (10) zum Entfernen von Kohlendioxid aus dem reformierten Gasgemisch und einen Methanisator (11) zum Umwandeln von Kohlenstoffoxiden im reformierten Gasgemisch in Methan aufweist, wobei der Kohlenstoffoxid-Konverter (9) strömungstechnisch mit dem autothermen Reformer (6) und der Kohlendioxidabtrennung (10) verbunden ist, die Kohlendioxidabtrennung (10) strömungstechnisch mit dem Kohlenstoffoxid-Konverter (9) und dem Methanisator (11) verbunden ist und der Methanisator (11) strömungstechnisch mit der Kohlendioxidabtrennung (10) und der Einspeisung (2) verbunden ist.12. Ammonia synthesis plant according to one of claims 8 to 11, wherein the synthesis gas generation device (1) has, between the autothermal reformer (6) and the feed (2), a carbon oxide converter (9) for converting the carbon monoxide to carbon dioxide, a carbon dioxide separation (10) for removing carbon dioxide from the reformed gas mixture and a methanizer (11) for converting carbon oxides in the reformed gas mixture into methane, wherein the carbon oxide converter (9) is fluidically connected to the autothermal reformer (6) and the carbon dioxide separation (10), the carbon dioxide separation (10) is fluidically connected to the carbon oxide converter (9) and the methanizer (11), and the methanizer (11) is fluidically connected to the carbon dioxide separation (10) and the feed (2). 13. Ammoniaksyntheseanlage nach Anspruch 12, wobei die Kohlendioxidabtrennung (10) strömungstechnisch mit dem Kohlendioxidspeicher (12) zum Speichern des aus dem reformierten Gasgemisch entfernten Kohlendioxids verbunden ist.13. Ammonia synthesis plant according to claim 12, wherein the carbon dioxide separation (10) is fluidly connected to the carbon dioxide storage (12) for storing the carbon dioxide removed from the reformed gas mixture. 14. Ammoniaksyntheseanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) in Förderrichtung des reformierten Gasgemisches stromabwärts des autothermen Reformers (6) und stromaufwärts der Einspeisung (2) eine Aufteilung zum Aufteilen des reformierten Gasgemisches in zwei Teilströme aufweist, wobei die Aufteilung eine Leitung zum Einspeisen des einen Teilstroms des reformierten Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas, die strömungstechnisch mit der Einleitung verbunden ist, und eine Abzweigleitung (21) zum Zuführen des anderen Teilstroms des reformierten Gasgemisches zusätzlich zu dem ersten Teilstrom aus dem Synthesekreislaufgas als Brenngas zu der 230627P00LU befeuerten Brennervorrichtung (5.1) aufweist, wobei die Abzweigleitung (21) strömungstechnisch mit der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) verbunden ist.14. Ammonia synthesis plant according to one of claims 8 to 13, wherein the synthesis gas generation device (1) has, in the conveying direction of the reformed gas mixture, downstream of the autothermal reformer (6) and upstream of the feed (2), a divider for dividing the reformed gas mixture into two partial streams, wherein the divider has a line for feeding one partial stream of the reformed gas mixture into the synthesis cycle gas, which is fluidically connected to the inlet, and a branch line (21) for supplying the other partial stream of the reformed gas mixture in addition to the first partial stream from the synthesis cycle gas as fuel gas to the 230627P00LU fired burner device (5.1), wherein the branch line (21) is fluidically connected to the fired burner device (5.1). 15. Ammoniaksyntheseanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die 5 Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) in Förderrichtung des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases stromaufwärts vor dem autothermen Reformer (6) einen Vorreformer (13) zum Vorreformieren des kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgases aufweist, der strömungstechnisch mit dem autothermen Reformer (6) verbunden ist.15. Ammonia synthesis plant according to one of claims 8 to 14, wherein the synthesis gas generating device (1) has, upstream of the autothermal reformer (6) in the conveying direction of the hydrocarbon-containing reactant gas, a pre-reformer (13) for pre-reforming the hydrocarbon-containing reactant gas, which is fluidically connected to the autothermal reformer (6). 16. Verfahren zum Umrüsten einer Ammoniaksyntheseanlage mit einer Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) zum Erzeugen eines reformierten Gasgemisches unter Einsatz von drei Eduktgasen, nämlich einem kohlenwasserstoffhaltigen Eduktgas, einem luftbasierenden Eduktgas und einem dampfhaltigen Eduktgas, einem Ammoniaksynthesekreislauf (3) zum Erzeugen von Ammoniak in einem in einer Synthesekreislaufrichtung (d) geförderten Synthesekreislaufgas, sowie mit einer Einspeisung (2) zum Einspeisen des reformierten Gasgemisches in das Synthesekreislaufgas, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) und der Ammoniaksynthesekreislauf (3) strömungstechnisch über die Einspeisung (2) verbunden sind, wobei die Synthesegaserzeugungsvorrichtung (1) einen autothermen Reformer (6) zum Erzeugen des reformierten Gasgemisches unter Einsatz der drei Eduktgase sowie einen Gaserhitzer (5) mit einer befeuerten Brennervorrichtung (5.1) zum Erhitzen von zumindest einem der drei Eduktgase vor dem Einspeisen in den autotherme Reformer (6) aufweist, wobei der Ammoniaksynthesekreislauf (3) einen Konverter (14) zum Erzeugen von Ammoniak im Synthesekreislaufgas aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablassleitung (16) eingebaut wird, die den Ammoniaksynthesekreislauf mit der befeuerten Brennervorrichtung (5.1) zum Zuführen eines abgeführten Teilstroms als wasserstoffhaltiges Brenngas der befeuerten Brennervorrichtung16. Method for converting an ammonia synthesis plant with a synthesis gas generation device (1) for generating a reformed gas mixture using three reactant gases, namely a hydrocarbon-containing reactant gas, an air-based reactant gas and a steam-containing reactant gas, an ammonia synthesis circuit (3) for generating ammonia in a synthesis circuit gas conveyed in a synthesis circuit direction (d), and with a feed (2) for feeding the reformed gas mixture into the synthesis circuit gas, wherein the synthesis gas generation device (1) and the ammonia synthesis circuit (3) are fluidically connected via the feed (2), wherein the synthesis gas generation device (1) has an autothermal reformer (6) for generating the reformed gas mixture using the three reactant gases and a gas heater (5) with a fired burner device (5.1) for heating at least one of the three reactant gases before feeding into the autothermal reformer (6), wherein the ammonia synthesis cycle (3) has a converter (14) for generating ammonia in the synthesis cycle gas, characterized in that a discharge line (16) is installed which connects the ammonia synthesis cycle with the fired burner device (5.1) for supplying a discharged partial flow as hydrogen-containing fuel gas to the fired burner device (5.1) verbindet. 230627P00LU(5.1) connects. 230627P00LU
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