LU103261B1 - Device and method for the use of ammonia synthesis plants powered by renewable energies - Google Patents

Device and method for the use of ammonia synthesis plants powered by renewable energies

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LU103261B1
LU103261B1 LU103261A LU103261A LU103261B1 LU 103261 B1 LU103261 B1 LU 103261B1 LU 103261 A LU103261 A LU 103261A LU 103261 A LU103261 A LU 103261A LU 103261 B1 LU103261 B1 LU 103261B1
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plant
ammonia
cooling medium
heat exchanger
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Bernd Keil
Evgeni Gorval
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Thyssenkrupp Uhde Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vereinfachtes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, mit der Abwärme aus Ammoniaksynthesesanlagen, in denen der für die Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einer Wasserelektrolyse hergestellt wird, mit Hilfe von Niederdruckdampf einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann. In diesen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung wird aus der Abwärme der Ammoniaksyntheseanlage Niederdruckdampf mit einer Temperatur von weniger als 200°C und einen Druck von 5 bis 15 Bar erzeugt, der für weitere Nutzungen verwendet werden kann. Durch die Nutzung von Niederdruckdampf lassen sich gegenüber der konventionellen Nutzung von Mitteldruckdampf bei Betreiben des Verfahrens mit unstetigen Stromquellen deutliche wirtschaftliche Vorteile realisieren. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen, die zur Durchführung solcher Verfahren ausgelegt sind, und Anlagen die einen Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak und einen Anlagenteil zur Nutzung von Abwärme aus diesem Anlagenteil aufweisen, wobei dieser zweite Anlagenteil aus der angegebenen Vorrichtung gebildet ist.The present invention relates to a simplified process and a corresponding device with which waste heat from ammonia synthesis plants, in which the hydrogen required for the production of ammonia is produced by means of water electrolysis, can be further utilized with the aid of low-pressure steam. In this process and the corresponding device, low-pressure steam with a temperature of less than 200°C and a pressure of 5 to 15 bar is generated from the waste heat of the ammonia synthesis plant, which can be used for further uses. By using low-pressure steam, significant economic advantages can be realized compared to the conventional use of medium-pressure steam when operating the process with intermittent power sources. The present invention further relates to devices designed to carry out such processes and to plants which have a plant section for producing ammonia and a plant section for utilizing waste heat from this plant section, wherein this second plant section is formed from the specified device.

Description

230307P00L4/ 103261 thyssenkrupp Uhde GmbH thyssenkrupp AG230307P00L4/ 103261 thyssenkrupp Uhde GmbH thyssenkrupp AG

Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung von mit erneuerbaren Energien betriebenen AmmoniaksyntheseanlagenDevice and method for the use of ammonia synthesis plants powered by renewable energies

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vereinfachtes Verfahren, mit der Abwärme aus Ammoniaksynthesesanlagen, in denen der für die Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einer Wasserelektrolyse hergestellt wird, mit Hilfe von Niederdruckdampf einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen, die zur Durchführung solcher Verfahren ausgelegt sind, und Anlagen die einen Anlagenteil zurThe present invention relates to a simplified process by which waste heat from ammonia synthesis plants, in which the hydrogen required for the production of ammonia is produced by means of water electrolysis, can be further utilized with the aid of low-pressure steam. The present invention further relates to devices designed to carry out such processes and to plants comprising a plant section for

Erzeugung von Ammoniak und einen Anlagenteil zur Nutzung von Abwärme aus diesem Anlagenteil aufweisen, wobei dieser zweite Anlagenteil aus der angegebenen Vorrichtung gebildet ist.Production of ammonia and a plant part for utilizing waste heat from this plant part, wherein this second plant part is formed from the specified device.

Stand der TechnikState of the art

Ammoniak ist eine für die Herstellung von Düngemitteln elementar wichtigeAmmonia is an essential element for the production of fertilizers

Substanz, und wird heute im Multitonnenmaßstab in großtechnischen Anlagen hergestellt. Dabei kommt in der Regel das Haber-Bosch Verfahren zum Einsatz, bei dem Stickstoff und Wasserstoff direkt miteinander zu Ammoniak umgesetzt werden.Substance, and is now produced on a multi-ton scale in large-scale plants. The Haber-Bosch process is generally used, in which nitrogen and hydrogen are directly reacted to form ammonia.

In Anlagen zur Herstellung vom Ammoniak gemäß dem Haber Bosch Verfahren fällt eine große Menge an Abwärme an, da die Eduktgase Stickstoff undIn plants for the production of ammonia according to the Haber Bosch process, a large amount of waste heat is generated, since the reactant gases nitrogen and

Wasserstoff für die Umsetzung auf hohe Temperaturen von 400 bis 500°C erhitzt werden müssen, damit der für die Umsetzung verwendetet Katalysator optimal wirksam ist. Da die Reaktion exotherm ist (siehe nachstehendeHydrogen must be heated to high temperatures of 400 to 500°C for the reaction to be optimally effective. Since the reaction is exothermic (see below),

Reaktionsgleichung) erhitzt sich die Mischung bei der Reaktion noch weiter, und muss in der Folge zur Kondensierung des gebildeten Ammoniaks und zurReaction equation) the mixture heats up even further during the reaction and must subsequently be used to condense the ammonia formed and to

Abtrennung von Resten der Eduktgase auf deutlich niedrigere Temperaturen abgekühlt werden.Separation of residues of the reactant gases can be cooled to significantly lower temperatures.

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N, + 3H; > 2NH; AH = -92,28 kJ/mol (AH298x = -46,14 kJ/mol)N, +3H; > 2NH; AH = -92.28 kJ/mol (AH298x = -46.14 kJ/mol)

Die Kühlung erfolgt dabei regelmäßig mit Wasser als Kihlmedium, das die Wärme aus dem Gasgemisch aufnimmt, die dann in weiteren Prozessen genutzt werden kann.Cooling is usually done using water as a cooling medium, which absorbs the heat from the gas mixture, which can then be used in further processes.

Diese Nutzung erfolgt in heute üblichen Anlagen auf die Weise, dass das Wasser als Kühlmedium auf Temperaturen von über etwa 450°C erhitzt wird, um auf diese Weise eine Dampfturbine und einen Generator zur Stromerzeugung zu betreiben. Hierzu wird die Ammoniaksyntheseanlage beispielsweise thermisch so mit dem Abwärmesystem gekoppelt, dass das aus der Ammoniaksynthesesanlage abflieBende Gas zunächst einen Wärmetauscher passiert, in dem ein Teil derIn today's conventional plants, this utilization occurs by heating water as a cooling medium to temperatures of over approximately 450°C in order to operate a steam turbine and a generator for electricity production. For this purpose, the ammonia synthesis plant, for example, is thermally coupled to the waste heat system in such a way that the gas flowing out of the ammonia synthesis plant first passes through a heat exchanger, in which part of the

Wärme auf das Wasser übertragen wird, und dann zu einer Position stromaufwärts im Abwärmesystem geführt wird, an der über einen zweitenHeat is transferred to the water and then led to a position upstream in the waste heat system, where a second

Wärmetauscher Restwärme auf das Wasser übertragen werden kann. Uber die so an zwei Stellen auf das Wasser übertragene Wärme wird das Wasser in zweiHeat exchanger residual heat can be transferred to the water. The heat transferred to the water at two points is used to heat the water in two

Stufen auf die für das Betreiben der Dampfturbine erforderliche Temperatur erhitzt.stages to the temperature required to operate the steam turbine.

Um die Temperatur aus der Ammoniaksyntheseanlage effektiv nutzen zu können, ist das Abwärmesystem auf ein Betreiben mit einer höheren Temperatur imIn order to effectively use the temperature from the ammonia synthesis plant, the waste heat system is designed to operate at a higher temperature in the

Bereich von etwa 250°C bis 300°C bei einem Systemdruck von etwa 40 Bar (Mitteldruckdampf bzw. MD-Dampf) oder 300°C bis 350°C bei einem Systemdruck von etwa 125 Bar (Hochdruckdampf bzw. HD-Dampf) ausgelegt. Wird der Dampf mit dem heißen Gas aus dem Ammoniakkonverter überhitzt, so erreichenThe steam is designed for temperatures between approximately 250°C and 300°C at a system pressure of approximately 40 bar (medium pressure steam or MD steam) or 300°C and 350°C at a system pressure of approximately 125 bar (high pressure steam or HP steam). If the steam is superheated with the hot gas from the ammonia converter,

Temperaturen sogar etwa 400°C. Nutzt man andere Wärmequellen, z.B. heißesTemperatures even reach about 400°C. If other heat sources are used, e.g. hot

Abgas aus der Primärreformer in einer konventionellen Ammoniakanlage, so werden die Temperaturen des Uberhitzten Dampfes über 500°C erreicht. So muss ein Teil des Abwärmesystems im Bereich zwischen dem Wärmetauscher und derExhaust gas from the primary reformer in a conventional ammonia plant, the temperatures of the superheated steam reach over 500°C. Therefore, part of the waste heat system in the area between the heat exchanger and the

Dampfturbine auf höhere Temperaturen und Drücke ausgelegt sein.Steam turbine must be designed for higher temperatures and pressures.

Eine solche konventionelle (d.h. in der Regel mit Erdgas betriebene)Such a conventional (i.e. usually powered by natural gas)

Anlagenkonstruktion ist für einen wirtschaftlichen Betrieb auf eine stetigeFor economical operation, the plant design is based on a constant

Energiequelleangewiesen. Dies stellt für das Betreiben entsprechender Anlagen mit erneuerbaren Energiequellen wie Solar- oder Windenergie ein relevantesThis represents a relevant factor for the operation of corresponding plants with renewable energy sources such as solar or wind energy.

Problem dar (im Zuge der sich andernden jahrlichen Niederschlagverteilungenproblem (in the course of changing annual precipitation distributions

230307P0UUW 103261 3 kann die auch die Wasserkraft betreffen), da diese nicht immer gleichmäßig zu230307P0UUW 103261 3 can also affect hydropower), as this is not always evenly distributed.

Verfügung stehen, aber die Stromerzeugung mittels Dampfgeneratoren eine stetige Energiezufuhr benötigt; steht diese nicht zur Verfügung, muss derare available, but the power generation by steam generators requires a constant energy supply; if this is not available, the

Dampfgenerator heruntergefahren werden und das Kühlmedium desSteam generator is shut down and the cooling medium of the

Abwärmesystems muss ggf. auf andere Weise gekühlt werden. Auf der anderenWaste heat system may need to be cooled in another way. On the other hand,

Seite kann aber standortabhängig ein Betreiben einer Ammoniaksyntheseanlage mit erneuerbarer Energie und insbesondere mit Solar- und/oder Windenergie wirtschaftlich sehr günstig sein, weil zum einen im Zuge der Dekarbonisierung der globalen Wirtschaft mit steigenden Preisen für konventionell erzeugte Energie zu rechnen ist, und zum anderen die Kosten von Solar- und Windenergie in den letzten Jahren stark gefallen sind. Kosten für Anlagenteile, mit denen in konventionellen Ammoniaksyntheseanlagen Strom hergestellt werden, fallen, wenn die Anlage nicht zu 100% mit Volllast betrieben werden kann, stark nachteilig ins Gewicht. Vor diesem Hintergrund besteht ein Bedarf für ein kostengünstiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Nutzung derOn the other hand, depending on the location, operating an ammonia synthesis plant with renewable energy, and in particular with solar and/or wind energy, can be economically very advantageous. This is because, on the one hand, rising prices for conventionally generated energy are to be expected in the course of the decarbonization of the global economy, and, on the other hand, the costs of solar and wind energy have fallen sharply in recent years. The costs for plant components used to generate electricity in conventional ammonia synthesis plants are highly detrimental if the plant cannot be operated at 100% full load. Against this background, there is a need for a cost-effective process and a corresponding device for utilizing the

Abwärme aus Ammoniaksyntheseanlagen, das/die auch bei einer unstetenWaste heat from ammonia synthesis plants, which can be used even in the case of unsteady

Auslastung der Anlage in Folge von Flauten oder Zeiten im Jahr, in denen erneuerbare Energie in geringerem Umfang verfügbar ist, insgesamt wirtschaftlich betrieben werden kann.Utilisation of the plant can be operated economically overall during periods of low demand or times of the year when renewable energy is less available.

Ein weiteres Ziel bei den Synthese von Ammoniak besteht darin, den für dieAnother goal in the synthesis of ammonia is to obtain the

Synthese des Ammoniaks benötigten Wasserstoff nicht aus Methan zu erzeugen (weil dabei nach konventioneller Technologie auch Kohlendioxid freigesetzt wird), sondern durch eine Wasserelektrolyse. Ersichtlich erfordern Anlagen, in denen der für die Ammoniaksynthese benötige Wasserstoff über Wasserstoffelektrolyse hergestellt wird, vor der Einheit, in der der Ammoniak erzeugt wird, einen anderen Aufbau als konventionelle Anlagen, weil der ganze Prozessweg zurThe hydrogen required for the synthesis of ammonia is not produced from methane (because conventional technology also releases carbon dioxide), but rather through water electrolysis. Obviously, plants in which the hydrogen required for ammonia synthesis is produced via hydrogen electrolysis require a different structure upstream of the unit in which the ammonia is produced than conventional plants, because the entire process path to

Generierung von Make-Up Gas (Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch mit ggf. InertenGeneration of make-up gas (hydrogen-nitrogen mixture with inert

Argon und Methan) aus Methan und Wasser nicht benötigt wird, sondern durchArgon and methane) from methane and water is not needed, but by

Wasserelektrolyseeinheiten ersetzt sind. Auf diese Weise kann (bei gleichzeitigerWater electrolysis units are replaced. In this way (with simultaneous

Nutzung von elektrischer erneuerbarer Energie) eine Ammoniaksyntheseanlage vollständig „grün“ bzw. ohne Erzeugung von Kohlendioxid betrieben werden.Using renewable electrical energy, an ammonia synthesis plant can be operated entirely “green” or without producing carbon dioxide.

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der Bereitstellung von solchen weitgehend oder vollständig Kohlendioxid-neutralenThe present invention addresses the problem of providing such largely or completely carbon dioxide-neutral

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Ammoniaksyntheseanlagen, bzw. mit der wirtschaftlichen Nutzung von Abwärme aus solchen Anlagen.Ammonia synthesis plants, or the economic use of waste heat from such plants.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Zur Lösung der geschilderten Problematiken schlägt die Erfindung vor, dieTo solve the problems described, the invention proposes

Abwärme aus einer Ammoniaksyntheseanlage, in der der für die Herstellung desWaste heat from an ammonia synthesis plant in which the required for the production of the

Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einer Wasserelektrolyse hergestellt wird, nicht über ein Mittedruck- oder Hochdruckdampfsystem und eine nachgeschaltete Dampfturbine zu nutzen, sondern über einThe hydrogen required for the production of ammonia is produced by means of water electrolysis, not via a medium-pressure or high-pressure steam system and a downstream steam turbine, but via a

Niederdruckdampfsystem, bei dem das „Kühlwasser“ mit deutlich geringererLow-pressure steam system in which the “cooling water” is used with significantly lower

Temperatur und geringerem Druck im Kühlsystem geführt wird. Diesestemperature and lower pressure in the cooling system. This

Kühlwasser steht dann zwar nicht mehr für die Erzeugung von Strom zurCooling water is then no longer available for the generation of electricity.

Verfügung, kann aber in anderen technischen Prozessen als Wärmelieferant genutzt werden, so dass Kosten für die Anlagenteile zur Stromerzeugung eingespart werden können. Zudem erlaubt es die Nutzung von Niederdruckdampf anstelle von Mitteldruckdampf, die gesamte Abwärmerückgewinnungsanlage auf den niedrigeren Druck auszulegen, was ebenfalls mit erheblichenIt is available but can be used as a heat source in other technical processes, thus saving costs for the plant components used to generate electricity. Furthermore, the use of low-pressure steam instead of medium-pressure steam allows the entire waste heat recovery plant to be designed for the lower pressure, which also entails considerable savings.

Kosteneinsparungen im Vergleich zu einer konventionell konzipierten Anlage verbunden ist.Cost savings compared to a conventionally designed system.

Demzufolge betrifft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Nutzung von Abwärme von Ammoniaksyntheseanlagen, in denen der für dieAccordingly, a first aspect of the present invention relates to a process for the utilization of waste heat from ammonia synthesis plants in which the

Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einerThe production of ammonia required hydrogen with the help of a

Wasserelektrolyse hergestellt wird, wobei Abwärme aus derWater electrolysis is produced, using waste heat from the

Ammoniaksyntheseanlage über einen Wärmetauscher auf Wasser als Kühlmedium übertragen wird, und wobei das Wasser auf eine Temperatur von weniger als 200°C bei einem Druck im Bereich von 5 bis 15 bar erhitzt wird. Vorzugsweise wird das Wasser in diesem Verfahren als Dampf genutzt, d.h. bei einerAmmonia synthesis plant is transferred to water as a cooling medium via a heat exchanger, and the water is heated to a temperature of less than 200°C at a pressure in the range of 5 to 15 bar. Preferably, the water is used in this process as steam, i.e. at a

Temperatur von mehr als 100°C. Wasser als Kühlmedium weist zum einen denTemperature of more than 100°C. Water as a cooling medium has the

Vorteil einer besonders hohen Wärmekapazität und einer besonders hohenAdvantage of a particularly high heat capacity and a particularly high

Verdampfungsenthalpie auf, so dass vergleichsweise viel Wärme aus dem System aufgenommen werden kann, und andererseits ist Wasser in den meisten Fällen gut verfügbar und im Vergleich zu anderen Lösungsmitteln auch aus ökologischerevaporation enthalpy, so that a comparatively large amount of heat can be absorbed from the system, and on the other hand, water is readily available in most cases and, compared to other solvents, also from an ecological point of view.

Sicht unbedenklich.Visibility is harmless.

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Die Angabe „bei einem Druck im Bereich von 5 bis 15 bar“ ist hier so zu verstehen, dass dieser Druck den maximalen Druck bezeichnet, unter dem sich das Wasser für den Prozess des Erhitzens befindet. In der Regel wird dieserThe statement “at a pressure in the range of 5 to 15 bar” is to be understood as meaning that this pressure indicates the maximum pressure under which the water is for the heating process. This is usually

Druck insbesondere vor und bei Eintritt des Wassers in den Wärmetauscher 5 erreicht (beispielsweise im Leitungsbereich zwischen einer Kesselwasserpumpe und dem Wärmetauscher, in dem es in Folge der Wärmeaufnahme durch dasPressure is reached particularly before and when the water enters the heat exchanger 5 (for example in the pipe area between a boiler water pump and the heat exchanger, in which it is heated as a result of the heat absorption by the

Wasser zu einem Verdampfen des Wassers und zu einer geringfügigenWater to evaporate the water and to a slight

Druckabnahme (in der Regel im Bereich von 0,5 bis 2 bar) kommen kann. DiePressure drop (usually in the range of 0.5 to 2 bar) can occur.

Druckangabe bezeichnet also den Druck vor oder direkt bei Eintritt des Wassers in den Wärmetauscher.Pressure specification therefore refers to the pressure before or directly at the water entry into the heat exchanger.

Demgegenüber bezeichnet die Temperatur „weniger als 200°C" die maximaleIn contrast, the temperature “less than 200°C” refers to the maximum

Temperatur, auf die das Wasser im Wärmetauscher erhitzt wird, und die amTemperature to which the water is heated in the heat exchanger and the

Ausgangsbereich des Wassers aus dem Wärmetauscher erreicht wird.The water exits the heat exchanger.

Der Ausdruck „Wärmetauscher“ bezeichnet im Kontext der hier angegebenenThe term “heat exchanger” in the context of the information given here means

Erfindung eine Vorrichtung, in der thermische Energie (Wärme) von einemInvention a device in which thermal energy (heat) from a

Medium auf ein anderes Medium übertragen wird, ohne dass sich die Medien vermischen. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Medien mit entgegengesetzter Fließrichtung durch thermische gekoppelte aber für denMedium is transferred to another medium without the media mixing. This is achieved, for example, by transferring the media with opposite flow directions through thermally coupled but

Durchtritt von Material geschossene Leitungen geleitet werden, wobei sich das wärmere Medium abkühlt und das kältere Medium durch Aufnahme von durch das wärmere Medium abgegebener Energie erhitzt.Passage of material through pipes shot through, whereby the warmer medium cools down and the colder medium heats up by absorbing energy released by the warmer medium.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es bevorzugt, wenn das Kühlmedium stromabwärts zum Wärmetauscher zur Erwärmung eines weiteren Mediums genutzt wird, wobei auf diese Weise abgekühltes Kühlmedium erzeugt wird.For the method according to the invention, it is preferred if the cooling medium downstream of the heat exchanger is used to heat another medium, whereby cooled cooling medium is produced in this way.

Der Begriff „stromabwärts“ bezieht sich auf ein System, in dem ein Material von einer Seite zur anderen Seite gefördert wird, oder ein Kreislaufsystem, in dem einThe term “downstream” refers to a system in which a material is conveyed from one side to the other, or a recirculating system in which a

Material zirkuliert. In diesem Kontext bezeichnet „stromabwärts“ einen Punkt inmaterial circulates. In this context, “downstream” refers to a point in

Strömungsrichtung, der von dem zirkulierenden Material zu einem späterenFlow direction from the circulating material to a later

Zeitpunkt passiert wird als der Bezugspunkt. Analog bezeichnet die Angabe „stromaufwärts“ einen Punkt, der von dem Material zu einem früheren Zeitpunkt passiert wird als der Bezugspunkt.The point passed at a given time is considered the reference point. Similarly, the term "upstream" refers to a point passed by the material at an earlier time than the reference point.

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Das Verfahren ist weiterhin bevorzugt so ausgelegt, dass das Kühlmedium anstelle der Erwärmung des weiteren Medium auch mit Hilfe einesThe method is further preferably designed so that the cooling medium, instead of heating the further medium, can also be heated with the aid of a

Kühlwassersystems abgekühlt werden kann. Eine solche Auslegung kann so erfolgen, dass das Kühlmedium über eine Leitung dem Wärmetauscher zurSuch a design can be such that the cooling medium is fed via a pipe to the heat exchanger for

Erwärmung eines weiteren Mediums und über eine separate Leitung einemHeating of another medium and via a separate line to a

Kühlwassersystem zugeführt werden kann, wobei die Zufuhr des Kühlmediums über einen entsprechenden Verteiler schaltbar ist, oder einen Wärmetauscher, der auch als Kühlwassersystem genutzt werden kann. Die „Schaltung“ erfolgt dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von der Wärmemenge, die während des Verfahrens im Wärmetauscher auf das Kühlmedium übertragen wird, wobei beiCooling water system, whereby the supply of the cooling medium can be switched via a corresponding distributor, or a heat exchanger, which can also be used as a cooling water system. The "switching" is preferably carried out depending on the amount of heat that is transferred to the cooling medium in the heat exchanger during the process, whereby

Unterschreitung eines Schwellenwertes das Verfahren so geführt wird, dass dasIf a threshold is exceeded, the procedure is conducted in such a way that the

Kühlmedium dem Kühlwassersystem zugeführt wird und bei Überschrieben desCooling medium is supplied to the cooling water system and when the

Schwellenwertes das Kühlmedium dem Wärmetauscher zur Erwärmung eines weiteren Mediums zugeführt wird.threshold value, the cooling medium is fed to the heat exchanger to heat another medium.

Das „Kühlwassersystem“ bezeichnet ein System, mit dem Wärme aus demThe “cooling water system” refers to a system that extracts heat from the

Kühlmedium auf das Kühlwasser übertragen wird, ohne dass die Wärme einer weiteren Nutzung zugeführt wird. Verwendbar als Kühlmedium ist hier beispielsweise Flusswasser, Wasser aus einem größeren Reservoir, das aufgenommene Wärme an die Umgebung abgeben kann, oder ein Kühlturmsystem oder ähnliches. Entsprechende Systeme sind dem Fachmann bekannt, und können gemäß den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten entsprechend ausgewählt werden.The cooling medium is transferred to the cooling water without the heat being used for further purposes. Examples of suitable cooling media include river water, water from a larger reservoir that can release absorbed heat to the environment, or a cooling tower system or similar. Such systems are known to those skilled in the art and can be selected accordingly based on the specific local conditions.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Erwärmung des weiteren Mediums bzw. die Abfuhr der Abwärme aus der Ammoniaksyntheseanlage in dasIn a preferred embodiment, the heating of the further medium or the removal of the waste heat from the ammonia synthesis plant into the

Kühlwassersystem im erfindungsgemäßen Verfahren separat angelegt, d.h. sie finden in voneinander separaten Anlagenteilen statt.Cooling water system in the process according to the invention is designed separately, i.e. they take place in separate parts of the system.

Als weitere Möglichkeiten für die Nutzung des Kühlmediums als Wärmelieferant kommen Nutzungen in Betracht, die innerhalb des angegebenen Verfahrens wirksam sind, sowie externe Nutzungen, bei denen die Wärme für Zwecke genutzt wird, die nicht mit einer Ammoniaksyntheseanlage oder einem Abwärmesystem einer solchen Anlage im Zusammenhang stehen. Als Nutzung innerhalb des angegebenen Verfahrens kommt dabei beispielsweise die (Vor)Erwärmung von demineralisiertem Wasser in einem Entlüfter in Betracht, den das Kühlmedium während des erfindungsgemaBen Verfahrens durchläuft. Weitere interneFurther possibilities for the use of the cooling medium as a heat source include uses that are effective within the specified process, as well as external uses in which the heat is used for purposes that are not related to an ammonia synthesis plant or a waste heat system of such a plant. A possible use within the specified process is, for example, the (pre-)heating of demineralized water in a deaerator through which the cooling medium passes during the process according to the invention. Other internal

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Nutzungen sind beispielsweise die Nutzung in einem Stripper bei derUses include, for example, use in a stripper during

Restgaswäsche, insbesondere zur Vorerwärmung des Kolonnensumpfes imResidual gas scrubbing, especially for preheating the column bottom in

Reboiler (sh. Beschreibung weiter unten), oder im Kontext einerReboiler (see description below), or in the context of a

Adsorptionskältemaschine zum Auskondensieren von Produktammoniak und dieAdsorption chiller for condensing product ammonia and the

Regeneration der Kühlsole oder in Klimaanlagen.Regeneration of the cooling brine or in air conditioning systems.

Externe Nutzungen, zu denen das Kühlmedium verwendet werden kann, sind beispielsweise die Vorerwärmung von Elektrolysezellen, die für eine alkalischeExternal uses for which the cooling medium can be used include the preheating of electrolysis cells used for alkaline

Wasserelektrolyse genutzt werden, die Erwärmung oder Vorerwärmung vonWater electrolysis, heating or preheating of

Wasser für die Festoxidelektrolyse (SOEC = solid oxide electrolyzer cell), zurWater for solid oxide electrolysis (SOEC = solid oxide electrolyzer cell), for

Erwärmung von Wasser im Kontext einer Wasserentsalzungsanlage, insbesondere im Kontext einer mehrstufigen Entspannungsverdampfung (wobei das Meerwasser auf eine Temperatur von z.B. 115°C erhitzt werden kann), für die Erzeugung von externem Dampf oder Fernwärme, oder zur Salzgewinnung.Heating of water in the context of a water desalination plant, in particular in the context of multi-stage flash evaporation (where the seawater can be heated to a temperature of e.g. 115°C), for the generation of external steam or district heating, or for salt production.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Kühlmedium zurIn a particularly preferred embodiment, the cooling medium is used for

Erwärmung von Wasser im Kontext einer Wasserentsalzung, insbesondere vonHeating of water in the context of water desalination, especially

Meerwasser verwendet, die ganz besonders bevorzugt als Multistage FlashSeawater is used, which is particularly preferred as Multistage Flash

Evaporation oder als Multieffekt-Destillation ausgeführt ist. Ganz besonders bevorzugt ist die Wasser- bzw. Meerwasserentsalzung als Prozess ausgestaltet, der als „boosted multieffect distillation“ oder „flash-boosted multieffect distillation“ bezeichnet wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Kühlmedium in einem Direct-Air Capture Verfahren genutzt (d.h. einemEvaporation or multi-effect distillation. Particularly preferably, the water or seawater desalination is designed as a process referred to as “boosted multi-effect distillation” or “flash-boosted multi-effect distillation.” In a particularly preferred embodiment, the cooling medium is used in a direct air capture process (i.e., a

Verfahren, bei dem CO, direkt aus der Luft entfernt wird, und das Kühlmedium für die Regeneration des Absorptionsmittels, das das CO, absorbiert, benötigt wird).Process in which CO, is removed directly from the air, and the cooling medium is needed for the regeneration of the absorbent that absorbs the CO,).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Kühlmedium zurIn a further preferred embodiment, the cooling medium is used for

Erwärmung von Elektrolysezellen in einer alkalische Wasserelektrolyse, oder als externer Dampf, Fernwärme oder sonstige Wärmequelle verwendet wird. In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Kühlmedium zur (Vor)Erwärmung von demineralisiertem Wasser in einem Entlüfter verwendet, der im Kontext der Nutzung von Abwärme von Ammoniakerzeugungsanlagen genutzt wird.Heating of electrolysis cells in an alkaline water electrolysis plant, or as external steam, district heating, or other heat source. In yet another preferred embodiment, the cooling medium is used for (pre)heating demineralized water in a deaerator used in the context of utilizing waste heat from ammonia production plants.

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Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiterhin bevorzugt, wenn das Wasser als Kühlmedium im Wärmetrauscher auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 190°C, bevorzugt 158 bis 189°C, weiter bevorzugt 164 bis 180°C und ganz besonders bevorzugt 167 bis 176°C erhitzt wird. Weiterhin, oder alternativ dazu ist es bevorzugt, dass das Wasser als Kühlmedium im Wärmetauscher auf einenIn the process according to the invention, it is further preferred if the water as cooling medium in the heat exchanger is heated to a temperature in the range of 150 to 190°C, preferably 158 to 189°C, more preferably 164 to 180°C and most preferably 167 to 176°C. Furthermore, or alternatively, it is preferred that the water as cooling medium in the heat exchanger is heated to a

Druck von 6 bis 12 Bar und bevorzugt 7 bis 10 Bar und ganz besonders bevorzugt 7,5 bis 9 Bar eingestellt wird.Pressure of 6 to 12 bar and preferably 7 to 10 bar and most preferably 7.5 to 9 bar.

Das Wasser als Kühlmedium wird weiterhin im Kontext des erfindungsgemäßenThe water as a cooling medium is furthermore used in the context of the inventive

Verfahrens in einem Kreislauf geführt, d.h. das Wasser wird in mehrerenThe process is carried out in a cycle, i.e. the water is recycled in several

Umläufen genutzt, wobei es in jedem Umlauf im Wärmetauscher erhitzt und die darin aufgenommenen Wärmeenergie jeweils im Anschluss daran auf ein weiterescircuits, whereby it is heated in the heat exchanger in each circuit and the heat energy absorbed in it is then transferred to another

Medium übertragen oder über ein Kühlwassersystem abgeführt wird. Da für dasmedium or discharged via a cooling water system.

Betreiben des Kühlsystems das Wasser möglichst salzfrei sein sollte, umWhen operating the cooling system, the water should be as salt-free as possible in order to

Salzablagerungen im System, die sich infolge eines Verdampfens des Wassers bilden können, ist eine mehrfache Verwendung des Wassers als Kühlmedium zweckmäßig. Durch die mehrfache Nutzung wird so ein hoher technischer und energetischer Aufwand für eine Aufarbeitung und Entsalzung des Wassers vermieden.To prevent salt deposits in the system, which can form as a result of water evaporation, it is advisable to reuse the water as a cooling medium. This avoids the high technical and energy costs associated with water treatment and desalination.

Im Rahmen des Kühlkreislaufes wird das Wasser zweckmäßig mit einer Pumpe geführt. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, das Wasser als Kühlmedium nach der Erwärmung eines weiteren Mediums über einen Kondensator zu führen, sowie nachfolgend über einen Kondensatpolierer (condensate polisher) und einenWithin the cooling circuit, the water is conveniently pumped. It may also be useful to conduct the water as a cooling medium after heating another medium through a condenser, and then through a condensate polisher and a

Entlüfter (deaerator). Auf einen Kondensator kann aber auch verzichtet werden, beispielsweise, wenn dem Kühlmedium durch die Erwärmung eines weiterenDeaerator. However, a condenser can also be omitted, for example, if the cooling medium is heated by another

Mediums so viel Wärme entzogen wurde, dass eine Kondensierung nicht mehr erforderlich ist.So much heat has been removed from the medium that condensation is no longer necessary.

Unter einem Kondensatpolierer wird im Kontext der hier angegeben Erfindung eine Vorrichtung verstanden, in dem kondensiertes Wasser aus einemIn the context of the invention described here, a condensate polisher is understood to mean a device in which condensed water from a

Dampfzyklus filtriert wird. Eine Kondensatpolierer ist normalerweise mit einem polymeren Ionenaustauschharz gefüllt, mit dem kondensierten Wasser Ionen entzogen werden können. Nach dem Passieren dieser Einheiten wird dasSteam cycle is filtered. A condensate polisher is usually filled with a polymeric ion exchange resin, which can remove ions from condensed water. After passing through these units, the

Kühlmedium Wasser mit Hilfe der im Kreislauf angeordneten Pumpe, die in derCooling medium water with the help of the pump arranged in the circuit, which is in the

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Regel stromabwärts zum Entlüfter positioniert ist, zum Wärmetauscher zurückgeführt.Usually positioned downstream of the vent, it is returned to the heat exchanger.

Wie vorstehend erwähnt liegt der wesentliche Vorteil des hier angegebenenAs mentioned above, the main advantage of the

Verfahrens darin, dass das Verfahren das wirtschaftliche Betreiben einerThe procedure is that the procedure is the economic operation of a

Ammoniaksyntheseanlage mit erneuerbaren Energien, die über das Jahr nicht kontinuierlich in gleicher Menge zur Verfügung stehen, und insbesondere mitAmmonia synthesis plant with renewable energies that are not continuously available in the same quantity throughout the year, and in particular with

Wind- und/oder Sonnenenergie erlaubt. Daher wird das Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform mit Elektrizität aus entsprechenden erneuerbarenWind and/or solar energy is permitted. Therefore, in a preferred embodiment, the process is carried out using electricity from corresponding renewable

Energien und insbesondere mit Elektrizität aus Wind und/oder Sonne betrieben.Energies and in particular electricity from wind and/or solar.

Eine „erneuerbare Energie“, die über das Jahr kontinuierlich in gleicher Menge zurA “renewable energy” that is continuously supplied in the same amount throughout the year

Verfügung steht, ist beispielsweise Wasserkraft oder Biogas; entsprechend wird das Verfahren bevorzugt nicht mit Wasserkraft oder Biogas betrieben. Abhängig von Auslegung in verschiedenen Ländern kann auch die Kernkraft zur „erneuerbaren Energie“ zählen.Available energy sources include hydropower or biogas; accordingly, the process is preferably not operated with hydropower or biogas. Depending on the interpretation in different countries, nuclear power can also be considered "renewable energy."

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zurAnother aspect of the present invention relates to a device for

Nutzung von Abwärme von Ammoniaksyntheseanlagen, in denen der für dieUse of waste heat from ammonia synthesis plants in which the required

Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einerThe production of ammonia required hydrogen with the help of a

Wasserelektrolyse hergestellt wird, wobei die Vorrichtung einen Wärmetauscher 4 umfasst, in dem Wärme aus einer Ammoniakanlage auf Wasser als Kühlmedium übertragen wird, und wobei die Vorrichtung zum Betreiben mit einer Temperatur von weniger als 200°C und einen Druck von 5 bis 15 bar ausgelegt ist. Dabei kommt der Angabe „zum Betreiben mit einer Temperatur von weniger als 200°C und einen Druck von 5 bis 15 bar ausgelegt ist“ die Bedeutung zu, dass dieWater electrolysis, wherein the device comprises a heat exchanger 4 in which heat from an ammonia plant is transferred to water as a cooling medium, and wherein the device is designed for operation at a temperature of less than 200°C and a pressure of 5 to 15 bar. The statement "is designed for operation at a temperature of less than 200°C and a pressure of 5 to 15 bar" means that the

Anlage auf entsprechende Temperaturen und Drücke angepasst ist, und unter diesen Bedingungen sicher betrieben werden kann, aber andererseits nicht sicher bei deutlich höheren Temperaturen und Drücken betrieben werden kann, bzw. nicht auf solche Bedingungen ausgelegt ist. Da höhere Temperaturen und Drücke deutlich höhere Anforderungen an das Material stellen, aus dem die Vorrichtung konstruiert wird, lassen sich auf diese Weise die Investitionskosten für solcheThe system is adapted to the corresponding temperatures and pressures and can be operated safely under these conditions, but on the other hand cannot be operated safely at significantly higher temperatures and pressures, or is not designed for such conditions. Since higher temperatures and pressures place significantly higher demands on the material from which the device is constructed, the investment costs for such

Vorrichtungen im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen erheblich senken.Devices can be significantly reduced compared to conventional devices.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der geringere Druck und niedrigerenAnother advantage is that the lower pressure and lower

Temperaturen eine weniger aufwändige Kesselspeisewasseraufbereitung erfordern. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäßetemperatures require less complex boiler feed water treatment. In a preferred embodiment, the inventive

Vorrichtung weiterhin einen weiteren Wärmetauscher 14 auf, über den WärmeDevice further comprises a further heat exchanger 14, via which heat

230307P0UUW 103261 10 aus dem Kühlmedium auf ein weiteres Medium übertragen werden kann. Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 14 fließfähig mit dem Wärmetauscher 4, d.h. das Kühlmedium kann (direkt oder indirekt über zwischengeschaltete230307P0UUW 103261 10 from the cooling medium to another medium. For this purpose, the heat exchanger 14 is fluid with the heat exchanger 4, i.e. the cooling medium can be transferred (directly or indirectly via intermediate

Vorrichtungselemente) über entsprechende Leitungen vom Wärmetauscher 4 zumdevice elements) via corresponding lines from the heat exchanger 4 to the

Wärmetauscher 14 gelangen. Für dieses Kühlmedium gelten die im Kontext des vorstehend beschriebenen Verfahrens gemachten Aussagen analog. Dasheat exchanger 14. The statements made in the context of the process described above apply analogously to this cooling medium.

Kühlmedium kann anschließend zur Erwärmung von demineralisiertem Wasser in einem Entlüfter, zur Erwärmung von Elektrolysezellen in einer alkalischeCooling medium can then be used to heat demineralized water in a deaerator, to heat electrolysis cells in an alkaline

Wasserelektrolyse, zur Meerwasserentsalzung, oder für die Generierung von externem Dampf oder Fernwärme verwendet oder einer der vorstehend erwähnten anderen Verwendungen zugeführt werden.water electrolysis, seawater desalination, or the generation of external steam or district heating, or for any of the other uses mentioned above.

Alternativ oder zusätzlich dazu ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung alsAlternatively or additionally, it is preferred if the device is

Kreislauf für das Kühlmedium ausgestaltet ist, wobei das Kühlmedium nach demCircuit for the cooling medium is designed, wherein the cooling medium after the

Passieren des Wärmetauschers 4, in dem Wärme aus einer Ammoniakanlage aufPassing through heat exchanger 4, in which heat from an ammonia plant is transferred to

Wasser als Kühlmedium übertragen wird, und des Wärmetauschers 14 über eineWater is transferred as a cooling medium, and the heat exchanger 14 via a

Pumpe 3 im Kreislauf geführt wird und wobei die Vorrichtung vor demPump 3 is circulated and the device is located in front of the

Wärmetauschers 14 eine schaltbare T-Kreuzung 15 aufweist, über die dasHeat exchanger 14 has a switchable T-junction 15, via which the

Kühlmedium zum Wärmetauscher 14 und/oder über eine Kühleinheit 16 an dieCooling medium to the heat exchanger 14 and/or via a cooling unit 16 to the

Pumpe zurückgeführt werden kann.pump can be returned.

Die Kühleinheit ist, wie vorstehend angegeben, eine Einheit, in der dasThe cooling unit is, as stated above, a unit in which the

Kühlmedium abgekühlt wird, ohne dass die Wärmeenergie für andere Zwecke genutzt wird. Zwar geht auf diese Weise Energie ungenutzt verloren, dies kann jedoch aus wirtschaftlicher Sicht akzeptable sein, wenn die Alternative darin besteht, dass kostspielige Vorrichtungen zur Nutzung der Energie nicht wirtschaftlich betrieben werden können.The cooling medium is cooled without the heat energy being used for other purposes. While energy is lost unused in this way, this may be economically acceptable if the alternative is that expensive energy utilization devices cannot be operated economically.

In der Kühleinheit kann das als Kühlmedium verwendete Wasser über eine thermisch leitfähige Barriere mit „Kühl“-Wasser, dass eine niedrigere Temperatur aufweist, in Kontakt gebracht werden, wobei das als Kühlmedium verwendeteIn the cooling unit, the water used as cooling medium can be brought into contact with “cooling” water, which has a lower temperature, via a thermally conductive barrier, whereby the water used as cooling medium

Wasser thermische Energie auf das „Kühl“-Wasser übertragen kann und auf dieseWater can transfer thermal energy to the “cooling” water and to this

Weise abgekühlt wird. Eine mögliche Quelle für „Kühl“-Wasser als Empfänger von thermischer Energie ist dabei beispielsweise Flusswasser oder Wasser aus einem größeren Reservoir, das aufgenommene Wärme an die Umgebung abgeben kann.A possible source of "cooling" water as a receiver of thermal energy is, for example, river water or water from a larger reservoir that can release absorbed heat to the environment.

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Hierzu alternative Kühleinheiten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf,Alternative cooling units include, but are not limited to,

Kühlwasserpumpen, Kühlturmsysteme, oder Luftkühler.Cooling water pumps, cooling tower systems, or air coolers.

Für die angegebene als Kreislauf für das Kühlmedium ausgestaltete Vorrichtung ist es weiterhin bevorzugt, wenn sie stromabwärts zum Wärmetauscher 14 einenFor the specified device designed as a circuit for the cooling medium, it is further preferred if it has a

Kondensator 8, einen Kondensatpolierer 10 und einen Entlüfter 12 aufweist, über die das Kühlmedium zur Pumpe 3 geführt wird. In einer anderen BevorzugtenCondenser 8, a condensate polisher 10 and a vent 12, through which the cooling medium is fed to the pump 3. In another preferred

Ausführungsform weist die Vorrichtung keinen Kondensator 8 auf, d.h. auf demIn this embodiment, the device does not have a capacitor 8, i.e. on the

Wärmetauscher 14 wird das als Kühlmedium verwendete Wasser direkt demHeat exchanger 14, the water used as cooling medium is fed directly to the

Kondensatpolierer 10 zugeleitet. Für diese Ausgestaltung ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Entlüfter stromabwärts zum Kondensatpolierer angeordnet ist. Zwischen diesen kann zusätzlich noch eine Einheit zur Vorerwärmung desCondensate polisher 10. For this embodiment, it is furthermore expedient if the vent is arranged downstream of the condensate polisher. Between these, a unit for preheating the

Wassers angeordnet sein. Falls die Vorrichtung einen Kondensator 8 enthält, ist es weiterhin bevorzugt, wenn dieser stromaufwärts zu dem Kondensatpolierer 10 und stromabwärts zum Wärmetauscher 14 in der Vorrichtung angeordnet ist. Die einzelnen Vorrichtungselemente sind auch hier durch entsprechende Leitungen miteinander verbunden.Water. If the device contains a condenser 8, it is further preferred if this is arranged upstream of the condensate polisher 10 and downstream of the heat exchanger 14 in the device. Here, too, the individual device elements are connected to one another by corresponding lines.

In einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage, die einen Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak, insbesondere aus Wasserstoff und Stickstoff, und einen Anlagenteil zur Nutzung von Abwärme aus demIn yet another aspect, the present invention relates to a plant comprising a plant section for producing ammonia, in particular from hydrogen and nitrogen, and a plant section for utilising waste heat from the

Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak aufweist, wobei der Anlagenteil zurPlant section for the production of ammonia, wherein the plant section for

Nutzung von Abwärme als Vorrichtung wie sie vorstehend beschrieben wurde ausgebildet und thermisch mit dem Anlagenteil zu Erzeugung von Ammoniak verbunden ist. In dieser Anlage weist der Anlagenteil zur Erzeugung vonUtilization of waste heat as a device as described above and thermally connected to the plant section for the production of ammonia. In this plant, the plant section for the production of

Ammoniak eine Wasserelektrolysevorrichtung zur Generierung des für dieAmmonia a water electrolysis device to generate the required

Ammoniaksynthese benötigten Wasserstoffs auf. Entsprechende Anlagen sind beispielsweise in der WO 2023/114890 A1 oder US 2021/0340017 A1 beschrieben.The hydrogen required for ammonia synthesis is produced. Corresponding systems are described, for example, in WO 2023/114890 A1 or US 2021/0340017 A1.

Bei dem Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak handelt es sich in einer besonders bevorzugten Ausführungsform um eine Ammoniaksyntheseanlage nach dem Haber-Bosch Verfahren, insbesondere mit einer Anbindung an eineIn a particularly preferred embodiment, the plant section for producing ammonia is an ammonia synthesis plant according to the Haber-Bosch process, in particular with a connection to a

Stromversorgung, die auf die Zuleitung von Wind- und/oder Solarstrom ausgelegt und/oder mit entsprechenden Wind- und/oder Solaranlagen verbunden ist.Power supply designed to supply wind and/or solar power and/or connected to corresponding wind and/or solar systems.

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Zur Nutzung der Abwärme aus dem Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak weist die Anlage in einer bevorzugten Ausgestaltung einen weiteren (zusätzlichen) Anlagenteil auf, der insbesondere ausgewählt ist aus einemIn order to use the waste heat from the plant section for producing ammonia, the plant in a preferred embodiment has a further (additional) plant section, which is in particular selected from a

Anlagenteil zur alkalische Wasserselektrolyse, einem Anlagenteil zurPlant section for alkaline water electrolysis, a plant section for

Meerwasserentsalzung, oder einem Anlagenteil für die Generierung von externemSeawater desalination, or a plant component for the generation of external

Dampf oder Fernwärme. Unter der Angabe „externer Dampf“ ist hier zu verstehen, dass der in diesem Anlagenteil erzeugte Dampf für eine externeSteam or district heating. The term “external steam” here means that the steam generated in this part of the plant is used for external

Verwendung genutzt wird, und über ein entsprechendes Zuleitungssystem einem externen (d.h. nicht in der Anlage integrierten) Nutzer zugeführt werden kann.use and can be supplied to an external user (i.e. not integrated into the system) via an appropriate supply system.

In konventionellen Ammoniaksyntheseanlagen wird im Rahmen einer „Restgaswäsche“ Ammoniak aus dem Flashgas der Anlage zurückgewonnen, was durch auswaschen mit Wasser erfolgt. Das dadurch erhaltene mit Ammoniak beladene Wasser wird anschließend in einem Stripperaufgeheizt, so dass dasIn conventional ammonia synthesis plants, ammonia is recovered from the plant's flash gas in a "residual gas scrubbing" process, which is carried out by washing with water. The resulting ammonia-laden water is then heated in a stripper so that the

Ammoniakgas (etwa 80 vol% NHz) den Stripper über den Kolonnenkopf und das an Ammoniak abgereicherte Waschwasser den Kolonnensumpf verlassen. DieAmmonia gas (about 80 vol% NHz) leaves the stripper via the column head and the ammonia-depleted wash water leaves the column bottom.

Aufheizung des Kolonnensumpfes auf etwa 216°C erfolgt dabei mit demHeating of the column bottom to about 216°C is carried out with the

Mitteldruckdampf (MD-Dampf, etwa 40 bar und 400°C) in einem separatenMedium pressure steam (MD steam, about 40 bar and 400°C) in a separate

Wärmeüberträger (Reboiler), wobei nach dem Reboiler noch einHeat exchanger (reboiler), where after the reboiler there is another

Kondensatabscheider in Reihe geschaltet ist. Eins solche Nutzung setzt allerdings eine vergleichsweise hohe Temperatur des Wassers voraus. Da entsprechendesCondensate separator is connected in series. However, such use requires a comparatively high water temperature. Since corresponding

Wasser im erfindungsgemäßen Anlagenkonzept nicht mehr zur Verfügung steht, ist es bevorzugt, wenn dieser Teil des Strippers mit einem elektrisch beheiztenWater is no longer available in the plant concept according to the invention, it is preferred if this part of the stripper is equipped with an electrically heated

System betrieben wird. Wie vorstehend erwähnt, kann aber das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhitzte Kühlmedium noch zu einerSystem is operated. As mentioned above, however, the cooling medium heated in the device according to the invention can still be

Vorerwärmung des Prozesskondensats, den das Prozesskondensat durchläuft, bevor es in den Teil des Strippers gelangt, in dem Prozesskondensat alsPreheating of the process condensate, which the process condensate passes through before it reaches the part of the stripper in which process condensate is used as

Kolonnensumpf erhitzt wird, genutzt werden.Column sump is heated.

Für die vorstehend angegebene Vorrichtung und die eine solche Vorrichtung umfassende Anlage ist es bevorzugt, wenn diese durch ein Stromnetz angetrieben wird, dass eine oder mehrerer erneuerbare Energiequellen umfasst. „Angetrieben“ bezeichnet in diesem Fall den Umstand, dass das Stromnetz die Vorrichtung und insbesondere die Anlage mit dem für den Betrieb benötigten Strom versorgt.For the device specified above and the system comprising such a device, it is preferred if it is powered by a power grid that includes one or more renewable energy sources. "Powered" in this case refers to the fact that the power grid supplies the device, and in particular the system, with the power required for its operation.

Bevorzugt ist es dabei, wenn das Stromnetz zu mindestens 70%, weiter bevorzugt zu mindestens 80%, und noch weiter bevorzugt zu mindestens 90%It is preferred if the power grid is at least 70%, more preferably at least 80%, and even more preferably at least 90%

230307P0UUW 103261 13 durch erneuerbare Energiequellen gespeist wird. In einer Ausführungsform werden die erneuerbaren Energiequellen zu mindestens 70%, insbesondere mindestens 80%, und meist bevorzugt mindestens 90% durch unstete erneuerbare Energiequellen (d.h. solche, die nicht rund um die Uhr und über ein230307P0UUW 103261 13 is supplied by renewable energy sources. In one embodiment, the renewable energy sources are at least 70%, in particular at least 80%, and most preferably at least 90% by intermittent renewable energy sources (i.e. those that are not available around the clock and via a

Betriebsjahr hinweg in gleicher Menge zur Verfügung stehen) gespeist wird.available in the same quantity throughout the operating year).

Unstete erneuerbare Energiequellen sind hier insbesondere (aber nicht ausschließlich) Wind und Sonne. Durch die Nutzung von solcher erneuerbarenIntermittent renewable energy sources are especially (but not exclusively) wind and solar. By using such renewable

Energie kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der entsprechenden Anlage am besten zur Geltung.Energy, the advantages of the device according to the invention and the corresponding system are best exploited.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen 1 und 2 weiter illustriert und erläutert.In the following, the present invention is further illustrated and explained with reference to the accompanying drawings 1 and 2.

In Figur 1 ist ein Abwärmesystem 1 für eine Ammoniaksyntheseanlage 2 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Das Abwärmesystem umfasst eine KSW-Figure 1 shows a waste heat system 1 for an ammonia synthesis plant 2 according to the prior art. The waste heat system comprises a KSW-

Pumpe (3, ,KSW" = Kesselspeisewasser), und in Fließrichtung des Kühlmediums (hier durch Pfeile angezeigt) einen Abhitzekessel 4 und eine Wärmetauscher 5, der im Kontext der dargestellten Vorrichtung als Dampfüberhitzer ausgebildet ist.Pump (3, "KSW" = boiler feed water), and in the flow direction of the cooling medium (here indicated by arrows) a waste heat boiler 4 and a heat exchanger 5, which in the context of the device shown is designed as a steam superheater.

Im Abhitzekessel wird das Wasser als Kühlmedium auf eine Temperatur von etwa 260°C erhitzt, im Dampfüberhitzer erfolgt eine weitere Erhöhung der Temperatur auf etwa 470°C. Der so erzeugte überhitzte Wasserdampf wird einer mit einemIn the waste heat boiler, the water is heated as a cooling medium to a temperature of about 260°C, in the steam superheater the temperature is further increased to about 470°C. The superheated steam thus produced is fed to a

Generator 7 gekoppelten Dampfturbine 6 zugeführt, die zur Stromerzeugung genutzt wird. Der aus der Dampfturbine abgeleitete und partiell abgekühlteThe steam turbine 6 is coupled to the generator 7 and used to generate electricity. The steam derived from the steam turbine and partially cooled

Dampf wird in der Folge einem Kondensator 8 zugeführt, und über eine nachfolgende Kondensatorpumpe 9 einer Poliereinheit 10 und nachfolgend einemSteam is then fed to a condenser 8 and, via a subsequent condenser pump 9, to a polishing unit 10 and subsequently to a

Vorwärmer 11 zugeführt, von dem es über einen Entlüfter 12 zur Pumpe 3 zurlickgelangt. Ein Teil des überhitzen Dampfes wird in der Strippereinheit derpreheater 11, from which it returns to pump 3 via a vent 12. Part of the superheated steam is removed in the stripper unit of the

Ammoniaksyntheseanlage 2 und insbesondere in dem Teil des Strippers, in demAmmonia synthesis plant 2 and in particular in the part of the stripper where

Prozesskondensat als Kolonnensumpf erhitzt wird („Reboiler“, 13), verwendet.Process condensate is heated as column bottom (“reboiler”, 13).

Ein Teil des aus der Dampfturbine abgeleiteten Wassers kann auch direkt demPart of the water discharged from the steam turbine can also be fed directly to the

Entlüfter 12 zugeführt werden. Eine solchen Anlage ist beispielsweise alsVent 12. Such a system is used, for example, as

Mitteldrucksystem mit einem Arbeitsdruck von etwa 40 bis 80 Bar ausgebildet.Medium pressure system with a working pressure of approximately 40 to 80 bar.

Die Entspannung in der Turbine erfolgt z.B. von 45 bar oder 80 bar auf 8 bar.The pressure in the turbine is reduced from 45 bar or 80 bar to 8 bar, for example.

In Figur 2 ist ein Abwärmesystem 1 gemäß dem vorstehend erläutertenFigure 2 shows a waste heat system 1 according to the above-described

Erfindungsgedanken dargestellt. In diesem System wird wie im Stand der TechnikIn this system, as in the prior art,

230307P0UUW 103261 14230307P0UUW 103261 14

Wasser als Kühlmedium in einem Kreislauf geführt, der von einer KSW-Pumpe 3 angetrieben wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik durchläuft dieses Wasser allerdings nur einen als Abhitzekessel ausgebildeten Wärmetauscher 4, in dem das Wasser auf eine Temperatur von etwa 152°C erhitzt wird (bei einem Druck von z.B. 5 bar). Eventuellen größeren Energiedichten, die wegen der niedrigerenWater is used as a cooling medium in a circuit driven by a waste heat recovery pump 3. In contrast to the state of the art, however, this water only passes through a heat exchanger 4 designed as a waste heat boiler, in which the water is heated to a temperature of approximately 152°C (at a pressure of, for example, 5 bar). Any higher energy densities that may arise due to the lower

Temperatur des Kühlmediums abgeführt werden müssen, wird durch eine entsprechende Dimensionierung des Verhältnisses von Heizmedium (Abwärme aus der Ammoniakproduktion) zu Kühlmedium Rechnung getragen.The fact that the temperature of the cooling medium must be dissipated is taken into account by appropriately dimensioning the ratio of heating medium (waste heat from ammonia production) to cooling medium.

Nach dem Wärmetauscher wird das als Kühlmedium verwendete Wasser (in Form von Wasserdampf) eine T-Kreuzung 15 zugeführt, von der es zu einemAfter the heat exchanger, the water used as cooling medium (in the form of water vapor) is fed to a T-junction 15, from which it is

Wärmetauscher 14 oder einer Kühleinheit geführt werden kann. ImHeat exchanger 14 or a cooling unit. In

Wärmetauscher 14 wird die Wärme aus dem Kühlmedium auf ein weiteresHeat exchanger 14 transfers the heat from the cooling medium to another

Medium übertragen, das in der Folge zum Beispiel zum Betreiben einermedium which can subsequently be used, for example, to operate a

Meerwasserentsalzungsanlage verwendet werden kann (in Figur 2 nicht dargestellt). Abhängig davon, wie viel Energie dem Wasser im Wärmetauscher entzogen wird kann diesem ein Kondensator 8 nachgeschaltet sein, um dasSeawater desalination plant (not shown in Figure 2). Depending on how much energy is extracted from the water in the heat exchanger, a condenser 8 can be connected downstream to

Wasser weiter abzukühlen. Wie in einem konventionellen Abwärmesystem durchläuft das so erhaltene Wasser im Anschluss eine Poliereinheit 10 und nachfolgend einem Vorwärmer 11, von dem es über einen Entlüfter 12 zurAs in a conventional waste heat system, the water thus obtained then passes through a polishing unit 10 and then a preheater 11, from which it is led via a vent 12 to the

Pumpe 3 zurückgelangt.Pump 3 returns.

Das in der Kühleinheit abgekühlte Wasser wird ebenfalls dem Entlüfter 12 zugeführt.The water cooled in the cooling unit is also fed to the vent 12.

Das beschrieben Abwärmesystem 1 entspricht der erfindungsgemäßenThe described waste heat system 1 corresponds to the inventive

Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, während die angegebeneDevice as described above, while the specified

Anlage eine solche Vorrichtung und mindestens zusätzlich eineSuch a device and at least one additional

Ammoniaksyntheseanlage 2 umfasst.Ammonia synthesis plant 2.

Wie sich aus der vorstehenden spezifischen Beschreibung ergibt, können in dem erfindungsgemäßen Vorrichtungskonzept mehrere Anlagenteile, die in einem konventionellen Abwärmesystem vorhanden sind, entfallen, bzw. durch die anderen Gegebenheiten des Verfahrens kostengünstiger ausgelegt werden.As can be seen from the above specific description, in the device concept according to the invention, several system components that are present in a conventional waste heat system can be omitted or can be designed more cost-effectively due to the other conditions of the process.

Entfallen können insbesondere die für die Stromerzeugung erforderlichenIn particular, the energy required for electricity generation can be eliminated

Einheiten wie der Dampfüberhitzer, die Dampturbine selbst und der Generator,Units such as the steam superheater, the steam turbine itself and the generator,

230307POLUWJ103261 15 sowie die nachgeschaltete Kondensatpumpe. Ein Reboiler für den Stripper kann durch eine entsprechende elektrisch betriebene Heizvorrichtung ersetzt werden.230307POLUWJ103261 15 and the downstream condensate pump. A reboiler for the stripper can be replaced by a suitable electrically operated heating device.

In einigen Fällen kann zudem der der Turbine nachgeschaltete Kondensator entfallen. Hierbei fällt der Wegfall der Turbine kostentechnisch am meisten insIn some cases, the condenser downstream of the turbine can also be omitted. In this case, the elimination of the turbine is the most cost-effective.

Gewicht, da diese bei der Unterschreitung einer Teillastgrenze (etwa 22%) ein- bzw. ausgeschaltet werden muss, was entsprechende Vorbereitungen und Kosten verursacht. RegelmäBige für die Wartung der Turbine anfallende Kosten kônnen ebenfalls wegfallen.Weight, since it must be switched on or off when partial load falls below a certain limit (approximately 22%), which requires corresponding preparation and costs. Regular costs for turbine maintenance can also be eliminated.

Darüber hinaus können der Wärmetauscher (Abhitzkessel), die KSW-Pumpe und die KSW- und Dampfleitungen wegen der geringeren Temperaturen und Drücke günstiger gestaltet werden. Dem stehen zwar zusätzliche Investitionen für einIn addition, the heat exchanger (waste heat boiler), the waste heat pump, and the waste heat and steam lines can be designed more cost-effectively due to the lower temperatures and pressures. This is offset by additional investments for a

Kühlsystem und für ein elektrisches Beheizungssystem für den Reboiler desCooling system and for an electric heating system for the reboiler of the

Strippers gegenüber, in der Gesamtbilanz ergeben sich aber immer noch deutlich günstigere Gesamtkosten für das Abwärmesystem.Strippers, but the overall costs for the waste heat system are still significantly lower.

Wie nachfolgende Rechnung zeigt, gilt dies auch für den Fall, dass die Kosten für den nicht erzeugten Strom in die Berechnung mit einbezogen werden.As the following calculation shows, this also applies if the costs for the electricity not generated are included in the calculation.

Für die Berechnungen werden folgende Eckdaten eines realen Projektes zuFor the calculations, the following key data of a real project are used:

Grunde gelegt:Based on:

Anlagendaten: 3400 Tonnen Ammoniak pro Tag (tato), Generatorleistung 27 MW,Plant data: 3400 tons of ammonia per day (tato), generator capacity 27 MW,

Strompreis aus der erneuerbaren Energie (Windpark) 18,3$/MWhElectricity price from renewable energy (wind farm) 18.3$/MWh

Gesamtbetriebsstunden bei Versorgung durch Windstrom: 8760 h, davon 272 h bei Teillast von 1%, 203 h bei Teillast von 1% bis 8%; 2650 h bei Volllast und 5635 h bei einem Stromüberschuss (hier wird angenommen, dass in Zeiten desTotal operating hours when supplied by wind power: 8760 h, of which 272 h at partial load of 1%, 203 h at partial load of 1% to 8%; 2650 h at full load and 5635 h at a power surplus (here it is assumed that in times of

Stromüberschusses der nicht generierte Strom nichts kostet)Electricity surplus (the ungenerated electricity costs nothing)

Im Gesamtbetrieb der Anlagen werden 27 MW x 2650 h =71550 MWh Strom erzeugt. Wenn diese Erzeugung wegfällt, resultiert dies bei dem gegebenenDuring the total operation of the plants, 27 MW x 2650 h = 71550 MWh of electricity are generated. If this generation is eliminated, the result is

Strompreis in Verlust von etwa 1,3 Mio $. Dem stehen Einsparungen von Kosten für nicht benötigten oder anders auszulegenden Komponenten, Investitions- undElectricity price in loss of about $1.3 million. This is offset by savings in costs for unnecessary or differently designed components, investment and

Zinskosten von etwa 29 Mio $ gegenüber. Nicht berücksichtigt sind hierbei wederInterest costs of approximately $29 million are offset by interest expenses.

Ersparnisse durch eventuelle Abwärmenutzung (z.B. für dieSavings through possible use of waste heat (e.g. for

230307P0UUW 103261 16230307P0UUW 103261 16

Meerwasserentsalzung), noch Kosten für die für das Niederdrucksystem benötigten größeren Pumpen, ggf. zusätzliche Fläche für eine Kühlturm, die bereitgestellt werden muss, und einen ggf. notwenigenSeawater desalination), nor costs for the larger pumps required for the low-pressure system, possibly additional space for a cooling tower that must be provided, and any necessary

Niederdruckdampfkondensator. Diese Kosten werden allerdings als im Vergleich zu den eingesparten Kosten gering eingeschätzt.Low-pressure steam condenser. However, these costs are estimated to be small compared to the savings.

Aus der Berechnung ergibt sich, dass sich auch ohne die Berücksichtigung von finanziellen Vorteilen aus der Niederdruck-Dampf-Nutzung (naheliegend meistens für die Meerwasser-Entsalzung) ein eindeutiger finanzieller Vorteil für das erfindungsgemäße System ergibt, wenn der Strompreis gering ist und über vieleThe calculation shows that even without taking into account financial advantages from the use of low-pressure steam (obvious mostly for seawater desalination), there is a clear financial advantage for the system according to the invention if the electricity price is low and over many

Stunden im Jahr ein Stromüberschuss vorliegt (z.B. durch entsprechendehours a year there is an electricity surplus (e.g. due to appropriate

Dimensionierung der für deren Betrieb verwendeten Windkraftanlagen). Mit einerDimensioning of the wind turbines used for their operation). With a

Wärmenutzung des Niederdruck-Dampfs (i.H.v. 34,5 MW für die vorgeschlageneHeat utilization of low-pressure steam (34.5 MW for the proposed

Anlage) lässt sich der CAPEX einer mit Windstrom betriebenenplant), the CAPEX of a wind-powered plant can be

Ammmoniaksynthese-Anlage wesentlich senken, evtl. auch ohne dass sich derammonia synthesis plant, possibly even without the

OPEX erhöht. Bei einer Nutzung des Niederdruck-Dampfes über 34,5 MW hinaus, würde nicht nur CAPEX weiter sinken, sondern sich auch der OPEX reduzieren. Ein wesentlicher weiterer Vorteil besteht zudem in der deutlichen Vereinfachung derOPEX increased. Using low-pressure steam beyond 34.5 MW would not only further reduce CAPEX, but also reduce OPEX. A further significant advantage is the significant simplification of

Anlage, durch die sich die Wartungskosten und die Risiken eines Ausfalls derSystem that reduces maintenance costs and the risk of failure of the

Anlage reduzieren.Reduce investment.

Bezugszeichenliste 1 Abwärmevorrichtung 2 Ammoniaksyntheseanlage 3 (KSW-)Pumpe 4 Abhitzekessel 5 Wärmetauscher 6 Dampfturbine 7 Generator 8 Kondensator 9 Kondensatpumpe 10 Poliereinheit 11 Vorwärmer für demineralisiertes WasserList of reference symbols 1 Waste heat device 2 Ammonia synthesis plant 3 (KSW) pump 4 Waste heat boiler 5 Heat exchanger 6 Steam turbine 7 Generator 8 Condenser 9 Condensate pump 10 Polishing unit 11 Preheater for demineralized water

230307P0LW103261 17 12 Entlüfter 13 Reboiler vom Stripper (Bestandteil der Ammoniaksyntheseanlage) 14 Wärmetauscher zur Erwärmung von weiterem Medium 15 T-Kreuzung 16 Kihleinheit230307P0LW103261 17 12 Deaerator 13 Reboiler from the stripper (component of the ammonia synthesis plant) 14 Heat exchanger for heating additional medium 15 T-junction 16 Cooling unit

Claims (14)

230307P00L4} 103261 Ansprüche230307P00L4} 103261 claims 1. Verfahren zur Nutzung von Abwärme von Ammoniaksyntheseanlagen, in denen der für die Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einer Wasserelektrolyse hergestellt wird, wobei Abwärme aus der Ammoniaksyntheseanlage über einen Wärmetauscher auf Wasser als Kühlmedium übertragen wird, wobei das Wasser auf eine Temperatur von weniger als 200°C und einen Druck von 5 bis 15 Bar erhitzt bzw. eingestellt wird.1. A process for the utilization of waste heat from ammonia synthesis plants in which the hydrogen required for the production of ammonia is produced by means of water electrolysis, wherein waste heat from the ammonia synthesis plant is transferred via a heat exchanger to water as a cooling medium, wherein the water is heated or adjusted to a temperature of less than 200°C and a pressure of 5 to 15 bar. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kihlmedium stromabwarts zum Wärmetauscher zur Erwärmung eines weiteren Mediums genutzt wird, wobei abgekiihltes Kühlmedium erzeugt wird, und das Verfahren bevorzugt so ausgelegt ist, dass das Kühlmedium anstelle der Erwärmung des weiteren Medium auch mit Hilfe eines Kühlwassersystems abgekühlt werden kann.2. Method according to claim 1, characterized in that the cooling medium downstream of the heat exchanger is used to heat another medium, whereby cooled cooling medium is produced, and the method is preferably designed so that the cooling medium can also be cooled with the aid of a cooling water system instead of heating the other medium. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium zur Erwärmung von demineralisiertem Wasser in einem Entlüfter, und/oder zur Erwärmung von Elektrolysezellen in einer alkalische Wasserelektrolyse, und/oder zur Meerwasserentsalzung, und/der zur „Direct Air Capture“ und/oder als externer Dampf, Fernwärme oder sonstige Wärmequelle verwendet wird.3. Process according to claim 2, characterized in that the cooling medium is used for heating demineralized water in a deaerator, and/or for heating electrolysis cells in an alkaline water electrolysis, and/or for seawater desalination, and/or for direct air capture and/or as external steam, district heating or other heat source. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 190°C, bevorzugt 158 bis 189°C, weiter bevorzugt 164 bis 180°C, weiter bevorzugt 167 bis 176°C und/oder einen Druck von 6 bis 12 Bar, bevorzugt 7 bis 10 Bar, weiter bevorzugt 7,5 bis 9 bar erhitzt bzw. eingestellt wird.4. Process according to one of claims 1 to 3, characterized in that the water is heated or adjusted to a temperature in the range of 150 to 190°C, preferably 158 to 189°C, more preferably 164 to 180°C, more preferably 167 to 176°C and/or a pressure of 6 to 12 bar, preferably 7 to 10 bar, more preferably 7.5 to 9 bar. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser als Kühlmedium mit Hilfe einer Pumpe in einem Kreislauf geführt wird, und wobei das Wasser bevorzugt nach der Erwärmung eines weiteren Mediums über einen Kondensator, einen Kondensatpolierer und einen Entlüfter geführt wird, bevor das Wasser zum Wärmetauscher zurückgeführt wird.5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the water is circulated as a cooling medium by means of a pump, and wherein the water is preferably passed through a condenser, a condensate polisher and a vent after heating another medium before the water is returned to the heat exchanger. 230307P0UUW 103261230307P0UUW 103261 22 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniaksyntheseanlage mit Elektrizität aus erneuerbaren Energien betrieben wird, insbesondere mit Elektrizität aus Wind und/oder Sonne.6. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia synthesis plant is operated with electricity from renewable energies, in particular with electricity from wind and/or solar energy. 7. Vorrichtung (1) zur Nutzung von Abwarme aus einer Ammoniaksyntheseanlage (2), in der der fir die Herstellung des Ammoniaks benötigte Wasserstoff mit Hilfe einer Wasserelektrolyse hergestellt wird, wobei die Vorrichtung umfassend einen Warmetauscher (4), in dem Warme aus einer Ammoniaksyntheseanlage (2) auf Wasser als Kühlmedium übertragen wird, wobei die Vorrichtung (1) zum Betreiben mit einer Temperatur von weniger als 200°C und einen Druck von 1 bis 20 Bar ausgelegt ist.7. Device (1) for utilizing waste heat from an ammonia synthesis plant (2), in which the hydrogen required for the production of ammonia is produced by means of water electrolysis, the device comprising a heat exchanger (4) in which heat from an ammonia synthesis plant (2) is transferred to water as a cooling medium, the device (1) being designed to operate at a temperature of less than 200°C and a pressure of 1 to 20 bar. 8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin einen Wärmetauscher (14) aufweist, über den Wärme aus dem Kühlmedium auf ein weiteres Medium übertragen werden kann und der fließfähig mit dem Wärmetauscher (4) verbunden ist.8. Device (1) according to claim 7, characterized in that the device further comprises a heat exchanger (14) via which heat can be transferred from the cooling medium to another medium and which is fluidly connected to the heat exchanger (4). 9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Kreislauf für das Kühlmedium ausgestaltet ist, wobei das Kühlmedium nach dem Passieren des Wärmetauschers (4) und des Wärmetauschers (14) über eine Pumpe (3) im Kreislauf geführt werden kann und wobei die Vorrichtung vor dem Wärmetauscher (14) eine schaltbare T-Kreuzung (15) aufweist, Über die das Kühlmedium zum Wärmetauscher (14) und/oder über eine Kühleinheit (16) an die Pumpe zurückgeführt werden kann.9. Device (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the device is designed as a circuit for the cooling medium, wherein the cooling medium can be circulated via a pump (3) after passing through the heat exchanger (4) and the heat exchanger (14), and wherein the device has a switchable T-junction (15) upstream of the heat exchanger (14), via which the cooling medium can be returned to the heat exchanger (14) and/or to the pump via a cooling unit (16). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung stromabwarts zum Wärmetauscher (14) einen Kondensator (8), einen Kondensatpolierer (10) und einen Entlüfter (12) aufweist, über die das Kühlmedium zur Pumpe (3) geführt wird.10. Device according to claim 9, characterized in that the device has a condenser (8), a condensate polisher (10) and a vent (12) downstream of the heat exchanger (14), via which the cooling medium is led to the pump (3). 11. Anlage umfassend einen Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak (2) aus Wasserstoff und Stickstoff, wobei der Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak eine Wasserelektrolysevorrichtung zur Generierung des für die11. Plant comprising a plant part for producing ammonia (2) from hydrogen and nitrogen, wherein the plant part for producing ammonia comprises a water electrolysis device for generating the hydrogen required for the 230307P0LW103261 3 Ammoniaksynthese benötigten Wasserstoffs aufweist, und einen Anlagenteil zur Nutzung von Abwarme aus dem Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak, wobei der Anlagenteil als Vorrichtung gemäß Anspruch 7 ausgebildet und thermisch mit dem Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak gekoppelt sind ist.230307P0LW103261 3 ammonia synthesis required hydrogen, and a plant part for utilizing waste heat from the plant part for producing ammonia, wherein the plant part is designed as a device according to claim 7 and is thermally coupled to the plant part for producing ammonia. 12. Anlage nach Anspruch 11 weiterhin umfassend einen Anlagenteil zur alkalische Wasserselektrolyse, zur Meerwasserentsalzung, oder für die Generierung von externem Dampf oder Fernwärme.12. Plant according to claim 11, further comprising a plant part for alkaline water electrolysis, for seawater desalination, or for the generation of external steam or district heating. 13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Anlagenteil zur Erzeugung von Ammoniak einen Stripper aufweist, in dem zwecks der Rückgewinnung des Ammoniaks aus dem Flash-Gas aus der Ammoniaksynthese das mit Ammoniak beladene Wasser im Kolonnensumpf elektrisch erhitzt wird.13. Plant according to claim 11 or 12, wherein the plant section for producing ammonia comprises a stripper in which the ammonia-laden water in the column bottom is electrically heated for the purpose of recovering the ammonia from the flash gas from the ammonia synthesis. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 oder Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Vorrichtung oder Anlage durch ein Stromnetz angetrieben wird, dass eine oder mehrerer erneuerbare Energiequellen umfasst, bevorzugt wobei das Stromnetz zu mindestens 90% durch erneuerbare Energiequellen gespeist wird.14. Device according to one of claims 7 to 10 or plant according to one of claims 11 to 13, wherein the device or plant is powered by a power grid comprising one or more renewable energy sources, preferably wherein the power grid is powered by at least 90% renewable energy sources.
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