Способ получения синтез-газа для производства аммиака - RU2016129514A
Код документа: RU2016129514A
Формула
1. Способ получения синтез-газа для производства аммиака из содержащего углеводород сырья (20), включающий стадии первичной конверсии (21) с водяным паром, вторичной конверсии (23) с потоком оксиданта и очистки потока, выходящего с указанной стадии вторичной конверсии, причем указанная очистка включает стадию конверсии (13) моноксида углерода, отличающийся тем, что:
синтез-газ (25), полученный путем указанной вторичной конверсии, подвергают среднетемпературной СО-конверсии в присутствии катализатора на основе меди и
часть сырья обходит секцию первичной конверсии по байпасу, величина отношения количества водяного пара к количеству углерода при первичной конверсии выше 2, и/или водяной пар добавляют на многих стадиях способа,
причем в этом способе общая величина отношения количества водяного пара к количеству углерода, т.е., общее количество молей водяного пара по сравнению с количеством молей углерода, введенного с сырьем, не выше 2.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в синез-газ (25), полученный путем указанной вторичной конверсии, добавляют водяной пар (26) и полученный таким образом поток (27) синтез-газа с добавленным в этот поток водяным паром (26) подвергают указанной среднетемпературной СО-конверсии.
3. Способ по п. 1, причем указанную стадию среднетемпературной СО-конверсии осуществляют в основном в изотермических условиях.
4. Способ по п. 3, причем указанную стадию среднетемпературной СО-конверсии осуществляют при температуре в диапазоне 200-300°С.
5. Способ по п. 1, причем указанный поток оксиданта представляет собой поток воздуха, воздуха с повышенной концентрацией О2 или в основном поток чистого кислорода.
6. Способ по п. 1, причем указанный поток оксиданта представляет собой поток кислорода со степенью чистоты не ниже 95%.
7. Способ по п. 1, причем указанная первичная конверсия включает стадию предварительной конверсии.
8. Способ по п. 7, причем указанная секция первичной конверсии со стадией предварительной конверсии работает при величине отношения количества водяного пара к количеству углерода, равной 1-1,5.
9. Способ по п. 7 или 8, в котором сырье разделяют на первую часть и вторую часть, причем указанную первую часть (28) направляют на стадию предварительной конверсии и первичной конверсии, а указанная вторая часть (29) по байпасу обходит стадию первичной конверсии и до подачи на стадию вторичной конверсии вновь соединяется с потоком, выходящим со стадии первичной конверсии.
10. Способ по п. 7, в котором поток (30), выходящий со стадии предварительной конверсии, разделяют на две части, первую часть (31) направляют на стадию первичной конверсии, а вторая часть (32) обходит указанную стадию первичной конверсии по байпасу и вновь соединяется с потоком, выходящим с указанной стадии первичной конверсии.
11. Способ по п. 10, в котором к указанной первой части (31) добавляют некоторое количество (33) водяного пара.
12. Способ по п. 10 или 11, причем указанная стадия предварительной конверсии работает при величине отношения количества водяного пара к количеству углерода, равной 0,5-1,5.
13. Способ по любому из пп. 1-6, причем указанную стадию первичной конверсии осуществляют без стадии предварительной конверсии.
14. Способ по п. 13, в котором часть сырья (29) обходит по байпасу указанную стадию первичной конверсии, указанная часть предпочтительно составляет не менее 40% от количества сырья.
15. Способ по п. 14, причем указанную стадию первичной конверсии осуществляют при величине отношения количества водяного пара к количеству углерода не ниже 2,7, предпочтительно в пределах 2,7-3.
16. Способ по п. 1, включающий, кроме того, стадию очистки синтез-газа после среднетемпературной СО-конверсии, включающую не менее одного из нижеуказанных действий: низкотемпературную СО-конверсию, удаление диоксида углерода, криогенное разделение или стадию адсорбционной очистки, предпочтительно путем короткоцикловой адсорбции.
17. Установка для получения синтез-газа для производства аммиака из содержащего углеводороды сырья (20), включающая секцию (10, 11) первичной конверсии с водяным паром, секцию (12) вторичной конверсии и секцию (13) СО-конверсии, отличающаяся:
по меньшей мере первым трубопроводом (21) для водяного пара, смонтированным для ввода первого количества водяного пара в сырье на стороне входа указанной секции первичной конверсии;
указанной секцией СО-конверсии, включающей конвертер для среднетемпературной СО-конверсии с катализатором на основе меди, смонтированный для приема потока, выходящего из указанной секции вторичной конверсии, и
установкой, включающей устройство подачи углеводородов с конфигурацией для подачи некоторого количества указанного сырья (20) и трубопровод(ы) (21, 26, 33) для водяного пара, на которой водяной пар вводят посредством ряда паропроводов, и/или часть сырья подают в обводной трубопровод секции первичной конверсии, так чтобы общее количество водяного пара, которое определяет общую величину отношения количества водяного пара к количеству углерода на указанной установке, которая не выше 2.
18. Установка по п. 17, отличающаяся тем, что включает:
ряд трубопроводов для водяного пара, включающий по меньшей мере первый трубопровод (21) для водяного пара, смонтированный для ввода первого количества водяного пара в сырье на стороне входа указанной секции первичной конверсии, и второй трубопровод (26) для водяного пара, смонтированный для ввода второго количества водяного пара в поток, выходящий из указанной секции вторичной конверсии;
указанную секцию СО-конверсии, включающую конвертер для среднетемпературной СО-конверсии с катализатором на основе меди, смонтированный для приема потока, выходящего из указанной секции вторичной конверсии, с добавленным в него указанного второго количества водяного пара, и
указанные трубопроводы для водяного пара, смонтированные для подачи общего количества водяного пара, которое определяет общую величину отношения количества водяного пара к количеству углерода, соответствующую указанному сырью, которая не выше 2.
19. Установка по п. 17 или 18, причем установка включает байпасную линию (29) для указанной секции (10, 11) первичной конверсии, так что часть сырья обходит указанную секцию по байпасу.
20. Установка по п. 17 или 18, на которой указанная секция первичной конверсии включает установку (10) для предварительной конверсии и установку (11) для первичной конверсии; кроме того, установка включает байпасную линию (32) указанной установки для первичной конверсии для части потока (30), выходящего с указанной установки для предварительной конверсии, причем указанную часть подают непосредственно в секцию вторичной конверсии.
21. Способ модернизации установки для производства аммиака, включающий входную часть для получения синтез-газа для производства аммиака и контур синтеза для осуществления реакции указанного синтез-газа до получения аммиака; указанная входная часть включает по меньшей мере установку для первичной конверсии в присутствии водяного пара, установку для вторичной конверсии, конвертер для высокотемпературный СО-конверсии, причем указанный способ модернизации включает по меньшей мере стадии
- замены указанного конвертера для СО-конверсии конвертером для среднетемпературной СО-конверсии с катализатором на основе меди или модификации имеющегося конвертера для высокотемпературной СО-конверсии для работы при средней температуре и с катализатором на основе меди;
- регулирования работы указанного трубопровода для водяного пара и других трубопроводов для водяного пара на установке таким образом, чтобы модернизированная установка работала при общей величине отношения количества водяного пара к количеству углерода не выше 2.
