СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА

2
2
1. Способ синтеза аммиака, в котором углеводородное исходное сырье конвертируют с получением продуктового газа, подвергаемого конверсии, удалению диоксида углерода и реакции метанирования, с получением кондиционного синтез-газа (10), состоящего, главным образом, из водорода и азота и имеющего соотношение Н к N меньше 3, причем синтез-газ (10) сжимают в главной секции (130) сжатия и подают в контур синтеза аммиака (106) высокого давления, где газовое сырье (12) конвертируют в аммиак, и продувочный поток (15) отбирают из контура синтеза, отличающийся тем, что:
осуществляют отделение водорода из продувочного потока с получением по меньшей мере одного газообразного потока (16), обогащенного водородом, и
2
2
возвращают газообразный поток (16), обогащенный водородом, в контур синтеза аммиака, с обогащением водородом кондиционного синтез-газа до степени соотношения H к N в газовом сырье (12), конвертируемом в аммиак, близкой к 3.
2
2
2. Способ по п.1, в котором соотношение Н к N в газовом сырье (12) находится в диапазоне от 2,9 до 3,1.
3. Способ по п.1, в котором продувочный газовый поток (15) отбирают на стороне всасывания циркулятора (140) контура синтеза высокого давления или на стороне подачи этого циркулятора.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором газообразный поток (16), обогащенный водородом, или части (16а) газообразного потока возвращают к одной или нескольким следующим позициям: стороне всасывания циркулятора (140) контура синтеза; стороне всасывания главной секции (130) сжатия; на всасывание промежуточной ступени сжатия (131, 132) главной секции сжатия.
5. Способ по п.4, в котором по меньшей мере основную часть газообразного потока (16), обогащенного водородом, возвращают на сторону всасывания циркулятора (140).
2
2
6. Способ по п.4, в котором поток (18) синтез-газа, подаваемый циркулятором (140) и содержащий рециркулирующий водород, обеспечиваемый газообразным потоком (6), обогащенным водородом, смешивают с синтез-газом (11), подаваемым главной секцией сжатия (130), с получением таким образом газового сырья (12) с установленным соотношением H/N, которое конвертируют в аммиак.
7. Способ по п.6, в котором:
отбирают продувочный газовый поток (15) из потока (14), подаваемого циркулятором (140) контура высокого давления, так что этот поток (14) разделяют на поток продувочного газа и основной газовый поток (18);
отделяют водород из продувочного газового потока, получая газообразный поток (16), обогащенный водородом;
газообразный поток (16), обогащенный водородом, возвращают на всасывание циркулятора (140), где его смешивают с непрореагировавшим газом (13) с образованием впускного потока (17) циркулятора (140); и
основной газовый поток (18) из циркулятора смешивают с кондиционным синтез-газом (11) из главной секции сжатия синтез-газа.
8. Способ по п.1, в котором водород отделяют из потока продувочного газа посредством одного или нескольких следующих устройств: молекулярное сито PSA (абсорбция с десорбцией сбросом давления); молекулярное сито TSA (абсорбция с десорбцией увеличением температуры); криогенный сепаратор.
9. Способ по п.1, в котором конверсию углеводородного сырья выполняют в установке первичной паровой конверсии и в последующей установке вторичной конверсии, питаемой воздухом или обогащенным воздухом.
10. Способ по п.9, в котором рабочее давление в установке первичной конверсии больше чем 35 бар и предпочтительно находится в диапазоне 40-100 бар.
11. Установка для синтеза аммиака, содержащая:
секцию конверсии (101, 102), реактор (103) конверсии, устройство (104) удаления диоксида углерода, главную секцию сжатия (130) синтез-газа,
контур синтеза (106) аммиака высокого давления, включающий по меньшей мере один каталитический реактор конверсии газового сырья (12) в аммиак и продувочную линию (15) синтез-газа,
отличающаяся тем, что она содержит:
секцию (150) извлечения водорода, питаемую продувочной линией синтез-газа и приспособленную к производству газообразного потока (16), обогащенного водородом, и
2
2
обратную линию газообразного потока (16), обогащенного водородом, в контур синтеза аммиака, обогащающую водородом газовое сырье (12) реактора (106) контура синтеза, причем извлечение водорода регулируется таким образом, чтобы соотношение Н/N газового сырья (12) было близко к 3.