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1. (WO2018029081) METHOD FOR PRODUCING AMMONIA, AND AMMONIA SYNTHESIS CONVERTER
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Pub. No.: WO/2018/029081 International Application No.: PCT/EP2017/069677
Publication Date: 15.02.2018 International Filing Date: 03.08.2017
Chapter 2 Demand Filed: 05.04.2018
IPC:
C01C 1/04 (2006.01) ,B01J 8/04 (2006.01) ,B01J 19/24 (2006.01) ,F28D 9/00 (2006.01)
C CHEMISTRY; METALLURGY
01
INORGANIC CHEMISTRY
C
AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
1
Ammonia; Compounds thereof
02
Preparation or separation of ammonia
04
Preparation of ammonia by synthesis
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01
PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
J
CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS, COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
8
Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
02
with stationary particles, e.g. in fixed beds
04
the fluid passing successively through two or more beds
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01
PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
J
CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS, COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
19
Chemical, physical, or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
24
Stationary reactors without moving elements inside
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
28
HEAT EXCHANGE IN GENERAL
D
HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT; HEAT STORAGE PLANTS OR APPARATUS IN GENERAL
9
Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
Applicants: thyssenkrupp Industrial Solutions AG[DE/DE]; ThyssenKrupp Allee 1 45143 Essen, DE
THYSSENKRUPP AG[DE/DE]; ThyssenKrupp Allee 1 45143 Essen, DE
Inventors: GORVAL, Evgeni; DE
JOHANNING, Joachim; DE
MICHEL, Reinhard; DE
Agent: THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH; ThyssenKrupp Allee 1 45143 Essen, DE
Priority Data:
10 2016 114 710.909.08.2016DE
10 2016 114 711.709.08.2016DE
10 2016 114 713.309.08.2016DE
10 2016 221 967.709.11.2016DE
Title (EN) METHOD FOR PRODUCING AMMONIA, AND AMMONIA SYNTHESIS CONVERTER
(FR) PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'AMMONIAC ET CONVERTISSEUR DE SYNTHÈSE D'AMMONIAC
(DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON AMMONIAK SOWIE AMMONIAKSYNTHESEKONVERTER
Abstract:
(EN) The invention relates to a method for producing ammonia in an ammonia synthesis converter, wherein first a reactant gas flow is conducted through a first catalyst bed (16), in which a reaction of the reactant gases occurs, wherein a heat exchanger (17) is associated with the first catalyst bed, and thereafter the process gas flow is conducted through a second catalyst bed (20), in which a further reaction of the reactant gases occurs, wherein a further heat exchanger (19) is associated with the second catalyst bed, wherein the reactant gas flow is fed to the ammonia synthesis converter in at least two partial flows via inlets (11, 18) that are separated from each other, in order to influence the temperature of the process gas flows in the ammonia synthesis converter, and wherein at least one partial flow of the reactant gases is made to flow through one of the heat exchangers as a cooling medium in order to effect heat exchange with a process gas flow heated by the reaction and flowing through the heat exchanger, and wherein according to the invention the process gas flow flowing out of the second catalyst bed (20) is then conducted through a third catalyst bed (26). The invention further relates to an ammonia synthesis converter (10) that is used in the method mentioned above. Space-saving plate heat exchangers are preferably used, which require a smaller volume at the given heat rate and thus make it possible to use the freed volume for additional catalysts and thus to increase the production.
(FR) L'invention concerne un procédé de production d'ammoniac dans un convertisseur de synthèse d'ammoniac, selon lequel on conduit d'abord un flux de gaz de départ à travers un premier lit catalytique (16) dans lequel se déroule une réaction des gaz de départ, un échangeur de chaleur (17) étant affecté au premier lit catalytique, et on conduit ensuite le flux de gaz de procédé à travers un deuxième lit catalytique (20) dans lequel se déroule une autre réaction des gaz de départ, un autre échangeur de chaleur (19) étant affecté au deuxième lit catalytique, on amène le flux de gaz de départ au convertisseur de synthèse d'ammoniac en au moins deux flux partiels par l'intermédiaire d'entrées (11, 18) séparées pour influencer la température des flux de gaz de procédé dans le convertisseur de synthèse d'ammoniac et on laisse s'écouler au moins un flux partiel des gaz de départ sous forme de milieu de refroidissement à travers l'un des échangeurs de chaleur pour provoquer un échange de chaleur avec un flux de gaz de procédé chauffé par la réaction, traversant l'échangeur de chaleur, et on conduit ensuite selon l'invention le flux de gaz de procédé sortant du deuxième lit catalytique (20) à travers un troisième lit catalytique (26). L'invention concerne en outre un convertisseur de synthèse d'ammoniac (10) qui est mis en œuvre dans le procédé précité. On utilise de préférence à chaque fois des échangeurs de chaleur plats peu encombrants qui nécessitent un faible volume pour un pouvoir calorifique donné et permettent ainsi d'utiliser le volume devenu libre pour un catalyseur supplémentaire et d'augmenter ainsi la production.
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak in einem Ammoniaksynthesekonverter, bei dem man einen Eduktgasstrom zunächst durch ein erstes Katalysatorbett (16) leitet, in dem eine Reaktion der Eduktgase stattfindet, wobei dem ersten Katalysatorbett ein Wärmetauscher (17) zugeordnet ist und man danach den Prozessgasstrom durch ein zweites Katalysatorbett (20) leitet, in dem eine weitere Reaktion der Eduktgase stattfindet, wobei dem zweiten Katalysatorbett ein weiterer Wärmetauscher (19) zugeordnet ist, wobei man den Eduktgasstrom dem Ammoniaksynthesekonverter in mindestens zwei Teilströmen über voneinander getrennte Einlässe (11, 18) zuführt, um die Temperatur der Prozessgasströme im Ammoniaksynthesekonverter zu beeinflussen und wobei man mindestens einen Teilstrom der Eduktgase als Kühlmedium durch einen der Wärmetauscher strömen lässt, um einen Wärmetausch mit einem den Wärmetauscher durchströmenden durch die Reaktion aufgeheizten Prozessgasstrom zu bewirken, und wobei man erfindungsgemäß den aus dem zweiten Katalysatorbett (20) ausströmenden Prozessgasstrom anschließend durch ein drittes Katalysatorbett (26) leitet. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Ammoniaksynthesekonverter (10), der in dem vorgenannten Verfahren eingesetzt wird. Bevorzugt verwendet man jeweils platzsparende Plattenwärmetauscher, die ein geringeres Volumen bei der gegebenen Wärmeleistung benötigen und es so möglich machen, das frei gewordene Volumen für zusätzlichen Katalysator zu verwenden und so die Produktion zu steigern.
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