[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102018210921A1 - Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen - Google Patents

Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen Download PDF

Info

Publication number
DE102018210921A1
DE102018210921A1 DE102018210921.4A DE102018210921A DE102018210921A1 DE 102018210921 A1 DE102018210921 A1 DE 102018210921A1 DE 102018210921 A DE102018210921 A DE 102018210921A DE 102018210921 A1 DE102018210921 A1 DE 102018210921A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
synthesis gas
reformer
deaerator
unit
gas mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102018210921.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Mielke
Steffen Jahn
Klaus Nölker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Priority to DE102018210921.4A priority Critical patent/DE102018210921A1/de
Publication of DE102018210921A1 publication Critical patent/DE102018210921A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/0445—Selective methanation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/061—Methanol production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/068—Ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Die Erfindung offenbart eine Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas mindestens umfassend:
a.) einen Reformer (1);
b.) einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2);
c.) einen Synthesegas-Kondensator (4)
d.) eine Kohlendioxid (CO2)- Wäschereinheit mit Regeneration (3);
dadurch gekennzeichnet, dass der Synthesegas-Kondensator (4) mit einem Deaerator (5) verbunden ist und der Deaerator (5) mit einem Reformer Brenner (6) und/oder einem befeuerten Hilfsdampfkessel (7) verbunden ist.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas und die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas, ein Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas und die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas zur Herstellung von Ammoniak, Kohlendioxid und Harnstoff sowie zur Reduktion von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (VOC und HAP).
  • Im Hinblick auf das weltweite Bevölkerungswachstum kommt der Entwicklung von flexiblen und effizienten Düngern eine große und wachsende Bedeutung zu. Einen sehr großen Anteil an der weltweiten Düngerproduktion entfällt auf harnstoffhaltige Dünger. Diese wasserlöslichen Dünger zerfallen im Boden zu Ammoniumsalzen bzw. Nitraten und stellen einen wichtigen Basisdünger dar. Diese harnstoffhaltigen Dünger können mit weiteren Elementen wie Kalium, Mangan, Phosphaten, Schwefel, Schwefelverbindungen, Selen, Kalzium kombiniert werden.
  • Harnstoff kann gemäß den vereinfachten Gleichungen [1] und [2] hergestellt werden: 2 NH3 + CO2 ⇌ H2N-COONH4 [1] H2N-COONH4 ⇌ (NH2)2CO + H2O [2]
  • Die beiden Ausgangsstoffe Ammoniak und Kohlendioxid können dabei in der Ammoniaksynthese basierend auf dem Haber-Bosch Verfahren bereitgestellt werden. Ammoniak ist dabei die weltweit zweitmeist produzierte synthetische Chemikalie (Ullmannn's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim, DOI: 10.1002/14356007.o02_o11, im folgenden „Ullmann's“).
  • Die Herstellung von Ammoniak erfolgt dabei im Wesentlichen aus den Elementen Wasserstoff und Stickstoff und einen Eisenkatalysator. Die Temperaturen bewegen sich häufig im Bereich zwischen 400 °C und 500 °C und bei einem Druck über 100 bar. Der wesentliche Faktor für die Prozesskosten liegen dabei in der Bereitstellung von Wasserstoff aus der Synthesegas Herstellung (Ullmann's, Seite 139).
  • Eine Erzeugung von Ammoniak erfolgt dementsprechend bevorzugt im Grundsatz wie beispielsweise bei Holleman, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102 Auflage, 2007, Seiten 662-665 (ISBN 978-3-11-017770-1) beschrieben, basierend auf dem „Haber-Bosch-Verfahren“ aus den Elementen gemäß Gleichung [3]: 3 H2 + N2 ⇌ 2 NH3 + 92.28 kJ [3]
  • Das Edukt Stickstoff (N2) kann beispielsweise durch Tieftemperaturluftzerlegung oder durch Reduktion von Sauerstoff in der Luft durch Verbrennung gewonnen werden. Der Wasserstoff wird bevorzugt über den „Steam-Reforming-Prozess“ gemäß Gleichung [4] erhalten: CnH2m + nH2O ⇌ (n+m) H2 + nCO [4]
  • In der anschließenden „Kohlendioxid-Konvertierung“ erfolgt eine weitere Umsetzung gemäß Gleichung (5): CO + H2O ⇌ CO2 + H2 [5]
  • Das gemäß Gleichung [5] entstehende Kohlendioxid (CO2) dient bevorzugt Kohlendioxidquelle zur Harnstoffsynthese gemäß den Gleichungen [1] und [2].
  • Der vorliegende Prozess ist wie viele andere großtechnische Synthesegasprozesse auch mit der Bildung von VOC- (Volatible Organic Compounds) und HAP-Emissionen (Hazardous Air Polutants) verbunden. VOCs und HAPs stellen zunehmend ein Problem dar. In den USA ist z.B. Methanol als VOC eingestuft und unterliegt damit strengen Emissionsgrenzwerten. Methanol und andere VOCs und HAPs entstehen beispielsweise als Nebenprodukte einer Synthesegasherstellung im Frontend z.B. einer Ammoniakanlage. Über diverse Umwege gelangen diese dann an verschiedenen Stellen in die Umwelt. Eine Möglichkeit ist beispielsweise die Abblaseleitung des Überschuss-CO2 oder des Deaerators, die bislang häufig keinerlei Reinigung unterliegt. Methanol und andere VOC und HAP gelangen über den Synthesegas-Kondensator in das Prozesskondensat, reichern sich dort an und werden speziell bei der Wiederverwendung des Prozesskondensats als Bestandteil des Kesselspeisewassers über die Deaerator Abluft in die Atmosphäre abgegeben. Selbst wenn eine thermische Zersetzung stattfindet, ist diese häufig nicht stark genug um eine vollständige Zersetzung der VOCs und HAPs zu gewährleisten.
  • US 2017/0320728 A1 offenbart ein Verfahren zur Eliminierung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in dem der Kohlendioxidstrom im Primärreformer recycelt wird.
  • DE 102 26 209 A1 offenbart eine Anlage zur gleichzeitigen Herstellung von Methanol-Synthesegas, Ammoniak-Synthesegas, CO und CO2 aus Erdgas.
  • Weitere Verfahren zur Herstellung von Ammoniak werden beipielsweise in der US 4,695,442 A , DE 10 2004 013 539 A1 und US 4,193,776 A offenbart.
  • EP 1 503 160 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak aus Synthesegas mit überschüssiger Luft und einer Stickstoffentfernung mit niedrigen Druckverlusten.
  • US 2017/0320728 A1 offenbart ein Verfahren zur Beseitigung von in einer Ammoniakanlage als Nebenprodukt entstehenden VOCs und HAPs.
  • DE 10 2015 210 801 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Ammoniak auf unterschiedlichen Druckniveaus. Inerte Gase werden im beschriebenen Verfahren ausgeschleust.
  • EP 3 138 810 A1 offenbart ein Verfahren zur Wasserstoffproduktion in kalten Klimazonen.
  • US 8,685,148 B2 offenbart ein Verfahren und Anlage zur Behandlung eines Abluftstromes eines Deaerators in der Synthesegasherstellung.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe eine Anlage zur Ammoniak-Synthese bereitzustellen, welche eine deutlich verringerte Emission von flüchtigen, umwelt- und gesundheitsschädlichen Kohlenwasserstoffen (VOCs und HAPs) aufweist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird überraschenderweise durch eine Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Synthese von Ammoniak, Kohlendioxid, Methanol und Harnstoff sowie zur Reduktion von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (VOC und HAP).
  • Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas umfasst mindestens die folgenden Komponenten. Zur Bereitstellung von Wasserstoff dient ein Reformer, bevorzugt ein Primär- und ein Sekundärreformer und/oder ein autothermer Reformer. Die Bildung von Wasserstoff erfolgt dabei bevorzugt im Grundsatz nach nachfolgender Gleichung CnH2m + nH2O ⇌ (n+m) H2 + nCO [4]
  • Eine Darstellung zur Funktionsweise des Reformers findet sich in Ullmann's, Kapitel 6.1.1 Seiten 174 bis 179. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Anlage einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter. In diesem wird das in Gleichung [4] gebildete und für die eigentliche Ammoniaksynthese nicht benötigte Kohlenmonoxid (CO) unter weiterer Wasserstoffbildung in Kohlendioxid bevorzugt gemäß Gleichung [5] umgesetzt. CO + H2O ⇌ CO2 + H2 [5]
  • Eine Beschreibung zur Funktionsweise und Aufbau von möglichen Kohlenmonoxid (CO) - Konvertern („Carbon Monoxide Shift Conversion) findet sich unter Ullmann's, Kapitel 6.1.2, Seiten 179 bis 182. An den Kohlenmonoxid (CO) - Konverter schließt sich eine Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration an. Der Ausdruck „-einheit“ umfasst im Sinne der Erfindung dem Fachmann für den genannten Zweck bekannte Vorrichtungen und Apparate, in diesem Fall typischerweise/beispielsweise einen Absorber, einen Desorber, eine oder mehrere Zirkulationspumpen sowie Wärmeübertrager zum Aufwärmen/Abkühlen des Lösungsmittels. Eine Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration kann beispielsweise als bekannte Vorrichtung/Anordnung ausgeführt sein, bei der Kohlendioxid in einem Absorber unter Druck in einem geeigneten Lösungsmittel - beispielsweise Kaliumkarbonat oder Amine - gelöst wird und anschließend getrennt vom übrigen Synthesegas (das in der Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration an Kohlendioxid abgereicherte bzw. von Kohlendioxid befreite Synthesegas) entspannt („flash“) wird. Das Lösungsmittel kann anschließend wieder erwärmt und in einer Stripping Säule (Desorber) regeneriert werden. Eine detaillierte Beschreibung findet sich beispielsweise unter Ullmann's, Kapitel 6.1.3, Seiten 182 bis 184. Die erfinderische Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Kohlenmoxid-Konverter und der Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration ein Synthesegas-Kondensator anschließt. In dem Synthesegas-Kondensator werden bevorzugt durch Abkühlung unter den Taupunkt - bevorzugt (typischerweise) unter 120 °C - kondensierbare Anteile wie beispielsweise Wasser (Prozesskondensat) und wasserlösliche Verunreinigungen wie Ammoniak, Methanol, Ameisensäure und Amine dem Synthesegasstrom entzogen. Die Anlage umfasst des Weiteren einen Deaerator. In diesem werden dem Kesselspeisewasser, welches zum Teil aus vorbehandeltem Kondensat aus dem Synthesegas-Kondensator besteht, die flüchtigen und/oder gasförmigen Anteile entzogen. Der Deaerator ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise wie in der US 8,685,148 B2 , Spalte 2, Zeile 21 bis 50; Spalte 5, Zeile 22-43 und 1 beschrieben, aufgebaut sein. Der Deaerator kann als Stripper im Gegenstrom betrieben werden. Der Deaerator ist mit einem Reformer Brenner und/oder einem befeuerten Hilfsdampfkessel verbunden. Der Ausdruck „befeuerter Hilfsdampfkessel“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung thermisch befeuerte (Erwärmung durch Erzeugung thermischer Energie) Elemente zur (Prozess-)Dampf- und Wärmeerzeugung. Der Ausdruck „verbunden“ umfasst im Sinne der Erfindung geeignete Rohre, Verbindungsstücke, Pumpen, Kompressoren, usw. welche für den Transport von Flüssigkeiten und Gasen auch bei Unterdruck (kleiner 1 bar) und Überdruck (größer als 1 bar) geeignet sind. Zwischen den voranstehend genannten Elementen können weitere Elemente wie Wärmetauscher, Pumpen, Kompressoren, Heizungen usw. angeordnet sein. Der Ausdruck „mit dem Reformer Brenner (6) verbunden“ umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung eine Verbindung, beispielsweise über Rohre, Anschlüsse und/oder Ventile, vom Deaerator in die jeweiligen Reformer Brenner oder befeuerten Hilfsdampfkessel. Dies kann beispielsweise in die Luft-/Sauerstoffzuleitung der Reformer Brenner oder des optionalen Hilfsdampfkessels erfolgen. Das im Deaerator gebildet Gas wird über den Reformer Brenner oder einem befeuerten Hilfsdampfkessel nahezu vollständig verbrannt. Die direkte Zugabe des im Deaerator gebildeten Gases in den Reformer-Brenner oder einen befeuerten Hilfsdampfkessel ermöglicht im Vergleich zu einer Zugabe, beispielsweise in die Brennkammer des Reformers, eine sichere (nahezu vollständige) Verbrennung der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und HAP), auch bei Teillast“ des Reformers. Bevorzugt ist ein Steuerelement vorhanden, welches die Abluft teilweise in den Hilfsdampfkessel und teilweise in die Reformer Brenner einleitet.
  • Bevorzugt ist eine Methanisierungseinheit und/oder eine Ammoniaksyntheseeinheit und/oder Methanolsyntheseeinheit (11) umfasst. Die Methanisierungseinheit ermöglicht die weitere Reduzierung von Kohlenstoffoxiden (COX ). Dies erfolgt beispielsweise gemäß den Gleichungen [6] und [7]: CO + 3 H2 ⇌ CH4 + H2O [6] CO2 + 4 H2 ⇌ CH4 + 2 H2O [7]
  • Die Methanisierungseinheit umfasst bevorzugt im Sinne der Erfindung noch weitere Anlagenelemente zur Aufreinigung, beispielsweise über den Selectoxo-Prozess, Methanolation, Trockner, Cryogene Verfahren, Waschen mit flüssigen Stickstoff und/oder Druckwechseladsorption. Der Ausdruck „-einheit“ umfasst im Sinne der Erfindung (an allen Stellen der Beschreibung) bevorzugt dem Fachmann für den genannten Zweck bekannte Vorrichtungen und Apparate. Eine detaillierte Beschreibung findet sich unter Ullmann's, Kapitel 6.1.3, Seiten 184 bis 186. Prozessbedingungen für die Gleichungen [6] und [7] sind beispielsweise 25 bar bis 35 bar und 250 °C bis 350 °C über einem Nickelkatalysator. Die Methanisierungseinheit schließt sich bevorzugt (verbunden) in Prozessrichtung an die Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration an. Die Ammoniaksyntheseeinheit umfasst den eigentlichen Ammoniaksynthesereaktor zur Umsetzung von Wasserstoff und Stickstoff gemäß Gleichung [3]. Der Ausdruck „-einheit“ umfasst im Sinne der Erfindung im grundsätzlichen Aufbau dem Fachmann für den genannten Zweck bekannte Vorrichtungen und Apparate. Die Bereitstellung von Stickstoff kann bevorzugt in einer angeschlossenen Luftzerlegungsanlage erfolgen oder aus der im Sekundärreformer verarbeiteten (=„verbrannten“) Prozessluft. Beispiele für geeignete Reaktoren finden sich auch in der EP 0 345 504 A1 und der DE 35 22 308 A1 , Beispiele 1 bis 7 und der Beschreibung. Bevorzugt ist die Ammoniaksyntheseeinheit mit Vorrichtungen zur Aufreinigung, Komprimierung und/oder Verflüssigung verbunden. Die Ammoniaksyntheseeinheit schließt sich bevorzugt (verbunden) in Prozessrichtung an die Methanisierungseinheit an. Alternativ oder ergänzend kann sich anstatt der Ammoniaksyntheseeinheit eine Methanolsyntheseeinheit anschließen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Reformer einen (Primär)-Dampfreformer mit oder ohne Sekundärreformer und/oder einen autothermen Reformer. Insbesondere bei einer hohen Ammoniaktagesproduktion kann der Reformer auch nur aus einem oder mehreren autothermen Reformern bestehen.
  • Bevorzugt ist zwischen dem Synthesegas-Kondensator und dem Deaerator ein Prozess-Kondensat Stripper angeordnet, welcher bei Drücken zwischen 5 und 50 bar betrieben wird und das Prozesskondensat im Gegenstrom durch Strippen mittels heißem Wasserdampf vorreinigt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Prozess-Kondensat Stripper und dem Deaerator eine Demineralisierungs-Einheit angeordnet. Die Demineralisierungseinheit ermöglicht eine Einstellung des pH-Wertes, bevorzugt im Bereich von 7 oder weniger, und der Säure-Leitfähigkeit von kleiner gleich 0,2 µS/cm.
  • Bevorzugt ist der Deaerator über eine Luftzuleitung mit dem(n) Reformer Brenner(n) verbunden. Die Reformer Brenner stellen die für die Dampfreformierung des Synthesegases notwendige thermische Energie bereit. Die Luftzuleitung umfasst im Sinne der Erfindung eine Gaszuleitung welche die einzelnen Brenner im Reformer mit dem für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff versorgt. Besonders bevorzugt dient Luft als Sauerstoffquelle, optional können auch mit Sauerstoff angereicherte Luft oder reiner Sauerstoff verwendet werden. Die erfindungsgemäße direkte Einspeisung der Abluft aus dem Deaerator in die Luftzuleitung ermöglicht eine sichere und quantitative Verbrennung von VOCs und HAPs. Insbesondere bei Schwankungen innerhalb des Reformers, beispielsweise Anfahren und Abfahren der Anlage oder Teillast, kann eine sichere Verbrennung der Verunreinigungen gewährleistet werden. Eine Einspeisung in die Brennkammer des Reformers, kann bei wechselnden Betriebsbedingungen dagegen unter Umständen eine quantitative Verbrennung von VOCs und HAPs nicht gewährleisten.
  • Bevorzugt ist in Prozessrichtung (Fließrichtung) der Reformer mit dem Kohlenmonoxid (CO) - Konverter verbunden ist. Der Kohlenmonoxid (CO) - Konverter ist mit dem Synthesegas-Kondensator verbunden. Der Synthesegas-Kondensator ist mit der Kohlendioxid (CO2 )-Wäschereinheit mit Regeneration verbunden. Das im Synthesegas-Kondensator anfallende VOC- und HAP-haltige Prozesskondensat wird dem nachfolgend verbundenen Prozess-Kondensat Stripper zugeführt. Der Prozess-Kondensat Stripper ist mit einer Demineralisierungseinheit verbunden. Die Demineralisierungseinheit ist mit dem Deaerator verbunden. Der Deaerator ist mit dem Reformer Brenner oder dem befeuerten Hilfsdampfkessel verbunden. Der Ausdruck „verbunden“ umfasst im Sinne der Erfindung geeignete Rohre, Verbindungsstücke, Pumpen, Kompressoren, usw. welche für den Transport von Flüssigkeiten und Gasen auch bei Unterdruck (kleiner 1 bar) und Überdruck (größer als 1 bar) geeignet sind. Zwischen den voranstehend genannten Elementen können weitere Elemente wie Wärmetauscher, Pumpen, Kompressoren, Heizungen usw. angeordnet sein.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas mindestens umfassend die folgenden Schritte. In einem ersten Schritt wird ein alkanhaltiges (insbesondere Methan enthaltenes) Gas in einen Reformer eingeleitet und wie voranstehend gemäß Gleichung [4] beschrieben ein erstes Synthesegasgemisches mit Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid erhalten. Anschließend wird das erste Synthesegasgemisch in einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter überführt. In dem Kohlenmonoxid (CO) - Konverter wird das in Gleichung [4] gebildete und für die eigentliche Ammoniaksynthese nicht benötigte und für viele Katalysatoren problematische Kohlenmonoxid (CO) unter weiterer Wasserstoffbildung in Kohlendioxid gemäß Gleichung (5) umgesetzt und eines zweites Synthesegasgemisch erhalten. Das zweite Synthesegasgemisch wird anschließend abgekühlt und Prozesskondensat auskondensiert und ein drittes Synthesegasgemisch erhalten. In dem Synthesegas-Kondensator werden bevorzugt durch Abkühlung kondensierbare Anteile wie beispielsweise Wasser (Prozesskondensat) und wasserlösliche Verunreinigungen wie Ammoniak, Methanol, Ameisensäure und Amine dem Synthesegasstrom entzogen. Das dritte Synthesegasgemisches wird anschließend in eine Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration eingeleitet und überführt. Die Wäschereinheit kann beispielsweise als Vorrichtung/Anordnung ausgeführt sein, bei der Kohlendioxid in einem Absorber unter Druck in einem geeigneten Lösungsmittel - beispielsweise Kaliumkarbonat oder Amine - gelöst wird und anschließend getrennt vom übrigen (nahezu kohlendioxidfreien) Synthesegas entspannt („Flash“) wird. Das Lösungsmittel kann beispielsweise anschließend wieder erwärmt und in einer Stripping Säule (Desorber) regeneriert werden. Anschließend werden ein viertes (nahezu Kohlendioxid freies oder abgereichertes) Synthesegasgemisch und ein Kohlendioxid (CO2 ) haltigen Abgas erhalten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesskondensat - bevorzugt über die Zwischenreinigungsschritte Prozess-Kondensat Stripper und Demineralisierungseinheit - in einen Deaerator eingeleitet wird und eine flüssige Phase und gasförmige Abluft erhalten. Wie voranstehend beschrieben ist der Deaerator dem Fachmann bekannt (s.a. US 8,685,148 B1 ). Der Deaerator kann beispielsweise als Stripper im Gegenstrom betrieben werden. Die erhaltene gasförmige Abluft wird in einen Reformer Brenner oder in einen befeuerten Hilfsdampfkessel eingeleitet. Die Einleitung der Abluft in einen Reformer Brenner oder befeuerten Hilfsdampfkessel gewährleistet auch bei schwankender Auslastung (z.B. Teillast) des Reformers eine sichere Verbrennung der in der Abluft vorhandenen VOCs und HAPs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der Reformer einen (Primär)-Dampfreformer mit oder ohne Sekundärreformer und/oder einen autothermen Reformer. Insbesondere bei einer hohen Ammoniaktagesproduktion kann der Reformer auch nur aus einem oder mehreren autothermen Reformern bestehen.
  • Bevorzugt das Prozesskondensat vor der Einleitung in den Deaerator einem Stripping Prozess unterzogen wird, welcher bevorzugt bei Drücken zwischen 5 bar und 50 bar (jeweils einschließlich) betrieben wird und das Prozesskondensat im Gegenstrom durch Strippen mittels heißem Wasserdampf vorreinigt.
  • Bevorzugt wird das Prozesskondensat nach dem Stripping Prozess und vor der Einleitung in den Deaerator in eine Demineralisierungs-Einheit überführt. Die Demineralisierungseinheit ermöglicht eine Einstellung des pH-Wertes, bevorzugt im Bereich von 7 oder weniger, und der Säure-Leitfähigkeit von kleiner gleich 0,2 µS/cm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte. Das vierte Synthesegasgemisches wird in eine Methanisierungseinheit eingeleitet und ein fünftes Synthesegasgemisches erhalten. Die Methanisierungseinheit ermöglicht, beispielsweise gemäß den Gleichungen [6] und [7], die weitere Reduzierung von Kohlenstoffoxiden (COX). Anschließend wird das fünfte Synthesegasgemisch in eine Ammoniaksyntheseeinheit eingeleitet. Die Ammoniaksyntheseeinheit umfasst den eigentlichen Ammoniaksynthesereaktor zur Umsetzung von Wasserstoff und Stickstoff bevorzugt gemäß Gleichung [3]. In der Ammoniaksyntheseeinheit wird Ammoniak erhalten. Dieser wird anschließend bevorzugt durch eine oder mehrere Druckabsenkungen aufbereitet, komprimiert und/oder verflüssigt. Anstatt oder ergänzend kann statt der Ammoniaksyntheseeinheit eine Methanolsyntheseeinheit vorgesehen sein.
  • Besonders bevorzugt wird der befeuerten Hilfsdampfkessel bei 170 °C bis 550 °C und/oder 5 bar bis 150 bar auf der Seite der Dampferzeugung betrieben.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas zur Herstellung von Ammoniak, Methanol, Kohlendioxid und Harnstoff sowie gleichzeitiger Reduktion von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (VOC und HAP). Zu diesem Zweck kann die erfindungsgemäße Anlange mit einer Anlage zur Harnstoffsynthese kombiniert werden. Beispiele für Anlagen zur Harnstoffsynthese finden sich z.B. in der WO2013/165245 A1 .
  • Des Weiteren wird die Erfindung anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren beschränken dabei nicht den Schutzumfang der Erfindung, sondern dienen nur der beispielhaften Erläuterung. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu.
  • Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Fließbild einer Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas,
    • 2 ein schematisches Fließbild einer erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas und
    • 3 ein schematisches Fließbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas.
  • 1 zeigt ein schematisches Fließbild einer Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas. Zur Bereitstellung von Wasserstoff dient ein Reformer (1), bevorzugt ein Primär- und ein Sekundärreformer und/oder ein autothermer Reformer. Der für den Reformer (1) notwendige Wärmeeintrag erfolgt über die Reformer Brenner (6). Die Bildung von Wasserstoff erfolgt dabei im Grundsatz nach Gleichung [4]. Des Weiteren umfasst die Anlage einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2). In diesem wird das in Gleichung [4] gebildete und in der eigentlichen Ammoniaksynthese nicht benötigte Kohlenmonoxid (CO) unter weiterer Wasserstoffbildung in Kohlendioxid gemäß Gleichung [5] umgesetzt. Der Kohlenmonoxid (CO) - Konverter ist mit einem Synthesegas-Kondensator (4) verbunden. In dem Synthesegas-Kondensator (4) werden bevorzugt durch Abkühlung kondensierbare Anteile wie beispielsweise Wasser (Prozesskondensat) und wasserlösliche Verunreinigungen wie Ammoniak, Methanol, Ameisensäure und Amine dem Synthesegasstrom entzogen. An den Synthesegas-Kondensator (4) schließt sich eine Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration (3) an. Die Kohlendioxid (CO2 )-Wäschereinheit kann beispielsweise als bekannte Vorrichtung/Anordnung ausgeführt sein, bei der Kohlendioxid in einem Absorber unter Druck in einem geeigneten Lösungsmittel - beispielsweise Kaliumkarbonat oder Amine - gelöst wird und anschließend wieder getrennt vom Synthesegas entspannt („flash“) wird. Das Lösungsmittel kann anschließend wieder erwärmt und in einer Stripping Säule (Desorber) regeneriert werden. Eine Methanisierungseinheit (10) ermöglicht die weitere Reduzierung von Kohlenstoffoxiden (COX). Dies erfolgt beispielsweise gemäß den Gleichungen [6] und [7]. Die Anlage umfasst des Weiteren eine mit der Methanisierungseinheit (10) verbundene Ammoniaksyntheseeinheit (11). Die Ammoniaksyntheseeinheit (11) umfasst den eigentlichen Ammoniaksynthesereaktor zur Umsetzung von Wasserstoff und Stickstoff gemäß Gleichung [3]. Die Bereitstellung von Stickstoff kann bevorzugt aus der im Sekundärreformer verarbeiteten (=verbrannten) Prozessluft erfolgen. Die Ammoniaksyntheseeinheit (11) ist mit nicht gezeigten Vorrichtungen zur Aufreinigung, Komprimierung und/oder Verflüssigung verbunden. Die Anlage umfasst des Weiteren einen Deaerator (5). In dem Deaerator (5) werden dem Prozesskondensat aus dem Synthesegas-Kondensator (4) die flüchtigen und/oder gasförmigen Anteile entzogen. Diese werden über die Abluftleitung (12) abgegeben. In Prozessrichtung und in Reihe sind der Reformer (1) der Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2), der Synthesegas-Kondensator (4), die Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration (3), die Methanisierungseinheit (10), die Ammoniaksyntheseeinheit (11) verbunden. Gleichzeitigt weist der Synthesegas-Kondensator (4) eine Abzweigung für das Prozesskondensat zum Deaerator (5) auf. Weitere nicht gezeigte Baugruppen können zwischen den voranstehend beschriebenen und verbundenen Elementen enthalten sein.
  • 2 zeigt ein schematisches Fließbild einer erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem in 1 gezeigten. In dem Deaerator (5) werden dem Prozesskondensat aus dem Synthesegas-Kondensator (4) die flüchtigen und/oder gasförmigen Anteile entzogen und über die Abluftleitung (12) in die Reformer Brenner (6) und/oder den befeuerten Hilfsdampfkessel (7) eingeleitet. Die Einleitung der Abluft über der Abluftleitung (12) in den Reformer Brenner (6) oder befeuerten Hilfsdampfkessel (7) gewährleistet auch bei schwankender Auslastung (z.B. Teillast) des Reformers eine sichere Verbrennung der in der Abluft vorhandenen VOCs und HAPs.
  • 3 zeigt ein schematisches Fließbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem in 2 gezeigten Aufbau. Zwischen dem Synthesegas-Kondensator (4) und dem Deaerator (5) ist ein Prozess-Kondensat Stripper (8) angeordnet. Zwischen dem Prozess-Kondensat Stripper (8) und dem Deaerator (5) ist eine Demineralisierungs-Einheit (9) angeordnet. Die Demineralisierungseinheit (9) ermöglicht eine Einstellung des pH-Wertes, bevorzugt im Bereich von 7 oder weniger, und der Säure-Leitfähigkeit von kleiner gleich 0,2 µS/cm, der Prozess-Kondensat Stripper (8) ermöglicht eine zusätzliche Aufreinigung des im Synthesegas-Kondensator (4) gebildeten Prozesskondensat. Die Einleitung der Abluft (aus dem Deaerator (5)) über der Abluftleitung (12) in den Reformer Brenner (6) erfolgt über die Luftzuleitung (6a) der Brennluft (13) der Reformer Brenner (6). Das Brennmedium (14) wird über die Brennmediumzuleitung (6b) in die Reformer Brenner (6). Alternativ oder ergänzend wird die Abluft aus dem Deaerator (5) über die Abluftleitung in den befeuerten Hilfsdampfkessel (7) geleitet. Bevorzugt ist ein nicht gezeigtes Steuerelement vorhanden, welches die Abluft teilweise in den befeuerten Hilfsdampfkessel (7) und teilweise in die Reformer Brenner (6) einleitet.
  • Bezugszeichenliste
    • (1)
    Reformer
    (2)
    Kohlenmonoxid (CO) - Konverter
    (3)
    Kohlendioxid (CO2 )- Wäschereinheit mit Regeneration
    (4)
    Synthesegas-Kondensator
    (5)
    Deaerator
    (6)
    Reformer Brenner
    (6a)
    Luftzuleitung
    (6b)
    Brennmediumzuleitung
    (7)
    befeuerten Hilfsdampfkessel
    (8)
    Prozess-Kondensat Stripper
    (9)
    Demineralisierungs-Einheit
    (10)
    Methanisierungseinheit
    (11)
    Ammoniaksyntheseeinheit
    (12)
    Abluftleitung
    (13)
    Brennluft
    (14)
    Brennmedium
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2017/0320728 A1 [0011, 0015]
    • DE 10226209 A1 [0012]
    • US 4695442 A [0013]
    • DE 102004013539 A1 [0013]
    • US 4193776 A [0013]
    • EP 1503160 A1 [0014]
    • DE 102015210801 A1 [0016]
    • EP 3138810 A1 [0017]
    • US 8685148 B2 [0018, 0025]
    • EP 0345504 A1 [0027]
    • DE 3522308 A1 [0027]
    • US 8685148 B1 [0033]
    • WO 2013/165245 A1 [0039]

Claims (15)

  1. Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas mindestens umfassend: a.) einen Reformer (1); b.) einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2); c.) einen Synthesegas-Kondensator (4) d.) eine Kohlendioxid (CO2)- Wäschereinheit mit Regeneration (3); dadurch gekennzeichnet, dass der Synthesegas-Kondensator (4) mit einem Deaerator (5) verbunden ist und der Deaerator (5) mit einem Reformer Brenner (6) und/oder einem befeuerten Hilfsdampfkessel (7) verbunden ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Methanisierungseinheit (4) und/oder eine Ammoniaksyntheseeinheit (10) und/oder Methanolsyntheseeinheit (11) umfasst ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer (1) einen Dampfreformer mit oder ohne Sekundärreformer und/oder einen autothermen Reformer umfasst.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Synthesegas-Kondensator (4) und dem Deaerator (5) ein Prozess-Kondensat Stripper (8) angeordnet ist.
  5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Prozess-Kondensat Stripper (8) und dem Deaerator (5) eine Demineralisierungs-Einheit (9) angeordnet ist.
  6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deaerator (5) über eine Luftzuleitung (6a) mit dem Reformer Brenner (6) verbunden ist.
  7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Prozessrichtung (Fließrichtung): • der Reformer (1) mit dem Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2) verbunden ist; • der Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2) mit dem Synthesegas-Kondensator (4) verbunden ist; • der Synthesegas-Kondensator (4) mit der Kohlendioxid (CO2)-Wäschereinheit mit Regeneration (3) und der Synthesegas-Kondensator (4) mit dem Deaerator (5) verbunden ist; und • der Deaerator (5) mit dem Reformer Brenner (6) oder dem befeuerten Hilfsdampfkessel (7) verbunden ist.
  8. Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas mindestens umfassend die Schritte: a.) einleiten eines alkanhaltigen Gases in einen Reformer (1) und erhalten eines ersten Synthesegasgemisches, b.) einleiten des ersten Synthesegasgemisches in einen Kohlenmonoxid (CO) - Konverter (2) und erhalten eines zweiten Synthesegasgemisches; c.) kondensieren des zweiten Synthesegasgemisches und erhalten eines Prozesskondensats und eines dritten Synthesegasgemisches; d.) einleiten des dritten Synthesegasgemisches in eine Kohlendioxid (CO2)-Wäschereinheit mit Regeneration (3) und erhalten eines vierten Synthesegasgemisches und einem Kohlendioxid (CO2) haltigen Abgases ; wobei das Prozesskondensat in einen Deaerator (5) eingeleitet wird und eine flüssige Phase (5a) und gasförmige Abluft (5b) erhalten wird und die gasförmige Abluft (5b) in einen Reformer Brenner (6) oder in einen befeuerten Hilfsdampfkessel (7) eingeleitet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer (1) einen Dampfreformer mit oder ohne Sekundärreformer und/oder einen autothermen Reformer umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesskondensat vor der Einleitung in den Deaerator (5) einem Stripping Prozess unterzogen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesskondensat nach dem Stripping Prozess und vor der Einleitung in den Deaerator (5) in eine Demineralisierungs-Einheit (9) überführt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte: • einleiten des vierten Synthesegasgemisches in eine Methanisierungseinheit (4) und erhalten eines fünften Synthesegasgemisches; • einleiten des fünften Synthesegasgemisches in eine Ammoniaksyntheseeinheit (10) und erhalten von Ammoniak; oder einleiten des fünften Synthesegasgemisches in eine Methanolsyntheseeinheit und erhalten von Methanol; umfasst sind.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der befeuerten Hilfsdampfkessel (7) bei 170 °C bis 550 °C auf der Seite der Dampferzeugung betrieben wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüchen 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der befeuerten Hilfsdampfkessel (7) bei 5 bar bis 150 bar auf der Seite der Dampferzeugung betrieben wird.
  15. Verwendung der Anlage zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Synthesegas nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Ammoniak, Kohlendioxid, Methanol und Harnstoff sowie zur Reduktion von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (VOC und HAP).
DE102018210921.4A 2018-07-03 2018-07-03 Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen Ceased DE102018210921A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018210921.4A DE102018210921A1 (de) 2018-07-03 2018-07-03 Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018210921.4A DE102018210921A1 (de) 2018-07-03 2018-07-03 Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018210921A1 true DE102018210921A1 (de) 2019-08-14

Family

ID=67400107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018210921.4A Ceased DE102018210921A1 (de) 2018-07-03 2018-07-03 Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018210921A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4052778A1 (de) 2021-03-02 2022-09-07 Yara International ASA Verfahren und system zur behandlung eines von einem hochdruckerzeuger einer kohlendioxidabsorptionslösung erzeugten dampfkondensats
WO2022184743A1 (en) 2021-03-02 2022-09-09 Yara International Asa Method and system for treating a steam condensate generated by a high-pressure generator of a carbon dioxide absorption solution
EP4129894A1 (de) * 2021-08-05 2023-02-08 thyssenkrupp Industrial Solutions AG Verfahren zum anfahren einer vorrichtung zur dampfreformierung und vorrichtung

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3441393A (en) * 1966-01-19 1969-04-29 Pullman Inc Process for the production of hydrogen-rich gas
US4193776A (en) 1978-03-03 1980-03-18 Instytut Nawozow Sztucznych Method for the purification of the process condensate from synthesis gases and hydrogen plant
DE3522308A1 (de) 1985-06-21 1987-01-02 Linde Ag Verfahren zur synthese von ammoniak
US4695442A (en) 1984-02-03 1987-09-22 Imperial Chemical Industries Plc Ammonia synthesis process
EP0345504A1 (de) 1988-06-08 1989-12-13 Uhde GmbH Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese
DE10226209A1 (de) 2002-06-13 2004-01-08 Lurgi Ag Anlage und Verfahren zur Zerlegung eines Synthesegases
EP1503160A1 (de) 2003-07-17 2005-02-02 Kellogg Brown & Root, Inc. Reinigungsvorrichtung mit niedrigem Druckverlust zur Entfernung von Stickstoff, Methan und Argon aus Synthesegas
DE102004013539A1 (de) 2004-03-19 2005-10-06 Lurgi Ag Verfahren zur Koproduktion von Methanol und Ammoniak aus Erdgas
US20090064582A1 (en) * 2003-03-16 2009-03-12 Kellogg Brown & Root Llc Catalytic Partial Oxidation Reforming
US20120051993A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Mitigation System In A Steam Methane Reformer Plant
WO2013165245A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Stamicarbon B.V. Urea production plant
US8685148B2 (en) 2008-12-22 2014-04-01 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for utilizing the vented gas mixture from a deaerator associated with a syngas production unit and plant for its implementation
DE102015210801A1 (de) 2015-06-12 2016-12-15 Thyssenkrupp Ag Mehrdruckverfahren zur Herstellung von Ammoniak ohne Anreicherung von Inertgas
EP3138810A1 (de) 2015-09-03 2017-03-08 Air Products And Chemicals, Inc. Wasserstoffherstellungsverfahren für kalte regionen
US20170158504A1 (en) * 2015-12-04 2017-06-08 Grannus Llc Polygeneration production of hydrogen for use in various industrial processes
US20170320728A1 (en) 2014-12-01 2017-11-09 Haldor Topsøe A/S A process for the elimination of volatile organic compounds and hazardous air pollutants in ammonia plants

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3441393A (en) * 1966-01-19 1969-04-29 Pullman Inc Process for the production of hydrogen-rich gas
US4193776A (en) 1978-03-03 1980-03-18 Instytut Nawozow Sztucznych Method for the purification of the process condensate from synthesis gases and hydrogen plant
US4695442A (en) 1984-02-03 1987-09-22 Imperial Chemical Industries Plc Ammonia synthesis process
DE3522308A1 (de) 1985-06-21 1987-01-02 Linde Ag Verfahren zur synthese von ammoniak
EP0345504A1 (de) 1988-06-08 1989-12-13 Uhde GmbH Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese
DE10226209A1 (de) 2002-06-13 2004-01-08 Lurgi Ag Anlage und Verfahren zur Zerlegung eines Synthesegases
US20090064582A1 (en) * 2003-03-16 2009-03-12 Kellogg Brown & Root Llc Catalytic Partial Oxidation Reforming
EP1503160A1 (de) 2003-07-17 2005-02-02 Kellogg Brown & Root, Inc. Reinigungsvorrichtung mit niedrigem Druckverlust zur Entfernung von Stickstoff, Methan und Argon aus Synthesegas
DE102004013539A1 (de) 2004-03-19 2005-10-06 Lurgi Ag Verfahren zur Koproduktion von Methanol und Ammoniak aus Erdgas
US8685148B2 (en) 2008-12-22 2014-04-01 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for utilizing the vented gas mixture from a deaerator associated with a syngas production unit and plant for its implementation
US20120051993A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Mitigation System In A Steam Methane Reformer Plant
WO2013165245A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Stamicarbon B.V. Urea production plant
US20170320728A1 (en) 2014-12-01 2017-11-09 Haldor Topsøe A/S A process for the elimination of volatile organic compounds and hazardous air pollutants in ammonia plants
DE102015210801A1 (de) 2015-06-12 2016-12-15 Thyssenkrupp Ag Mehrdruckverfahren zur Herstellung von Ammoniak ohne Anreicherung von Inertgas
EP3138810A1 (de) 2015-09-03 2017-03-08 Air Products And Chemicals, Inc. Wasserstoffherstellungsverfahren für kalte regionen
US20170158504A1 (en) * 2015-12-04 2017-06-08 Grannus Llc Polygeneration production of hydrogen for use in various industrial processes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4052778A1 (de) 2021-03-02 2022-09-07 Yara International ASA Verfahren und system zur behandlung eines von einem hochdruckerzeuger einer kohlendioxidabsorptionslösung erzeugten dampfkondensats
WO2022184743A1 (en) 2021-03-02 2022-09-09 Yara International Asa Method and system for treating a steam condensate generated by a high-pressure generator of a carbon dioxide absorption solution
EP4129894A1 (de) * 2021-08-05 2023-02-08 thyssenkrupp Industrial Solutions AG Verfahren zum anfahren einer vorrichtung zur dampfreformierung und vorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018210921A1 (de) Vermeidung von VOC und HAP Emissionen aus dem Entgaser von Synthesegas verarbeitenden Anlagen
DE102011016759A1 (de) Verfahren zur Herstellung von NH3
DE102014114343B4 (de) Verfahren zur kombinierten Herstellung von Roheisen und eines auf Synthesegas basierenden organischen Chemieprodukts
DE102007015137B3 (de) Verfahren zur Schwefelsäureerzeugung und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP3818009A1 (de) Verfahren zur vermeidung von voc und hap emissionen aus synthesegas verarbeitenden anlagen
DE4018309A1 (de) Verfahren zur aufarbeitung von abwasser aus unter erhoehtem druck betriebenen vergasungsanlagen
DE102007059542A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Abgasen
DE102016114121A1 (de) Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Wasserstoff mittels katalytischer Dampfreformierung eines kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzgases
EP3115336A1 (de) Verfahren und anlage zur kühlung von synthesegas
EP4031640B1 (de) Anlage und verfahren zur herstellung von synthetischen kraftstoffen ohne frischwasser
DE102022200572A1 (de) Ammoniaksynthese und Harnstoffsynthese mit reduziertem CO2-Fußabdruck
DE102016103321B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Dampfreformierung
DE102006012206A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Rauchgasen von Verbrennungsöfen
EP3385220A1 (de) Verfahren und anlage zur minimierung der emissionen an stickoxiden und ammoniak bei der katalytischen dampfreformierung
EP1720799A2 (de) Verfahren zur salpetersäureproduktion sowie dafür geeignete anlage
DE2531930A1 (de) Verfahren zur gewinnung von elementarschwefel aus kohlendioxid-reichen, schwefelverbindungen und verunreinigungen enthaltenden gasen
DE102021210549A1 (de) Verfahren zur Ammoniaksynthese und Anlage zur Herstellung von Ammoniak
BE1030199B1 (de) Ammoniaksynthese und Harnstoffsynthese mit reduziertem CO2-Fußabdruck
DE102009051938A1 (de) Chemischer Reaktor mit Wärmeauskopplung
BE1030201B1 (de) Ammoniaksynthese und Harnstoffsynthese mit reduziertem CO2-Fußabdruck
BE1030059B1 (de) Vorrichtung zur vereinfachten Bindung von Kohlendioxid aus einem Hüttengas
DE102023121731A1 (de) Verfahren zur Rückgewinnung von Prozesskondensat
DE102022200573A1 (de) Ammoniaksynthese und Harnstoffsynthese mit reduziertem CO2-Fußabdruck
DE2211105C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff mit natürlicher Deuterium-Konzentration aus dem bei der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Wasserdampf gewonnenei Wasserstoff
WO2023139175A1 (de) AMMONIAKSYNTHESE UND HARNSTOFFSYNTHESE MIT REDUZIERTEM CO2-FUßABDRUCK

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final