JP7202354B2 - 酸素燃焼(oxy-combustion)によって生成されたCO2を使用する尿素製造方法及び製造プラント - Google Patents
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Description
この出願は2017年8月4日に出願されたイタリア国特許出願第102017000090748号の優先権を主張する。当該出願の開示は参照によって組み込まれる。
本発明は、炭素供給物の酸素燃焼によって生成されたCO2を使用する尿素製造方法及び製造プラントに関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、付属の図面を参照して、以下の非限定的な実施形態の説明から明らかになるであろう。
図1では、全体として尿素製造プラントが1として示されており、アンモニアと二酸化炭素の反応により尿素を製造するための尿素ユニット2、及び、アンモニアと二酸化炭素から尿素合成反応を供給するために、二酸化炭素(CO2)を生成して尿素ユニット2に送る酸素燃焼ユニット3を備える。
Claims (23)
- アンモニアと二酸化炭素の反応により尿素を合成するステップを含む尿素製造方法であって、
尿素反応合成のための二酸化炭素の少なくとも一部は酸素燃焼プロセスで生成され、
酸素燃焼プロセスが無炎酸素燃焼プロセスであることを特徴とする尿素製造方法。 - 酸素燃焼プロセスが、無炎加圧酸素燃焼プロセスである、請求項1に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスが、800~1800℃の範囲の燃焼温度で実施される、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスが0~40bar gの範囲の圧力で実施される、請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスに、酸素生成ステップで生成された酸素が供給される、請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 尿素合成反応のためのアンモニアの少なくとも一部が水素と窒素の直接反応によるアンモニアの合成工程で生成され、窒素が酸素と共に空気分離ステップで生成され、そして、空気分離ステップで生成した酸素の一部が酸素燃焼プロセスに供給される、請求項1~5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスに、少なくとも80%volの酸素を含む酸素流が供給される、請求項1~6のいずれか一項に記載の製造方法。
- 蒸気及び/又は電気エネルギーを生成する酸素燃焼プロセスにおいて生成された排気から熱エネルギーが再生されるエネルギー再生ステップを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の製造方法。
- 排気の一部を酸素燃焼プロセス及び/又はエネルギー再生ステップに再循環させるステップを含む、請求項8に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスで生成された、CO2を含有する排気の少なくとも一部からCO2流を回収するステップ(すなわち分離ステップ)を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造方法。
- CO2を回収するステップが、排気から汚染物質を除去するために排気を処理するステップ、排気を凝縮し凝縮水を除去してCO2流を得るステップ、及びCO2流を浄化・圧縮するステップを含む、請求項10に記載の製造方法。
- 酸素燃焼プロセスにより生成される排気中に、不動態化剤として作用するために、尿素合成反応に供給されるCO2流中に維持される過剰な酸素が存在する、請求項1~11のいずれか一項に記載の製造方法。
- アンモニアと二酸化炭素の反応により尿素を製造するための尿素ユニット(2)、及び、アンモニアと二酸化炭素から尿素合成反応を供給するために、二酸化炭素を生成して尿素ユニット(2)に送る酸素燃焼ユニット(3)を備える尿素製造プラント(1)であって、
酸素燃焼ユニット(3)が無炎燃焼器を備え、炭素供給物の無炎酸素燃焼プロセスを実
施するように構成された無炎酸素燃焼ユニットであることを特徴とする尿素製造プラント。 - 酸素燃焼ユニット(3)が無炎加圧酸素燃焼ユニットであり、前記燃焼器が加圧される、請求項13に記載のプラント。
- 前記燃焼器が、800~1800℃の範囲の燃焼温度で作動する、請求項13又は14に記載のプラント。
- 前記燃焼器が、0~40bar gの範囲の圧力で作動する、請求項13~15のいずれか一項に記載のプラント。
- 酸素燃焼ユニット(3)が、酸素を酸素燃焼ユニット(3)に供給するための酸素供給ライン(5)を介して、酸素生成ユニット(7)に接続されている、請求項13~16のいずれか一項に記載のプラント。
- アンモニアが水素と窒素の直接反応により製造されるアンモニアユニット(8)を備え、酸素生成ユニット(7)がアンモニアユニット(8)の空気分離ユニットによって規定される、請求項17に記載のプラント。
- 酸素燃焼ユニット(3)に、少なくとも80%volの酸素を含む酸素流が供給される、請求項13~18のいずれか一項に記載のプラント。
- エネルギー再生ユニット(13)を備え、
エネルギー再生ユニット(13)が、酸素燃焼ユニット(3)で生成された排気をエネルギー再生ユニット(13)に送配する排気ライン(11)によって酸素燃焼ユニット(3)に接続されており、
エネルギー再生ユニット(13)が、前記排気から熱エネルギーを再生し、蒸気及び/又は電気エネルギーを生成するように構成された、請求項13~19のいずれか一項に記載のプラント。 - エネルギー再生ユニット(13)を酸素燃焼ユニット(3)及び/又はエネルギー再生ユニット(13)自体に接続し、排気の一部を酸素燃焼ユニット(3)及び/又はエネルギー再生ユニット(13)に再循環させる排気再循環ライン(16)を備える、請求項20に記載のプラント。
- 酸素燃焼ユニット(3)で生成された排気であって、CO2を含有する排気の少なくとも一部からCO2を回収する(すなわち分離する)ように構成されたCO2回収セクション(20)を備えた、請求項13~21のいずれか一項に記載のプラント。
- CO2回収セクション(20)が、排気処理ユニット(21)、凝縮ユニット(22)及び浄化・圧縮ユニット(15)を備え、これらが、排気ライン(11)のそれぞれの部分(11a、11b、11c)によって直列にエネルギー再生ユニット(13)と互いに接続されている、請求項22に記載のプラント。
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