NO338006B1 - Fremgangsmåter for å separere NH3 fra en blanding som inneholder NH3, CO2 og H2O - Google Patents
Fremgangsmåter for å separere NH3 fra en blanding som inneholder NH3, CO2 og H2O Download PDFInfo
- Publication number
- NO338006B1 NO338006B1 NO20054008A NO20054008A NO338006B1 NO 338006 B1 NO338006 B1 NO 338006B1 NO 20054008 A NO20054008 A NO 20054008A NO 20054008 A NO20054008 A NO 20054008A NO 338006 B1 NO338006 B1 NO 338006B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- separation device
- mixture
- stream
- consisting mainly
- gaseous
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 73
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 26
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 26
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 23
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 188
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 89
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 36
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/12—Separation of ammonia from gases and vapours
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å separere NH3fra en blanding inneholdende NH3, C02og H20 som omfatter et NH3-rektifiseringstrinn utført i en NH3-separasjonsanordning til hvilken en eller flere strømmer inneholdende NH3, C02og H20, inkludert blandingen, leveres, med en strøm bestående hovedsakelig av gassform NH3som dannes i NH3-separasjonsanordningen, separert fra blandingen og fjernet.
En slik prosess er kjent fra NL 7804668 A. I den kjente prosessen som kan finne anvendelse i prosesser for fremstillingen av melamin eller urea eller den kombiner-te fremstillingen av melamin og urea, leveres blandingen til NH3-separasjons-anordningen i gassform eller væskeform. NH3-separasjonsanordningen er designet som en destillasjonsanordning; energibehovet møtes ved hjelp av damp. NH3strømmen i gassform som dannes omfatter mer enn 95 vekt% NH3og omfatter ytterligere inert gass. NH3-strømmen i gassform inneholder ikke C02. NH3-strømmen i gassform er delvis kondensert, med flytende NH3som dannes. Den flytende NH3returneres til NH3-separasjonsanordningen. Den gjenværende blandingen tømmes ut av NH3-separasjonsanordningen. I påfølgende trinn kan en strøm bestående hovedsakelig av C02og en strøm bestående hovedsakelig av H20 separeres fra blandingen.
En ulempe med den kjente prosessen erat NH3-separasjonsanordningen er vanske-lig å kontrollere. Sammensetningen, trykket og temperaturen er slik at normale fluktuasjoner i prosessdriften medfører fare for at faststoffer dannes. Dersom dette skjer, må faststoffene fjernes ved å skylle med vann, som et resultat av hvilket effektiviteten av NH3-separasjonsanordningen synker.
US 4163648 A omhandler en fremgangsmåte for å separere NH3 fra en blanding som inneholder NH3, C02 og H20. Blandingen føres til en NH3- separasjonsanordning, hvor separasjonen finner sted.
Det er i US 4163648 A vist til at et kondensasjonstrinn utføres på en del av ammo-niakkstrømmen, hvorpå denne tilbakeføres til separasjonskolonnen.
US 4163648 A viser til at det utføres et kondensasjonstrinn på en strøm som består av gassformig NH3, men viser ikke til et kondensasjonstrinn på en strøm som består av NH3, C02 og H20.
Det er et formål med oppfinnelsen, i henhold til kravsettet, å redusere nevnte ulempe.
Formålet med oppfinnelsen oppnås i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved at et kondensasjonstrinn utføres på minst én av strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3eller én eller flere strømmer inneholdende NH3, C02og H20 som leveres til NH3-separasjonsanordningen, med minst en del av C02som er til stede som blir konvertert til en væskefase.
En fordel med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at faren for at faststoff dannes i NH3-separasjonsanordningen er mindre enn i den kjente NH3-separasjons-anordningen. Dette reduserer behovet for effektivitetshindrende tiltak slik som nevnte skylleoperasjon med vann, slik at fremgangsmåten er mer stabil ved et lavere forbruk av energi, for eksempel i formen av damp, og som et resultat blir ri-meligere.
Uten å forsøke å gi noen teoretisk forklaring på fordelene av fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, antas det at konverteringen til en væskefase av C02har en slik effekt på forholdene i NH3-rektifiseringstrinnet mellom NH3, C02og H20 og/eller fasen i hvilken de er til stede at det er mindre fare for at faststoffer dannes. I tillegg, antas det at det er mulig å forstørre de operasjonelle mulighetene av sammensetning, trykk og temperatur i NH3-separasjonsanordningen på en slik måte at det er mindre fare for at faststoff dannes.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes på en blanding som inneholder NH3, C02 og H20. Forholdende mellom NH3, C02og H20 kan variere innen brede ram-mer, slik trykket og temperaturen av blandingen også kan. Fortrinnsvis er ikke noe fast materiale til stede i blandingen. I tillegg, kan måten NH3-rektifiseringstrinnet som skal beskrives heretter bli utført på, påvirke de mulige forholdene mellom NH3, C02og H20, slik som i tilfellet av anvendelse av destillasjon i NH3-rektifiserings-trinnet. I det tilfellet er det viktig, som for eksempel sitert i NL 7804668 A, å ta i betraktning den kjente azeotropiske naturen av blandinger av NH3, C02og H20. Som et resultat kan kun ren NH3ved en gitt sammensetning og trykk separeres anvendende vanlig destillasjon dersom sammensetningen er det såkalte NH3-rike området, dvs. i område I i Fig. 1 av NL 7804668 A. Likeledes kan kun ren C02separeres anvendende vanlig destillasjon dersom sammensetningen er i det C02-rike området, dvs. i området II i Fig. 1 av NL 7804668 A.
Dersom blandingen er til stede i, eller stammer fra, prosesser som er kjent som sådan for fremstillingen av melamin eller urea, inneholder blandingen vanligvis mellom 20 og 70% NH3, mellom 10 og 55% C02, og mellom 10 og 70% H20. Fortrinnsvis inneholder blandingen mellom 25 og 60% NH3, mellom 15 og 40% C02og mellom 20 og 55% H20. Mer foretrukket inneholder blandingen mellom 30 og 50% NH3, mellom 15 og 25% C02, og mellom 25 og 50% H20. Med mindre annet er fremsatt, er prosentdelene her og heretter vektprosentdeler.
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir et NH3-rektifiseringstrinn forstått som å bety et trinn, anvendt på en blanding, i hvilken separasjonsteknologi anvendes for å danne en strøm som består hovedsakelig av NH3. I prinsipp er enhver separasjonsteknologi egnet som sikrer at strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3dannes, separeres fra blandingen og kan tømmes. Eksempler på mulige sepa-rasjonsteknologier er membranseparasjon og destillasjon. Fortrinnsvis anvendes destillasjon.
Det kan være nyttig eller nødvendig at én eller flere tileggsstrømmer leveres til NH3-rektifiseringstrinnet som påvirker den termodynamiske likevekten. En tillegg-strøm kan også leveres med sikte på å separere NH3fra den, som i tilfellet av blandingen. Tilleggsstrømmene kan inneholde NH3, og/eller C02og/eller H20. Eksempler på tilleggsstrømmer er flytende NH3og resirkuleringsstrømmer fra ytterligere prosesstrinn anvendt på blandingen. NH3-rektifiseringstrinnet utføres i en NH3-separasjonsanordning. Dersom destillasjon velges som separasjonsteknologi, ligger trykkene vanligvis mellom 0,1 og 6 MPa, fortrinnsvis mellom 0,3 og 4 MPa, mer foretrukket mellom 0,6 og 3 MPa; temperaturen ligger vanligvis mellom 5 og 160
Strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3som dannes i NH3-separasjonsanordningen og separeres fra blandingen tømmes. Foruten NH3kan strømmen også inneholde små mengder av andre forbindelser slik som C02og H20; fortrinnsvis inneholder strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3mindre enn 15% av andre forbindelser, mer foretrukket mindre enn 10%, enda mer foretrukket mindre enn 8%, og mest foretrukket mindre enn 5% eller også mindre enn 1%. Separasjonsinnsatsen nødvendig for å ytterligere redusere mengden av andre forbindelser kan veies mot mengden av de andre forbindelsene som er tillatt i lys av ytterligere anvendelse av strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3. I tillegg, dersom man tillater en viss mengde C02i strømmen bestående hovedsake lig av gassform NH3, for eksempel 5% eller mindre, som fører til en forenkling eller stabilisering av operasjonen av NH3-separasjonsanordningen, er det fordelaktig å anvende kondensasjonstrinnet ifølge oppfinnelsen, som vil bli diskutert senere, i det minste på strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3.
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes et kondensasjonstrinn på minst én av strømmene bestående hovedsakelig av gassform NH3eller den ene eller flere av strømmene inneholdende NH3, C02og H20 levert til NH3-separasjonsanordningen. Kondensasjonstrinnet kan utføres ved hjelp av teknikker kjent som sådan. Eksempler på slike teknikker er: avkjøling ved hjelp av direkte kontakt med et kjølemedium og/eller ved indirekte avkjøling i en varmeveksler og/eller kontakt med et væskeabsorberende medium. Minst en del av C02som er til stede konverteres til en væskefase. Væskefasen kan allerede være til stede under kondensasjonstrinnet, for eksempel fordi kondensasjonstrinnet utføres på en gass/væske-blanding; væskefasen kan også dannes under kondensasjonstrinnet, for eksempel på grunn av at gassform H20 kondenserer der C02samt NH3absorberes; væskefasen kan også leveres, slik som det væskeabsorberende mediet nevnt over. Fortrinnsvis binges mellom 40% og hovedsakelig alt C02som er til stede til en væskefase; mer foretrukket konverteres mellom 50% og hovedsakelig all C02som er til stede til en væskefase, enda mer foretrukket mellom 75% og 99% eller 95%.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes med sikte på å oppnå strøm-men som består hovedsakelig av gassform NH3fra blandingen. Det kan i tillegg være ønskelig å frigjøre C02og H20 fra blandingen, foruten NH3. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter derfor ytterligere, for å separere C02og H20 fra blandingen: ■ et C02-rektifiseringstrinn som anvendes i en C02-separasjonsanordning på blandingen som kommer fra NH3-separasjonsanordningen mens en strøm som kommer fra en desorpsjonsanordning leveres, med en strøm som består hovedsakelig av C02som dannes i C02-separasjonsanordningen og separeres fra blandingen, og ■ et desorpsjonstrinn, som anvendes i desorpsjonsanordningen på blandingen som kommer fra C02-separasjonsanordningen, med en strøm som består hovedsakelig av H20 som dannes og som separeres fra blandingen, etter hvilket blandingen returneres til NH3-separasjonsanordningen og/eller C02-separasjonsanordningen.
C02-rektifiseringstrinnet kan utføres med hjelp av teknikker kjent som sådan, i en C02-separasjonsanordning. Eksempler på en slik teknikk er membranseparasjon og destillasjon. I tilfellet av destillasjon er strømmen bestående hovedsakelig av C02topproduktet. Dersom destillasjon anvendes på blandingen og hovedsakelig NH3, C02og H20 til stede, som vanligvis vil være tilfellet, må det forventes at det må regnes med den azeotropiske oppførselen nevnt tidligere. Sammensetningen i C02-separasjonsanordningen, som er anordningen i hvilken C02-rektifikasjonstrinnet utføres, må være i det C02-rike området ved det rådende trykk. Dersom sammensetningen av blandingen levert fra NH3-separasjonsanordningen, også tatt i betraktning sammensetningen av strømmen som kommer fra desorpsjonstrinnet, vil resultere i at sammensetningen i C02-separasjonsanordningen er utenfor det C02-rike området, er et ytterligere tiltak nødvendig. Eksempler på slike ytterligere tiltak er: en endring i trykk, for eksempel en trykkøkning, og/eller en endring i sammensetning, for eksempel ved å levere en tilleggsstrøm slik som en H20-strøm. Dersom en trykkøkning anvendes ligger trykket i C02-separasjonsanordningen vanligvis mellom 0,5 og 10 MPa, mer foretrukket mellom 1 og 6 MPa og spesielt mellom 1,5 og 5 MPa. Topptemperturene i C02-separasjonsanordningen ligger da vanligvis mellom 30 og 175 °C, fortrinnsvis mellom 100 og 150 °C, bunntemperaturen vanligvis mellom 100 og 250 °C, fortrinnsvis mellom 150 og 200 °C.
Som indikert over frigis en strøm fra C02-rektifikasjonstrinnet bestående hovedsakelig av C02. I tillegg frigis blandingen; blandingen fjernes C02-separasjonsanordningen og leveres påfølgende til desorpsjonsanordningen der desorpsjonstrinnet utføres. Målet med desorpsjonstrinnet er å frigi en strøm bestående hovedsakelig av H20 fra blandingen. Dette kan skje med hjelp av teknikker kjent som sådan, slik som med destillasjon, i hvilket tilfelle strømmen som består hovedsakelig av H20 er bunnproduktet. Etter at en strøm bestående hovedsakelig av H20 har blitt separert fra blandingen i desorpsjonstrinnet, blir den gjenværende mengden av blandingen, som fortsatt inneholder NH3, C02og H20, returnert til NH3-separasjonsanordningen og/eller C02-separasjonsanordningen.
I denne utførelsen blir kondensasjonstrinnet ifølge oppfinneslen utført på strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3fra NH3-separasjonsanordningen og/eller på minst en del av strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen og som leveres til NH3-separasjonsanordningen.
I en spesiell utførelse av oppfinnelsen utføres desorpsjonstrinnet i to desorpsjons-soner, en sone som drives ved et trykk som er omtrent likt med trykket i NH3-separasjonsanordningen og den andre ved et trykk som er omtrent likt trykket i C02-separasjonsanordningen. Strømmene som forlater desorpsjonssonene overfø-res til de to separasjonsanordningene ved de praktiske tilsvarende trykk. Det ble funnet at dette kan gi en reduksjon i dampforbruk.
Dersom kondensasjonstrinnet ifølge oppfinnelsen anvendes på strømmen bestående hovedsakelig av gassfrom NH3, gjøres dette fortrinnsvis i en nedsenket kondenser med en vandig strøm og/eller flytende NH3som leveres som absorpsjonsmedium. En nedsenket kondenser er kjent som sådan, for eksempel fra NL 8400839A. Den vandige strømmen består hovedsakelig av vann men kan i tillegg også inneholde andre forbindelser; eksempler er NH3, C02, ammoniumkarbamat, melamin eller urea. I den nedsenkede kondenseren kommer strømmen som hovedsakelig består av gassform NH3i direkte kontakt med den også leverte vandige strømmen og/eller flytende NH3, i hvilken C02vil absorbere. Dette har fordelen at mindre strenge krav spesifiseres for C02-fjerning i NH3-separasjonsanordningen enn i den kjente fremgangsmåten, som forbedrer driftsstabiliteten og reduserer risikoen for at faststoffer dannes. Som fremsatt tidligere, fører dannelsen av faststoffer til dampforbruk som fra tid til annen og/eller strukturelt er høyere. Gjennom valget av matestrømmene og deres temperaturer, kan også maksimal varmeover-føring- og masseoverføringsbetingelser velges, som er spesielt fordelaktig med hensyn til overføring av C02fra gassfasen til væskefasen i den nedsenkede kondenseren.
Dersom strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3, etter at den forlater den nedsenkede kondensatoren og som et resultat av kontakten med den vandige strømmen, inneholder en uønsket mengde med H20, anvendes fortrinnsvis et ab-sorpsjonstrinn på strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3, i hvilket strømmen bringes i kontakt med flytende NH3. Som et resultat vil H20 absorberes i den flytende NH3. Absorpsjonstrinnet kan utføres med hjelp av teknikker kjent som sådan, foreksempel i en platekolonne.
I en annen utførelse av kondensasjonstrinnet ifølge oppfinnelsen utføres dette trin-net som et delvis kondensasjonstrinn på strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen og som leveres til NH3-separasjonsanordningen. Det delvise kondensasjonstrinnet utføres fortrinnsvis ved hjelp av indirekte avkjøling med et avkjø-lingsmedium, i for eksempel en varmeveksler. Strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen inneholder også H20 og NH3; som et resultat av det delvise kondensasjonstrinnet vil minst en del av H20 bli flytende, der en del av C02absorberes samt som en del av NH3. Som et resultat blir operasjonen av NH3-separasjonsanordningen enklere, og mer stabil på grunn av en mindre risiko for at fastoffer dannes. Fortrinnsvis anvendes blandingen til stede i NH3-separasjonsanordningen som et kjølemedium i det delvise kondensasjonstrinnet.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ytterligere forklart på grunnlag av tegningene.
I tegningene viser figur 1 en utførelse ifølge den kjente teknikken, i hvilken en strøm bestående hovedsakelig av gassform NH3separeres fra en gassformblanding av NH3, C02og H20 i en absorber.
Figur 2 viser en utførelse ifølge oppfinnelsen, i hvilken kondensasjonstrinnet utføres på både strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3og på strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen og som leveres til NH3-separasjons-anordningen.
Det første sifferet på henvisningstallene i figurene er det samme som nummeret på figuren. Dersom de to siste sifrene på henvisningstallene i figurene stemmer over-ens, er delene de sammen.
I fig. 1 leveres en blanding av NH3, C02og H20 via linje 102 til NH3-separasjons-anordningen 104, som er designet som en destillasjonskolonne og fortrinnsvis drives ved en temperatur mellom 15-160°C og ved et trykk mellom 0,1 og 6 MPa. Luft leveres også til NH3-separasjonsanordningen 104, via linje 106, for å beskytte ut-styret mot korrosjon. Strømmen som består hovedsakelig av gassform NH3tømmes via linje 108 til ammoniakkjøler 110; blandingen tømmes som en flytende løsning av NH3og C02i vann via linje 111 og overføres til en C02-separasjonsanordning, ikke vist. I ammoniakkjøleren 110, omdannes nesten all NH3til væske og tømmes via linje 112, delvis for å resirkuleres via linje 114 til NH3-separasjonsanordningen 104, delvis via 113 for å anvendes andre steder. Fra ammoniakkjøleren 110 kommer det også en gassfase, som består hovedsakelig av inerte gasser og noe NH3og som ledes via linje 116 til skrubber 118. I skrubber 118 bringes strømmen fra linje 116 i kontakt med skrubbevann, en strøm bestående hovedsakelig av vann, som leveres via linje 120, som et resultat av hvilket NH3absorberes i skrubbervannet, en løsning av NH3i vannet som dannes. De inerte gassene tømmes via linje 122; løsningen av NH3i vann mates via linje 124 til kjøler 126, og deretter delvis via linje 128 til skrubber 118, og resirkuleres delvis via linje 130 til NH3-separasjons-anordningen 104, som ytterligere mates via linje 132 med en strøm H20 og via linje 134 med blanding fra desorpsjonsanordningen, som ikke er vist. Strømmen av H20 som leveres via linje 132 tjener hovedsakelig til å hindre at fastoffer blir dannet i NH3-separasjonsanordningen 104 eller for skylling derav i tilfellet at faststoffdan-nelse fortsatt har skjedd.
I fig. 2 mates en blanding av NH3, C02og H20 via linje 202 til NH3-separasjons-anordningen 204; blandingen levert via 234 fra desorpsjonsanordningen utsettes for det delvise kondensasjonstrinnet ifølge oppfinnelsen i kjøler 236. Som kjøleme-dium anvendes en blanding fra NH3-separasjonsanordningen 204, levert via linje 238, etter hvilket blandingen returneres til NH3-separasjonsanordningen 204 via 240. Den delvis kondenserte blandingen fra desorpsjonsanordningen leveres via linje 242 til NH3-separasjonsanordningen 204. Strømmen som består hovedsakelig av gassform NH3ledes via linje 244 til nedsenket kondenser 246, der den bringes i kontakt med en del av løsningen av NH3i vann som kommer fra kjøler 226, og med en strøm av flytende NH3levert via 214, dette resulterer i dannelsen av en gass/væske blanding som leveres til gass/væske separator 250 via linje 248. I separator 250 blir væskefasen separert og tømt via linje 252, etter hvilket væskefasen kombineres med blandingen som leveres via 202; gassasen separeres, tømmes og leveres til ammoniakkjøler 210 via linje 208.
Fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen forklares ytterligere på bakgrunn av sammenlignende eksperimenter og et eksempel. Det sammenlignende eksperimentet ble utført ifølge utførelsen av fig. 1; eksempelet ble utført ifølge utførelsen av fig. 2. Resultatene er vist i de følgende tabellene.
Den totale mengden av strømmen på 4 MPa og 430 °C nødvendig i det sammenlignbare eksperimentet var 700 kg/t. For å hindre dannelsen av faststoffer under drift, var det nødvendig å levere en vannstrøm via 132.
Mengden av damp på 4 MPa og 430 °C nødvendig i det sammenlignende eksperimentet var 650 kg/t. Under anleggsdriften ble det funnet at i eksempelet oppsto ingen dannelse av faststoffer, selv om ingen vannstrøm ble levert via 232 som var nødvendig for det sammenlignbare eksperimentet. Dette beviser den stabiliserende effekten av kondensasjonstrinnet ifølge oppfinnelsen. I tillegg viser mengden av nødvendig damp seg å være lavere i eksempelet enn i det sammenlignbare eksperimentet, selv om den sammen mengden av blanding behandles. Dette lavere dampbehovet er en ytterligere fordel av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte for å separere NH3fra en blanding inneholdende NH3, C02og H20 som omfatter et NH3-rektifiseringstrinn utført i en NH3-separasjonsanordning (104) til hvilken én eller flere strømmer inneholdende NH3, C02og H20, inkludert blandingen, mates, med en strøm bestående hovedsakelig av gassform NH3som dannes i NH3-separasjonsanordningen (104), separert fra blandingen og tømt,
karakterisert vedat et kondensasjonstrinn utføres på en eller flere strømmer inneholdende NH3, C02og H20 levert til NH3-separasjonsanordningen (104), i hvilken minst en del av den eksisterende C02konverteres til en væskefase.
2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, i hvilken kondensasjonstrinnet utføres ved å avkjøle strømmen som skal kondenseres og/eller å bringe den i kontakt med et absorpsjonsmedium.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, fremgangsmåten omfatter ytterligere, for å separere C02og H20 fra blandingen: ■ et C02-rektifiseringstrinn som anvendes i en C02-separasjonsanordning på blandingen som kommer fra NH3-separasjonsanordningen (104) mens en strøm som kommer fra en desorpsjonsanordning leveres, med en strøm som består hovedsakelig av C02som dannes i C02-separasjonsanordningen og separeres fra blandingen, og ■ et desorpsjonstrinn som anvendes i desorpsjonsanordningen på blandingen som kommer fra C02-separasjonsanordningen, med en strøm som består hovedsakelig av H20 som dannes og som separeres fra blandingen, etter hvilket blandingen returneres til NH3-separasjonsanordningen (104) og/eller C02-separasjonsanordningen
i hvilken kondensasjonstrinnet utføres på strømmen bestående hovedsakelig av gassform NH3fra NH3-separasjonsanordningen (104) og/eller på minst en del av strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen og som leveres til NH3-separasjonsanordningen (104).
4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-3, i hvilken kondensasjonstrinnet utføres som et delvis kondensasjonstrinn, ved hjelp av indirekte avkjøling med et kjølemedium, på strømmen som kommer fra desorpsjonsanordningen og som leveres til NH3-separasjonsanordningen (104).
5. Fremgangsmåte ifølge krav 6, i hvilken blandingen til stede i NH3-separasjonsanordningen (104) anvendes som kjølemedium i det delvise kondensasjonstrinnet.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1022526A NL1022526C2 (nl) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | Werkwijze voor het afscheiden van NH3, en optioneel tevens CO2 en H2O, uit een mengsel bevattende NH3, CO2 en H2O. |
| PCT/NL2004/000014 WO2004067132A2 (en) | 2003-01-30 | 2004-01-09 | Process for separating nh3 and optionally co2 and h2o from a mixture containing nh3, co2 and h2o |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20054008D0 NO20054008D0 (no) | 2005-08-29 |
| NO20054008L NO20054008L (no) | 2005-10-28 |
| NO338006B1 true NO338006B1 (no) | 2016-07-18 |
Family
ID=32822931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20054008A NO338006B1 (no) | 2003-01-30 | 2005-08-29 | Fremgangsmåter for å separere NH3 fra en blanding som inneholder NH3, CO2 og H2O |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7407532B2 (no) |
| EP (1) | EP1587757B1 (no) |
| JP (1) | JP4783280B2 (no) |
| KR (1) | KR101109971B1 (no) |
| CN (1) | CN100528751C (no) |
| AU (1) | AU2004208632B2 (no) |
| CA (1) | CA2513372C (no) |
| EA (1) | EA008698B1 (no) |
| MY (1) | MY140147A (no) |
| NL (1) | NL1022526C2 (no) |
| NO (1) | NO338006B1 (no) |
| PL (1) | PL209336B1 (no) |
| TW (1) | TWI347211B (no) |
| WO (1) | WO2004067132A2 (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8337587B2 (en) * | 2008-05-20 | 2012-12-25 | Lummus Technology Inc. | Carbon dioxide purification |
| CN101935056B (zh) * | 2010-09-19 | 2012-07-04 | 昆明理工大学 | 一种氨合成的氨分离工艺 |
| KR20130140754A (ko) * | 2011-03-31 | 2013-12-24 | 스미토모 세이카 가부시키가이샤 | 암모니아의 정제 방법 및 암모니아 정제 시스템 |
| CN102538394B (zh) * | 2011-12-27 | 2014-08-06 | 尤彪 | 一种低温精馏分离氨和二氧化碳的方法 |
| RU2756955C1 (ru) * | 2020-10-26 | 2021-10-07 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") | Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения безводного жидкого аммиака |
| CN112933885B (zh) * | 2021-03-05 | 2022-09-06 | 中北大学 | 一种超重力非平衡选择性吸收三聚氰胺尾气中氨的方法和装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4163648A (en) * | 1976-11-03 | 1979-08-07 | Stamicarbon, B.V. | Process for separation of ammonia and carbon dioxide |
| EP0005292A1 (en) * | 1978-04-29 | 1979-11-14 | Stamicarbon B.V. | Process for the separation of ammonia and carbon dioxide from mixtures containing ammonia, carbon dioxide and water |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3112177A (en) * | 1959-11-11 | 1963-11-26 | Toyo Koatsu Ind Inc | Method of separating ammonia from hydrogen cyanide |
| US3155722A (en) * | 1960-01-29 | 1964-11-03 | Chemical Construction Corp | Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea |
| US3107149A (en) * | 1961-05-12 | 1963-10-15 | Chem Processes Inc | Method of separating ammonia from carbon dioxide |
| DE1592349B1 (de) * | 1966-05-04 | 1971-08-26 | Lentia Gmbh | Verfahren zur Trennung eines Ammoniak-Kohlendioxid-Gasgemisches |
| US3824283A (en) * | 1970-11-02 | 1974-07-16 | Chemical Construction Corp | Urea synthesis process |
| JPS555977B2 (no) * | 1974-05-14 | 1980-02-12 | ||
| IT1014987B (it) * | 1974-06-12 | 1977-04-30 | Snam Progetti | Procedimento integrato urea am moniaca |
| NL8104040A (nl) * | 1981-09-01 | 1983-04-05 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| NL8201652A (nl) * | 1982-04-21 | 1983-11-16 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| DE4217921A1 (de) * | 1992-05-30 | 1993-12-02 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und organischen Verbindungen aus mit organischen Stoffen, Kohlendioxid und Ammoniak beladenen Abgasen |
| JP2002012420A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-15 | Nkk Design & Engineering Corp | アンモニアの分離方法 |
| JP2004128281A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
2003
- 2003-01-30 NL NL1022526A patent/NL1022526C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-01-09 CA CA2513372A patent/CA2513372C/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-09 WO PCT/NL2004/000014 patent/WO2004067132A2/en active Application Filing
- 2004-01-09 KR KR1020057013948A patent/KR101109971B1/ko active IP Right Grant
- 2004-01-09 AU AU2004208632A patent/AU2004208632B2/en not_active Expired
- 2004-01-09 JP JP2006502726A patent/JP4783280B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-09 EP EP04701133.3A patent/EP1587757B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-09 CN CNB2004800031875A patent/CN100528751C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-09 PL PL377166A patent/PL209336B1/pl unknown
- 2004-01-09 EA EA200501202A patent/EA008698B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-01-09 US US10/541,516 patent/US7407532B2/en active Active
- 2004-01-19 MY MYPI20040137A patent/MY140147A/en unknown
- 2004-01-29 TW TW093102022A patent/TWI347211B/zh not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-08-29 NO NO20054008A patent/NO338006B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4163648A (en) * | 1976-11-03 | 1979-08-07 | Stamicarbon, B.V. | Process for separation of ammonia and carbon dioxide |
| EP0005292A1 (en) * | 1978-04-29 | 1979-11-14 | Stamicarbon B.V. | Process for the separation of ammonia and carbon dioxide from mixtures containing ammonia, carbon dioxide and water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI347211B (en) | 2011-08-21 |
| AU2004208632B2 (en) | 2010-06-03 |
| EP1587757A2 (en) | 2005-10-26 |
| TW200417400A (en) | 2004-09-16 |
| JP2006516527A (ja) | 2006-07-06 |
| CA2513372C (en) | 2011-06-14 |
| MY140147A (en) | 2009-11-30 |
| KR20050098272A (ko) | 2005-10-11 |
| NO20054008L (no) | 2005-10-28 |
| KR101109971B1 (ko) | 2012-02-17 |
| CN1745037A (zh) | 2006-03-08 |
| NL1022526C2 (nl) | 2004-08-04 |
| US7407532B2 (en) | 2008-08-05 |
| AU2004208632A1 (en) | 2004-08-12 |
| CA2513372A1 (en) | 2004-08-12 |
| JP4783280B2 (ja) | 2011-09-28 |
| WO2004067132A3 (en) | 2004-10-07 |
| EA008698B1 (ru) | 2007-06-29 |
| US20060112821A1 (en) | 2006-06-01 |
| WO2004067132A2 (en) | 2004-08-12 |
| NO20054008D0 (no) | 2005-08-29 |
| EA200501202A1 (ru) | 2005-12-29 |
| CN100528751C (zh) | 2009-08-19 |
| PL209336B1 (pl) | 2011-08-31 |
| EP1587757B1 (en) | 2014-10-22 |
| PL377166A1 (pl) | 2006-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO338006B1 (no) | Fremgangsmåter for å separere NH3 fra en blanding som inneholder NH3, CO2 og H2O | |
| RU2396242C2 (ru) | Способ рекуперации метанола | |
| JP6833698B2 (ja) | 尿素製造方法及び尿素製造装置 | |
| US9573093B2 (en) | Heat recovery in absorption and desorption processes | |
| NO153488B (no) | Fremgangsmaate ved rensing av urea- inneholdende avfallsvann | |
| JP2017505224A (ja) | ジメチル反応器の生成物ストリームから形成されたガス混合物の分離技術による加工処理 | |
| NL8300020A (nl) | Werkwijze voor het verwijderen van zure gassen uit een heet stoomhoudend gasmengsel. | |
| US3191916A (en) | Apparatus for separating pure ammonia gas from a mixed off-gas stream | |
| NO163098B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av urea. | |
| CA2666847A1 (en) | Process for working up vinyl acetate | |
| US8673062B2 (en) | Method for purifying gases and obtaining acid gases | |
| NO151117B (no) | Fremgangsmaate ved separasjon av ammoniakk og karbondioksyd fra blandinger av ammoniakk, karbondioksyd og vann | |
| RU2709866C2 (ru) | Способ получения синтез-газа риформингом углеводорода, включающий извлечение диоксида углерода при высоком давлении | |
| KR20160106066A (ko) | 디메틸에테르 반응기의 생성물 스트림에 대한 분리가공방법 | |
| US5597454A (en) | Process for producing urea | |
| NO345213B1 (no) | Fremgangsmåte for oppkonstruering av en vandig ammoniumkarbamatstrøm for fremstilling av urea | |
| WO2013090403A1 (en) | Apparatus and methods for regeneration of precipitating solvent | |
| US3258486A (en) | Process for urea synthesis | |
| NO131643B (no) | ||
| NO801092L (no) | Fremgangsmaate ved separasjon av ammoniakk og karbondioksyd fra blandinger inneholdende ammoniakk, karbondioksyd og vann | |
| CN101628883B (zh) | 一种二次加热-降膜逆流换热的尿素中压分解工艺 | |
| NL8200905A (nl) | Werkwijze voor het scheiden van ammoniak en kooldioxide uit mengsels van ammoniak, kooldioxide en water. | |
| WO2006112751A1 (fr) | Procede et dispositif de production de carbamide | |
| Biermans et al. | Process for separating NH 3, and optionally also CO 2 and H 2 O, from a mixture containing NH 3, CO 2 and H 2 O | |
| KR830001019B1 (ko) | 암모니아와 이산화탄소 및 물의 혼합물로부터 암모니아와 이산화탄소를 분리하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK1K | Patent expired |