在部分负载下的氨合成回路的控制的制作方法

技术特征：
1.一种用于合成氨的方法，包括：在前端(1)中生产氨补充合成气体(2)；升高第一压缩机(3)中的所述补充气体的压力；将由所述第一压缩机传送的高压补充合成气体(4)进料到氨合成回路(5)；其中，所述氨合成回路至少包括：转化器(7)，在所述转化器(7)处催化合成氨；循环器(6)，所述循环器(6)是压缩机，所述压缩机被配置成维持所述回路中的循环，并且将包括所述补充合成气体的进料气体传送至所述转化器；从所述循环器至所述转化器的转化器进料管线(10)；冷凝区段(8)，所述冷凝区段(8)布置在所述合成区段的下游以接收含氨气态产物；分离区段(9)，其中将在所述冷凝区段中生产的冷凝物分离成氨液态产物和气态再循环料流；从所述分离区段至所述循环器的吸入部的再循环管线(14)；其中，所述氨合成回路(5)具有处理对应于从所述前端(1)转移到所述合成回路的补充气体(2)的标称流量的满负载条件，所述方法包括通过以下方式在部分负载条件下控制所述回路(5)，其中，从所述前端转移到所述回路的补充气体的流量小于所述标称流量：在所述转化器(7)上游的位置处从所述转化器进料管线(10)分离气体料流(15)以形成旁路料流；将所述旁路料流在所述循环器(6)的吸入侧(24)处重新引入或在所述分离区段(9)下游的位置处重新引入到所述氨合成回路(5)中。2.根据权利要求1所述的方法，包括：检测所述转化器中或所述氨合成回路的另一个位置处的合成压力；确定所述旁路料流中的气体量，使得在部分负载下检测到的合成压力和满负载下合成压力之间的差保持在目标范围内。3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：通过检测进入所述转化器的气体进料的温度和从所述转化器抽出的含氨产物的温度之间的差，来检测跨过所述转化器的温度差；确定所述旁路料流中的气体量，使得跨过所述转化器的所述温度差保持在目标范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：根据从所述前端转移到所述氨合成回路中的补充气体的流量的瞬时量和/或随时间的变化，来确定所述旁路料流中的气体量。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在部分负载下，控制所述旁路料流中的气体量，使得所述转化器中的压力不小于标称合成压力的90％，优选地不小于标称合成压力的95％，更优选地不小于标称合成压力的98％。6.根据权利要求5所述的方法，其中在部分负载下，控制所述旁路料流中的气体量，使得所述转化器中的压力不大于标称合成压力的110％，优选不大于标称合成压力的105％，更优选不大于标称合成压力的102％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述部分负载条件包括直至从所述前端转移到所述合成回路的所述补充气体为所述标称流量的15％时的负载。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：检测从所述前端转移到所述合成回路的所述补充气体的流量下降或流量激增，并且通过以下方式对所述流量下降或流量激增作出反应：a)在流动下降的情况下增加所述旁路料流中的气体量，或在流动激增的情况下降低所述量；b)在以上步骤a)之后，控制所述旁路料流中的气体量，以将所述转化器中的压力或跨过所述转化器的温度差保持在恒定值或在目标窄范围内。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括步骤：在所述循环器的吸入部处或在所述回路中重新引入所述旁路料流之前，冷却所述旁路料流。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述前端中生产补充气体包括从可再生能源生产氢气。11.一种用于控制在部分负载下运行的氨合成回路(5)的方法，其中：所述氨合成回路(5)包括：转化器(7)，在所述转化器(7)处催化合成氨；循环器(6)，所述循环器(6)是压缩机，所述压缩机被配置成维持所述回路中的循环，并且将包括所述补充合成气体的进料气体传送至所述转化器；从所述循环器至所述转化器的转化器进料管线(10)；冷凝区段(8)，所述冷凝区段(8)布置在所述合成区段的下游以接收含氨气态产物；分离区段(9)，其中将在所述冷凝区段中生产的冷凝物分离成氨液态产物和气态再循环料流；从所述分离区段至所述循环器的吸入部的再循环管线(14)；其中，所述氨合成回路具有处理对应于从所述前端转移到所述合成回路的补充气体的标称流量的满负载条件，并且所述部分负载对应于其中小于所述标称流量的量从所述前端转移到所述回路的条件，所述方法包括：在所述转化器上游的位置处从所述转化器进料管线分离气体料流(15)以形成旁路料流，并且将所述旁路料流在所述循环器(6)的吸入侧(24)处重新引入或在所述分离区段(9)下游的位置处重新引入到所述氨合成回路(5)中。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述部分负载的条件下，根据下列项中的一个或更多个来确定所述旁路料流中的气体量：从所述前端转移到所述氨合成回路中的所述补充气体的流量的瞬时量和/或随时间的变化；所述合成回路中或所述转化器中的压力；跨过所述转化器的温度差，所述温度差被检测为进入所述转化器的所述气体进料的温度和从所述转化器抽出的所述含氨产物的温度之间的差。13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，确定在所述旁路料流中的气体量，使得所述转化器中的压力为：
不小于标称合成压力的90％，优选不小于标称合成压力的95％，更优选不小于标称合成压力的98％，以及不大于标称合成压力的110％，优选不大于标称合成压力的105％，更优选不大于标称合成压力的102％。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，确定所述旁路料流中的气体量以将跨过所述转化器的温度差保持在目标范围内，所述温度差被检测为进入所述转化器的所述气体进料的温度和从所述转化器排出的所述含氨产物的温度之间的差。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，包括：检测从所述前端(1)转移至所述合成回路的补充气体(2)的流量的流量下降或激增，以及：a)在流动下降的情况下增加所述旁路料流中的气体量或在流动激增的情况下降低所述量；b)在以上步骤a)之后，控制所述旁路料流中的气体量，以将所述转化器中的压力或跨过所述转化器的温度差保持在恒定值或在目标窄范围内。16.一种用于由氨补充合成气合成氨的合成回路(5)，包括：转化器(7)，在所述转化器(7)处催化合成氨；循环器(6)，所述循环器(6)是压缩机，所述压缩机被配置成维持所述回路中的循环，并且将包括所述补充合成气体的进料气体传送至所述转化器；从所述循环器至所述转化器的转化器进料管线(10)；冷凝区段(8)，所述冷凝区段(8)布置在所述合成区段的下游以接收含氨气态产物；分离区段(9)，其中将在所述冷凝区段中生产的冷凝物分离成氨液态产物和气态再循环料流；从所述分离区段至所述循环器的吸入部的再循环管线；其中，所述回路还包括：旁路管线(15)，所述旁路管线(15)被布置成在所述转化器上游的位置处从所述转化器进料管线获取气体料流，并且将所述旁路料流在所述循环器(6)的吸入侧(24)处重新引入或在所述分离区段(9)下游的位置处重新引入到所述氨合成回路(5)中；流量控制阀(17)，所述流量控制阀(17)安装在所述旁路管线(15)上，所述转化器的控制系统(19)，所述控制系统(19)被配置成控制所述阀(17)的打开并且因此控制经由所述旁路管线(15)绕过所述转化器的气体量，所述控制系统被配置成用根据权利要求11至15中任一项所述的方法来运行。

技术总结
一种用于合成氨的方法，包括在前端产生补充气体和在氨合成回路(5)中转化所述补充气体，氨合成回路包括循环器(6)、转化器(7)、冷凝区段(8)以及液氨分离区段(9)，方法包括：当回路在部分负载下运行并且从前端转移到合成回路的补充气体的流量减小时，通过如下方式控制回路，即在转化器(7)上游的位置处从转化器进料管线(10)分离气体料流，由此形成旁路料流(15)；将所述旁路料流在循环器(6)的吸入侧(24)处或在回路(5)的位于分离区段(9)下游的位置处重新引入。位置处重新引入。位置处重新引入。


技术研发人员：毛里齐奥
受保护的技术使用者：卡萨乐有限公司
技术研发日：2020.10.12
技术公布日：2022/6/7