EP4524097A1 Metoda i instalacja do otrzymywania produktu zawierającego wodór przy użyciu amoniaku

Tytuł: METHOD AND PLANT FOR OBTAINING A HYDROGEN-CONTAINING PRODUCT USING AMMONIA

Data publikacji: 19 marca 2025

Patent EP4524097A1 dotyczy innowacyjnego procesu i instalacji do wytwarzania produktu zawierającego wodór z amoniaku zawierającego wodę i/lub olej. Głównym celem tego patentu jest poprawa efektywności procesu rozkładu amoniaku poprzez usunięcie wody i/lub oleju z surowca amonowego przed jego wprowadzeniem do reaktora krakingu (ammoniakcrakera). Jest to szczególnie istotne w przypadku stosowania katalizatorów na bazie żelaza, które są wrażliwe na obecność wody i oleju, co może prowadzić do ich szybszej dezaktywacji.

Kluczowym elementem opisanego procesu jest etap wstępnego oczyszczania amoniaku. W tym celu stosuje się adsorber, który może działać na zasadzie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) lub adsorpcji zmiennotemperaturowej (TSA). Adsorber usuwa wodę i/lub olej z amoniaku, wytwarzając oczyszczony gaz amonowy oraz pozostałość (tailgas) wzbogaconą w wodę i/lub olej. Proces ten może być prowadzony w temperaturze od 5°C do 60°C i przy ciśnieniu od 20 do 60 bar. W przypadku adsorpcji zmiennociśnieniowej, regeneracja adsorbenta odbywa się poprzez obniżenie ciśnienia do 4 bar, 2,5 bar lub nawet 1,5 bar.

Patent szczegółowo opisuje różne warianty procesu, w tym możliwość zastosowania membran do usuwania wody i/lub oleju, a także różne metody regeneracji adsorbentów. W przypadku adsorpcji zmiennotemperaturowej, do regeneracji używa się gazu o temperaturze od 95°C do 300°C. Jako gaz regeneracyjny może być stosowany zewnętrznie dostarczany gaz (np. azot), część gazu syntezowego otrzymanego w procesie rozkładu amoniaku lub część końcowego produktu zawierającego wodór. Istotnym aspektem procesu jest możliwość wykorzystania pozostałości (tailgas) z etapu oczyszczania amoniaku jako paliwa do dostarczania ciepła do reaktora krakingu amoniaku, co dodatkowo zwiększa efektywność energetyczną całego procesu.

Wynalazek ma szereg zastosowań w przemyśle, szczególnie w procesach produkcji wodoru z amoniaku. Patent opisuje możliwość integracji tego rozwiązania z istniejącymi instalacjami przemysłowymi. Zastosowanie tego procesu może prowadzić do znacznego wydłużenia żywotności katalizatorów na bazie żelaza, które są bardziej energooszczędne niż tradycyjne katalizatory niklowe, ale bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest obniżenie kosztów operacyjnych i konserwacyjnych instalacji do produkcji wodoru z amoniaku, przy jednoczesnym zwiększeniu ich efektywności energetycznej. Jest to szczególnie istotne w kontekście rosnącego zapotrzebowania na wodór jako czysty nośnik energii i surowiec w przemyśle chemicznym.