[其他]氨合成气的生产方法和装置

权利要求书

1、一种改进的生产氨合成气的方法，其中烃料流在第一转化炉内与蒸气进行催化反应，生成含有氢和一氧化碳的第一转化混合气;将所述的第一转化混合气通入第二转化炉内，使其中存在的未转化的甲烷与空气反应，所述引入第二转化炉中的空气中的含氮量大大超过氨合成中，经化学计算得出的与氢气反应所应提供的氮气量;第二转化混合气经过水煤气变换，使存在于所述的转化混合气中的一氧化碳转化为氢和二氧化碳;其特征在于，将这种变换的混合气通入一变压吸附系统，该系统能从存在于通过所述系统的气体中的氢气和部分氮气中，选择性地吸附二氧化碳、一氧化碳、甲烷和其它杂质，变压吸附系统的循环过程包括：

（Ⅰ）在吸附压力下，将这种变换气体从吸附床的进口端引入，随着其中杂质的吸附，部分净化的氢和氮的氨合成混合气从吸附床的出口端排出;

（Ⅱ）随着含氢空隙空间气体从吸附床的出口端排放，吸附床的部分顺流减压;

（Ⅲ）随着气体从进口端排放，吸附床逆流减压，由此吸附床的压力降低到较低的解吸吸压力;

（Ⅳ）在较低的解吸压力下，清洗气体从吸附床的出口端引入，清洗气排放料从进口端排出;

（Ⅴ）将清洗床的压力再增加到吸附压力水平;和

（Ⅵ）通过补充这种变换混合气，重复所述的（Ⅰ）-（Ⅴ）循环步骤;

其结果是欲处理的转化混合气中过剩的氮气很容易在变压吸附系统中被脱除，并产生了所要求的氨合成混合气，而无需使用空气分离或者制氮装置来提供所述的氨合成气中的氮气。

2、根据权利要求1的方法，其中清洗气流在60～100磅/平方英寸（绝对压力，以下同）的压力下，从吸附床的进口端排出。

3、根据权利要求2的方法，其中在膨胀透平机中将所述的从吸附床的进口端排出的清洗气流进行膨胀。

4、根据权利要求3的方法，其中将所述的净化气流预热和/或者与空气燃烧，并且膨胀到约为大气压。

5、根据权利要求4的方法，其中所述的净化气流在70～80磅/平方英寸的压力下，从吸附床的进口端排出。

6、根据权利要求4的方法，其中所述的膨胀的清洗气体通入所述的第一转化炉，作为其中的燃料。

7、根据权利要求4的方法，其中所述的通入变压吸附系统的这种变换混合气含有过量氮气，其氢/氮摩尔为1/1至2.4/1而所述变换仅是高温变换。

8、根据权利要求7的方法，其中从变压吸附系统排出的氨合成混合气基本上含有75%的氢和25%的氮，并带有少量的一氧化碳、甲烷和氩。

9、根据权利要求1的方法，其中空气在500～1000磅/平方英寸的压力下，通入第二转化炉。

10、根据权利要求5的方法，其中所述的压力是700～900磅/平方英寸。

11、根据权利要求1的方法，其中将一部分通入第一转化炉的烃料流直接转入所述的第二转化炉，以有效地减少所述的第一转化炉中所需的蒸气。

12、根据权利要求11的方法，其中在所述的混合气变换之前回收第二转化混合气的热量。

13、根据权利要求12的方法，其中在回收所述的混合气热量之前，用水冷却所述的第二转化气混合物，使其温度降低。