[发明专利]生产氨合成气的方法

权利要求书

1.生产氨合成气的方法，该方法包括以下步骤：

-将包含烃的气流和包含水蒸气的气流送入配备有复数个外部加热的催化剂管的初级转化炉中，

-使所述烃与所述水蒸气在所述初级转化炉的催化剂管中反应以获得产物气，该催化剂管中的操作压力为至少45巴，

-将所述产物气和氧化剂气流送入二级转化炉，

-使所述产物气与所述氧化剂气体反应，然后经过二级重整，以使从初级转化炉排出的所述产物气所含的全部烃充分重整并获得重整气，该重整气包含氢气、碳氧化物和未反应的水蒸气，并且具有的氮气含量为0到所述重整气中H₂/N₂摩尔比接近用于氨合成的化学计量比所需的含量，

-从所述重整气中除去碳氧化物，并且任选地送入一定量氮气以达到等于或接近用于氨合成的化学计量比的H₂/N₂摩尔比，获得所述合成气。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化剂气体是富氧空气，该富氧空气具有适于充分重整从初级转化炉排出的所述产物气所含的全部烃并获得所述重整气中与用于氨合成的化学计量比接近的H₂/N₂摩尔比的N₂/O₂摩尔比。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述富氧空气的O₂含量为22-50mol％，并以进入初级转化炉或者在使用预转化炉时进入预转化炉的烃中的每摩尔碳对应0.35-0.5摩尔的、富氧空气流中所含的氧的比例提供给所述二级转化炉。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化剂气体是基本纯的氧气并且在二级转化炉下游加入氮气，以获得接近用于氨合成的化学计量比的H₂/N₂摩尔比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述基本纯的氧气以进入初级转化炉或者在使用预转化炉时进入预转化炉的烃中的每摩尔碳对应0.30-0.50摩尔氧的比例提供给所述二级转化炉。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述初级转化炉的催化剂管中的所述操作压力为45-100bar，优选为60-80bar。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，来自初级转化炉的所述管的所述气体产物的出口温度为650-850℃。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述出口温度为700-770℃。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述从所述重整气中除去碳氧化物的步骤包括以下操作阶段：

-通过用未反应的水蒸气而催化转化成二氧化碳和氢气，从所述重整气中基本除去一氧化碳，从而获得基本除去一氧化碳和一些水蒸气的重整气，

-从基本除去一氧化碳和一些水蒸气的所述重整气中基本除去二氧化碳，获得仍然包含痕量的碳氧化物的重整气，

-通过催化转化成甲烷，除去所述痕量的二氧化碳。

10.由气体合成生产氨的方法，所述方法包括以下步骤：

-将包含烃的气流和包含水蒸气的气流送入配备有复数个被外部加热的催化剂管的初级转化炉中，

-使所述烃与所述水蒸气在所述初级转化炉的催化剂管中反应以获得产物气，所述催化剂管中的操作压力为至少45bar，

-将所述产物气和氧化剂气流送入二级转化炉，

-使所述产物气与所述氧化剂气体反应，然后经过二级转化，以使从初级转化炉排出的所述产物气所含的全部烃充分重整并获得重整气，该重整气包含氢气、碳氧化物和未反应的水蒸气，并且具有的氮气含量为0到所述重整气中H₂/N₂摩尔比接近用于氨合成的化学计量比所需的含量，

-从所述重整气中除去碳氧化物，并且任选地送入一定量氮气以达到等于或接近用于氨合成的化学计量比的H₂/N₂摩尔比，获得所述合成气，

-使所述合成气在有效获得氨的条件下在氨合成回路中反应。