[发明专利]冷壁水平氨转化器

权利要求书

1.一种制造氨的方法，其包含：

将氮气和氢气供给到反应区，该反应区布置在内壳中，并且该内壳布置在外壳中，来在其之间形成空间，其中该反应区包含与所述空间间接热交换的至少一个催化剂床，该催化剂床包含至少一种催化剂；

在该反应区中反应氮气和氢气，来形成含氨的流出物；

从内壳回收该流出物；

冷却所回收的流出物来提供冷却的流出物流；

将冷却流体供给到所述外壳，以使得该冷却流体流过所述空间的至少一部分，并且与内壳的外部流体连通；

其中至少一部分的该冷却的流出物提供了至少一部分的冷却流体；和

从外壳回收该冷却流体作为氨产物。

2.权利要求1的方法，其中该冷却流体将反应区的温度保持为大约570°F-大约1200°F。

3.权利要求1的方法，其中该冷却流体将外壳温度保持为大约100°F-大约600°F，和其中该冷却流体将反应区温度保持为大约600°F-大约950°F。

4.权利要求1的方法，其中该反应区包含与所述空间中的冷却流体间接热交换的两个或多个催化剂床。

5.权利要求1的方法，其中该外壳是由选自下面的一种或多种材料制成的：碳钢，其他低合金金属，及其组合。

6.权利要求5的方法，其中该内壳和反应区是由选自下面的一种或多种材料制成的：不锈钢，因科镍铬合金，因科镍合金，钛，其他高合金金属及其组合。

7.权利要求1的方法，其中将氮气和氢气以足以提供大约1∶1-大约1∶4的摩尔比的速率供给到反应区中。

8.权利要求1的方法，其中该催化剂床中的催化剂选自磁铁矿，铂族金属，碳基催化剂及其组合。

9.权利要求1的方法，其进一步包含从主氨合成回路向反应区中引入吹扫气体。

10.一种系统，用于将供料流中的氮气和氢气转化成氨，该系统包含：

反应器，其包含布置在外壳中的内壳，和布置在该内壳中的反应区，其中在该内壳和外壳之间形成空间，和其中该反应区包含与所述空间间接热交换的一个或多个催化剂床；

第一入口，用于将该供料流引入所述反应区；

第一出口，用于从反应区排出流出物，其中该第一入口、反应区和第一出口提供了通过外壳的第一正压室；

第二入口，用于将冷却流体引入到所述空间中；和

第二出口，用于将冷却流体从所述空间排出。

11.权利要求10的系统，其中该第二入口、外壳和第二出口提供了包围着第一正压室的第二正压室。

12.权利要求10的系统，其中该第二正压室是使用选自下面的材料制成的：碳钢，其他低合金金属及其组合。

13.权利要求10的系统，其中该催化剂床包括至少一种催化剂。

14.权利要求13的系统，其中该催化剂选自磁铁矿，铂族金属，碳基催化剂及其组合。

15.一种用于将初始的氨设备转换成为转换的氨设备的方法，其包含：

安装第二氨合成回路，用于使供料流反应来形成氨，其中该第二氨合成回路包含与冷却器单元流体连通的冷壁合成反应器，其中该冷壁合成反应器包含布置在外壳中的内壳和布置在该内壳中的反应区，其中在该内壳和外壳之间形成空间，其中该反应区包含与所述空间间接热交换的一个或多个催化剂床，和其中该催化剂床包括至少一种催化剂；

通过第一入口将供料流引入到该反应区中；

通过第一出口将流出物从该反应区中排出，其中该第一入口、反应区和第一出口提供了通过外壳的第一正压室；

通过第二入口将冷却流体引入到所述空间中；和

通过第二出口将该冷却流体从所述空间排出。

16.权利要求15的方法，其中该第二氨合成回路包含氨回收单元，用于从该第二氨产物中分离富氨的流体，和用于将残气再循环到重整器供料。

17.权利要求15的方法，其中该冷壁合成反应器的外壳是使用选自下面的材料制成的：碳钢，其他低合金金属及其组合。