[发明专利]用于生产氨合成气的工艺

权利要求书

1.一种用于从含烃的原料生产氨合成气的方法，所述方法包含用水蒸气初级重整所述原料的步骤，用氧化剂流次级重整的步骤，以及进一步处理所述合成气的步骤，其中进一步处理所述合成气的步骤至少涉及变换、除去二氧化碳和甲烷化，所述方法的特征在于：

-使由所述次级重整生产的合成气在200-350℃的温度经历中温变换，

-并且其中所述初级重整以低于2的水蒸气-碳比率而运行。

2.根据权利要求1所述的方法，所述水蒸气-碳比率为1.5-2并且优选为1.5-1.7。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包含在初级重整步骤前预重整所述原料的步骤。

4.根据权利要求1-3任何之一所述的方法，所述氧化剂流是空气、富O₂空气或基本上纯的氧气中的任何之一。

5.根据权利要求1-4任何之一所述的方法，通过用合适的冷却介质去除热量使所述中温变换在基本上等温的条件下进行。

6.根据权利要求1-5任何之一所述的方法，还包括从合成气去除未反应甲烷的步骤，该步骤通过从合成气低温分离甲烷或通过吸附处理步骤优选变压吸附而进行。

7.用于根据前述权利要求中任一项生产氨合成气的设备，所述设备至少包含初级水蒸气重整器(12)，与氧化剂流进料管线相连接的次级重整器(14)，以及用于处理由所述次级重整器输送的合成气的装置，所述装置至少包含从次级重整器接收合成气的变换反应器、二氧化碳去除系统和甲烷化器，所述设备的其特征在于所述变换反应器(19)在200-350℃的中温下运行，并且所述初级重整器以低于2的水蒸气-碳比率运行。

8.根据权利要求7所述的设备，在所述初级重整器的上游包含预重整器(12a)。

9.根据权利要求7或8所述的设备，所述在中温下运行的变换反应器是具有板式热交换器的等温反应器。

10.一种用于改造合成氨设备的方法，所述设备包括用于生产氨合成气的前端和用于使所述合成气反应为氨的合成回路，所述前端至少包含初级重整器(12)、次级重整器(14)、高温变换HTS反应器，所述初级重整器与烃进料(10)和水蒸气进料(11)相连接，

所述方法至少包含以下步骤：

-用新的中温变换反应器(19)代替所述HTS反应器，或改变所述HTS反应器以在中温下运行，所述中温为200-350℃；

-改变至所述初级重整器的所述烃进料(10)和水蒸气进料(11)，从而实现所述初级(12)重整器以低于2的水蒸气-碳比率运行。

11.根据权利要求10所述的方法，包含改变至所述初级重整器的烃进料和水蒸气进料的步骤，从而实现所述初级重整器(12)以1.5-2并优选1.5-1.7范围内的水蒸气-碳比率而运行。

12.根据权利要求10或11所述的方法，包含以下步骤中的任何一个：

-保持HTS反应器的现有容器，用合适的中温催化剂，例如铜-锌催化剂来替代高温催化剂，并为所述容器提供浸于催化剂中的内部热交换器，

或者

-安装新的中温变换反应器以替代现有的HTS反应器，新的反应器具有用于在中温下运行的合适的催化剂，以及浸于所述催化剂中的内部热交换器。

13.根据权利要求10-12任何之一所述的方法，进一步包含在初级水蒸气重整器的上游增加预重整段(12a)的步骤。

14.根据权利要求10-13任何之一所述的方法，进一步包含下列任何一个步骤：a)改变至所述次级重整器的现有空气进料以提供更大的空气输入，或者b)安装用于富集被引入次级重整器的空气进料的合适的装置，或者c)安装基本上纯的氧气的合适的源并将所述纯氧气进料至所述次级重整器。

15.根据权利要求10-14任何之一所述的方法，进一步包括下列步骤任何之一：安装用于低温分离合成气中的过量甲烷和/或氮气的装置；安装适于通过吸附工艺例如PSA分离合成气中的过量氮气的装置；增加吹扫回路形成合成回路，以提供剩余甲烷的去除。