[发明专利]使用超纯高压氢气制备氨

权利要求书

1.一种形成燃料气体混合物的方法，该方法包括：

使得第一部分的烃进料流与包含氧气分子的氧化剂气体或者蒸汽中的至少一种发生放热反应，以形成放热产生的合成气产物；

用蒸汽在催化剂作用下对第二部分的烃进料流在热交换重整器中进行吸热重整，以形成吸热重整的合成气产物，其中，生成吸热重整的合成气产物所用的至少一部分热量通过从放热生成的合成气产物和吸热重整的合成气产物回收热量获得；

使得放热生成的合成气产物与吸热重整的合成气产物混合以形成混合的合成气流；

对该混合的合成气流进行冷却以在热回收锅炉中形成蒸汽；

在一个或多个催化一氧化碳转换反应器中使得所述混合的合成气流发生催化反应，以产生包含额外的H₂和CO₂的经过转换的物流；

在热交换器中，通过将热量传输到用于合成气生产中蒸汽生产的水，将所述经过转换的物流冷却到接近环境温度；

从经过转换的合成气流中去除CO₂，以形成CO₂减少的物流；

从所述CO₂减少的物流中去除高压且基本纯的H₂气流；以及

使得所述高压且基本纯的H₂气流与高压且基本纯的N₂气流混合以制备氨。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨中包含的杂质小于或等于约50ppm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨的制备不依赖于回路吹扫。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合的高压且基本纯的H₂气流与高压且基本纯的N₂气流的压力范围约为100至300巴。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压且基本纯的H₂气流包含占总体积约20ppm的不同于H₂的其他组分。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压且基本纯的H₂气流的压力大于或等于约60巴。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用部分氧化燃烧器和之后的对流加热的蒸汽中的催化重整区段加上烃类重整器来生成所述放热生成的合成气产物。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进料流包含甲烷。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用常规物理洗涤方法或者常规化学洗涤方法中的至少一种来去除CO₂。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用一个或多个变压吸附系统从CO₂减少的气流中分离所述高压且基本纯的H₂气流。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述一个或多个变压吸附系统包含两个变压吸附系统。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，从所述两个变压吸附系统形成的H₂基本是相同的压力。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，来自所述一个或多个变压吸附系统的至少一部分的废气被用作燃气轮机的燃料。