[发明专利]用于选自含氮产品和经发酵及培养的产品的产品的生产系统和生产方法

权利要求书

1.一种选自含氮产品和发酵及培养的产品的产品的生产系统，所述生产系统包括：

氨合成装置，其中在支持的金属催化剂的存在下，通过含有氢和氮的源气体的反应合成含氨气体，所述支持的金属催化剂含有作为支持物的选自下组的一项或多项：

i)导电性钙铝石化合物；

ii)二维电子化合物或其前驱体；和

iii)支持物基质和由所述支持物基质支持的金属酰胺形成的复合物，所述支持物基质含有至少一种选自ZrO₂、TiO₂、CeO₂和MgO的金属氧化物，所述金属酰胺由式M(NH₂)_X表示(其中M表示选自Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Eu的一种或多种；且x表示M的价数)；和

生产装置，其使用源自含氨气体的氨生产选自含氮产品和发酵及培养产品的产品，所述含氨气体通过使用所述氨合成装置获得。

2.根据权利要求1的生产系统，其中在所述氨合成装置中，所述源气体在包括530℃或更低的反应温度和30MPa或更低的反应压力的条件下反应。

3.根据权利要求1或2的生产系统，进一步包括氨浓缩装置，其浓缩通过使用所述氨合成装置获得的含氨气体中的氨。

4.根据权利要求1至3中任一项的生产系统，进一步包括再循环装置，其在所述氨合成装置的下游侧回收未反应的氢和氮，并将回收的气体再循环至所述氨合成装置的上游侧。

5.根据权利要求4的生产系统，其中所述再循环装置包括脱水装置和/或干燥装置，其配置为除去回收的气体中的水。

6.根据权利要求1至5中任一项的生产系统，其中所述生产系统使用源自含氨气体的氨生产氨水，所述含氨气体通过使用所述氨合成装置获得，并使用获得的氨水生产发酵及培养产品。

7.根据权利要求1至5中任一项的生产系统，其中所述生产系统使用源自含氨气体的氨生产氨水，所述含氨气体通过使用所述氨合成装置获得，从获得的氨水回收氨气，并使用回收的氨气生产发酵及培养产品。

8.根据权利要求1至5中任一项的生产系统，其中所述含氮产品选自氨水、铵盐、尿素、硝酸和硝酸盐。

9.根据权利要求1至7中任一项的生产系统，其中所述发酵及培养产品选自氨基酸、有机酸、多糖、蛋白质、抗生素、醇和微生物细胞。

10.一种选自含氮产品和发酵及培养产品的产品的生产方法，所述方法包括：

(A)在支持的金属催化剂的存在下通过含有氢和氮的源气体的反应合成含氨气体，所述支持的金属催化剂含有作为支持物的选自下组的一项或多项：i)导电性钙铝石化合物；ii)二维电子化合物或其前驱体；和iii)支持物基质和由所述支持物基质支持的金属酰胺形成的复合物，所述支持物基质含有至少一种选自ZrO₂、TiO₂、CeO₂和MgO的金属氧化物，所述金属酰胺由式M(NH₂)_X表示(其中M表示选自Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Eu的一种或多种；且x表示M的价数)；和

(B)使用源自获得的含氨气体的氨生产选自含氮产品和发酵及培养产品的产品。

11.根据权利要求10的方法，其中步骤(A)和步骤(B)连续实施。

12.根据权利要求10或11的方法，其中在步骤(A)中所述源气体在包括530℃或更低的反应温度和30MPa或更低的反应压力的条件下反应。

13.根据权利要求10至12中任一项的方法，进一步包括浓缩步骤(A)获得的含氨气体中的氨。

14.根据权利要求10至13中任一项的方法，进一步包括在步骤(A)之后回收未反应的氢和氮，并将回收的气体再循环至步骤(A)。

15.根据权利要求14的方法，其中所述再循环包括实施脱水处理和/或干燥处理去除回收的气体中的水。

16.根据权利要求10至15中任一项的方法，其中使用源自步骤(A)中获得的含氨气体的氨生产氨水，和在步骤(B)中使用获得的氨水生产发酵及培养产品。