[发明专利]甲醇、氨和尿素的联合生产

权利要求书

1.用于从烃原料联合生产甲醇、氨和尿素的方法，所述方法包括以下步骤：

a)从包括第一重整步骤和第一甲醇转化步骤的第一甲醇工艺获得包含甲醇的第一流出物和包含氢气、氮气和未转化的碳氧化物的第一气体流出物；和

从包括第二重整步骤和第二甲醇转化步骤的第二甲醇工艺获得包含甲醇的第二流出物和包含氢气、氮气和未转化的碳氧化物的第二气体流出物，

其中第一和第二甲醇工艺通过合成气管线互连，使得来自两个第一和第二重整步骤中的每一个的合成气被分配到第一和第二甲醇步骤中的每一个；

b)在共用的催化甲烷化阶段中，从第一和/或第二气体流出物产生氨合成气，并取出所述氨合成气；

c)在共用的氨合成阶段中催化转化所述氨合成气中的氮气和氢气，并取出包含氨的流出物和包含氢气、氮气和/或甲烷的吹扫气流；和

d)使包含氨的流出物的至少一部分与来自第一和第二重整步骤中的至少一个的包含CO₂的烟道气的至少一部分反应，以生产尿素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一和第二甲醇工艺的每一个中进行以下步骤：

1)在包括初级和次级重整阶段的重整工段中，通过使烃原料进行蒸汽重整来制备含有氢气、碳氧化物和氮气的甲醇合成气；

2)在单程甲醇合成阶段中，催化转化甲醇合成气中的碳氧化物和氢气，并取出包含甲醇的流出物和包含氮气、氢气和未转化的碳氧化物的气体流出物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述次级重整阶段是吹气式次级重整阶段。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氨合成气具有3:1的H₂:N₂摩尔比。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述烃原料是天然气或替代天然气或包含80％甲烷的气体。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中至少通过控制从第一和/或第二重整步骤进料到第一和/或第二甲醇生产阶段的合成气的量来控制第一和第二甲醇合成工艺的第一和第二单程甲醇合成阶段的甲醇转化率。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过使合成气通过一个或多个沸水反应器并随后通过一个或多个绝热固定床反应器来进行甲醇合成。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过使合成气通过一个或多个沸水反应器并随后通过一个或多个气体冷却的反应器来进行甲醇合成。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述沸水反应器是冷凝-甲醇型单一反应器形式，其在共同的壳内包括甲醇催化剂颗粒的固定床和适于用冷却剂来间接冷却甲醇合成气的冷却装置。

10.根据权利要求8所述的方法，其还包括冷却从每个甲醇反应器中取出的合成气以使冷凝甲醇并使气体通过分离器，从分离器中取出含有粗甲醇的底部馏分，取出含有合成气的塔顶馏分并将其送至随后的甲醇反应器，以及通过将每个反应器的分离器的含有粗甲醇的底部馏分合并，形成含有甲醇的单一液体流出物。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括从包含氢气、氮气和甲烷的吹扫气流中取出富含氢气的流，并将该流添加到步骤a)中。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括从包含氢气、氮气和甲烷的吹扫气流中取出废气，并将该流添加到步骤a)中。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括平行的甲醇工艺。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中将来自第一和/或第二甲醇工艺的至少一部分甲醇转化成甲醛。