[发明专利]一种氨合成气的精制工艺过程

权利要求书

1、一种精制氨合成气的工艺过程，该工艺过程包括下列步骤：

（a）将碳氢化合物原料在压力条件下进行一次蒸汽转化反应;

（b）将由步骤（a）所得的气体，加入空气进行二次蒸汽转化反应;

（c）将由步骤（b）所得的气体中的一氧化碳进行一氧化碳催化转化反应;

（d）从得自步骤（c）的气体中除去二氧化碳，得到含氮和氢的合成气体;

（e）将所述的氨合成气进行氨合成反应，生成氨，并将含生成氨的氨合成气送入一氨分离单元，把氨与剩余的氨合成气分开;

（f）将所述的分离出氨的剩余的氨合成气循环至步骤（e），其中：

在步骤（b）中，送入与为合成氨所需的氮的化学当量相当的过量空气;本工艺过程的特征在于：

在步骤（d）或步骤（e）中，采用吸附-脱附单元处理氨合成气，从该氨合成气中除去过量的氮，还有氨和非生成氨的气体组分，除去的氮量以调节氨合成气中的氢与氮之比达到合成氨所需的化学当量数，其中在吸附-脱附单元中的处理过程包括：

（1）将所述的氨合成气送入被吸附的氮所饱和的第一个吸附床，在该所述的第一个床中吸附水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳、大部份甲烷和含在所述的合成气中的氩气，脱附原先被吸附的氮，而氢和氮则流出所说的第一个床，

（2）将从所述的第一个床中流出的一部分气体送入后一流程的已经过脱附和增压步骤的第二个吸附床，吸附含在所述供气的一部分气体中的氮，并由上述第二个床排出基本上纯的氢气;

（3）当所述的后一流程的第二个吸附床被所吸附的氮所饱和时，将所述的在进行步骤（1）的第一个床转换为后续脱附步骤，又同时将所说后一流程的第二个床转换为进行步骤（1），又同时转换一个已经过脱附和增压的再接续的吸附床，进行步骤（2）;

（4）将从所说的进行步骤（2）的再接续后一流程的一个床排出的气体与所说的在进行步骤（1）、但未送到再接续后一流程进行步骤（2）的一个床的一部分气体合并而形成氨合成气，控制所说的两种气体的流量，以调节氨合成气中氢与氮之比达到预定的接近于合成氨所要求的化学当量值。

2、根据权利要求1的精制氨合成气体的工艺过程，其中所说的吸附-脱附单元是压力变动的吸附-脱附单元，该单元包括循环操作的4至6个吸附床，其步骤包括：

（Ⅰ）一个氮吸附步骤，当前一个床转换为进行置换一吸附步骤时，将一部分来自所述的前一个床排出的气体送入所述的吸附床中之一个床中去，所述前一个床安置在所说的一个床的流程前;

（Ⅱ）一个置换-吸附步骤，当所说的一个床被氮气饱和后，将新鲜氨合成气送入所说的一个床，一部分从所说的一个床排出的气体送到所说的一个床的后续流程的吸附床，其余部分直接排出所述的单元;

（Ⅲ）一个脱附步骤，当所说的进行氮-吸附步骤的下一个吸附床达到饱和时，将所说的一个床降压，被吸附的组份接着脱附出来;

（Ⅳ）一个增压步骤，当所说的一个吸附床完成脱附步骤后，将所说的一个床再增压，并对所说的一个床按所说的步骤（Ⅰ）-（Ⅳ）反复循环。

3、根据权利要求2的精制氨合成气的工艺过程还包括：在所说的步骤（Ⅲ）中，在所说的一个床进行降压前，将一种几乎不含氢的气体加入于所说的一个床中，以置换存在于所说的一个床的空隙的气体，从吸附-脱附单元引出被置换的气体，然后将在所说一个床的降压初期引出的气体送到一个进行再增压步骤的吸附床中去。

4、根据权利要求2的精制氨合成气的工艺过程还包括：在所说步骤（Ⅲ）中，在所说的一个床中降压到中等压力，然后将几乎不含氢气的气体送到所说的一个床中，以置换存在于所说的一个床的空隙的气体，排出从吸附-脱附单元中由所说的降压和被置换出的气体所引出的气体，进一步在所说的一个床中降压，将从所说的一个床在所说的进一步降压的初期引出的气体送到在进行再增压步骤的一个吸附床中去。