[其他]氨合成气的生产方法和装置

摘要

烃原料流与过量空气反应而转化成含有氢和一氧化碳的混合气，其中还含有所述空气中的氮气。经高温变换将所述一氧化碳转化成氢和二氧化碳后，混合气通入变压吸附系统，用以生产含氢气和氮气的非纯化氨合成气，其中在较高的操作压力下，把过量氮气分离出，并与由该系统所脱除的杂质一起排放。由变压吸附系统的清洗排放气可通入膨胀透平以供发电用。而氨合成气可送入甲烷化反应器以进行最后净化，并生成氨合成气，过程中不需要使用空气分离或制氮设备。

主权项

1.一种改进的生产氨合成气的方法，其中烃料流在第一转化炉内与蒸气进行催化反应，生成含有氢和一氧化碳的第一转化混合气；将所述的第一转化混合气通入第二转化炉内，使其中存在的未转化的甲烷与空气反应，所述引入第二转化炉中的空气中的含氮量大大超过氨合成中，经化学计算得出的与氢气反应所应提供的氮气量；第二转化混合气经过水煤气变换，使存在于所述的转化混合气中的一氧化碳转化为氢和二氧化碳；其特征在于，将这种变换的混合气通入一变压吸附系统，该系统能从存在于通过所述系统的气体中的氢气和部分氮气中，选择性地吸附二氧化碳、一氧化碳、甲烷和其它杂质，变压吸附系统的循环过程包括；(I)在吸附压力下，将这种变换气体从吸附床的进口端引入，随着其中杂质的吸附，部分净化的氢和氮的氨合成混合气从吸附床的出口端排出；(II)随着含氢空隙空间气体从吸附床的出口端排放，吸附床的部分顺流减压；(III)随着气体从进口端排放，吸附床逆流减压，由此吸附床的压力降低到较低的解吸吸压力；(IV)在较低的解吸压力下，清洗气体从吸附床的出口端引入，清洗气排放料从进口端排出；(V)将清洗床的压力再增加到吸附压力水平；和(VI)通过补充这种变换混合气，重复所述的(I)-(V)循环步骤；其结果是欲处理的转化混合气中过剩的氮气很容易在变压吸附系统中被脱除，并产生了所要求的氨合成混合气，而无需使用空气分离或者制氮装置来提供所述的氨合成气中的氮气。