[發明專利]氨合成用合成氣的制備方法

無效

• 申請號: 200910147532.7
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101607694A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 埃爾曼諾·菲利皮;杰弗里·弗雷得里克·斯金納
• 申請（專利權）人: 阿梅尼亞·卡薩萊股份有限公司
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02;C01B3/34
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王 旭

1.一種用于制備適于制備氨的含氫和氮的合成氣的方法，其中：

-將烴原料(10)轉化，所述轉化包括變換、CO₂脫除和甲烷化的步 驟，從而獲得含H₂、N₂和雜質的原料合成氣流(13)；

-將所述原料氣流(13)在深冷段(CS)中冷卻至深冷溫度并且進行 凈化和HN比調節，從而獲得含摩爾比為約3∶1的H₂和N₂的凈 化合成氣流(14)；

-將所述凈化合成氣流(14)在所述深冷段(CS)中再加熱，然后在主 壓縮段(200)中壓縮至適于氨合成的壓力值，

其特征在于，在所述凈化和HN比調節的步驟后，將處于深冷溫度的所述 凈化合成氣的較小部分(16)分離并且進行膨脹，從而獲得主凈化合成氣流 (14a)和較小的、膨脹的凈化合成氣流(17)；將所述較小的流(17)用作所述 深冷段(CS)中的熱交換介質，然后壓縮并且在所述深冷段(CS)的出口和所 述主壓縮段(200)上游與主流再合并。

2.根據權利要求1所述的方法，其中以摩爾流量計，所述凈化合成氣 (14)的較小部分(16)介于10和49％之間，并且優選介于15和30％之間。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述凈化合成氣的較小部分 (16)的膨脹具有介于1.5至5.0之間的膨脹率。

4.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中將所述凈化合成氣 的主要部分(14a)和較小部分(17)分別與進入所述深冷分離器的原料合成氣 (13)進行熱交換，從而獲得在所述主合成氣壓縮段(200)上游匯合的各個再 加熱的合成氣流(20、18)。

5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中通過在主熱交換器 (HE1)中與所述凈化合成氣的膨脹的較小部分(17)以及與所述凈化合成氣 的剩余的主要部分(14a)的熱交換，并且通過在第二熱交換器(HE2)中與所 述合成氣的較小部分以及主要部分中的至少一個的熱交換，將所述原料合 成氣(13)在所述主熱交換器(HE1)中以及然后在所述第二熱交換器(HE2)中 冷卻。

6.根據權利要求5所述的方法，其中將所述原料合成氣(13)在所述深 冷段(CS)的主熱交換器(HE1)中冷卻至深冷溫度，然后將它進料到接觸裝 置(57)中；將來自所述接觸裝置(57)的蒸汽在回流冷凝器(HE2)中進一步冷 卻并且送到分離器(58)中，在所述分離器(58)中獲得富氮液體回流流(13d) 和凈化合成氣流(14)；然后在所述分離器下游將所述凈化氣流分成較小部 分(16)和較大部分(14a)，所述較小部分(16)被送到膨脹器(300)中；然后使 所述凈化氣的較小部分和較大部分平行通過所述回流冷凝器和主熱交換 器，并且通過主要與所述原料合成氣流(13)的熱交換再加熱到環境溫度附 近；將所述較小氣體部分在輔助循環壓縮機(201)中壓縮并且在所述合成氣 的主壓縮機(200)上游與所述剩余的凈化合成氣匯合。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其中在所述主熱交換器(HE1)和 任選地在所述第二熱交換器(HE2)中，通過與取自所述原料合成氣本身的 過量的氮液流(31)的熱交換，將所述原料合成氣進一步冷卻。

8.用于制備適于制備氨的含氫和氮的合成氣的設備，所述設備適于進 行根據權利要求1至7中的任一項所述的方法。