利用改进的深冷净化制备氨合成气的方法技术

技术编号:4128020 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供利用改进的深冷净化制备氨合成气的方法。公开了用于制备氨合成气的方法以及相关设备,其中所述原料合成气(13)在深冷部(CS)中净化,并且富氮液体流(30)在净化和HN比率调节过程中与所述原料合成气分离,并且其中所述液体流(30)的压力在透平机(60)中降低,从而提高了对于深冷部的净制冷效果。还公开了其中通过低压或高压合成气膨胀机提供冷却的实施方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制备主要由氢和氮构成的合成气的方法和装置, 所述合成气适合于合成氨。更详细地,本专利技术涉及其中来自烃转化的原料 合成气进行深冷调节以获得所述合成气的方法和装置。
技术介绍
氨合成气需要含有摩尔比(HN比率)约为3:1的&和N2,其中杂质尽 可能低。在现有技术中,在氨合成工段的前端,通过烃原料的转化,通常 通过天然气蒸气-转化,和/或用空气的部分氧化,而获得这样的合成气。一般的现有技术方法包括在第一(初级)蒸气转化器中进行,然后在 使用空气进行工作的次级转化器中进行。利用空气将过量的氮引入,从而 进入次级转化器,获得含有&、过量N2以及一定量的CH4、 CO、 C02、 Ar和H20的原料合成气,其中所述过量的氮是相对于氨合成下游所需的 氮的量而言的。在常规的CO变换、C02移除和甲垸化处理步骤以及通常使用分子筛 进行的进一步处理以完全移除H20和C02之后,所述原料合成气需要进 行净化并且调节HN比。这是在合适的深冷部完成的,所述深冷部有利地 包括分凝器,或在包括冷却塔和回流冷凝器的组件中完成的,或在被称作 Braun PurifierTM的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备含氢和氮的合成气的方法,所述合成气适合于制备氨,所述方法包括下列步骤:  ■由烃原料的转化获得包含H↓[2]、N↓[2]和杂质的原料合成气流(13);  ■将所述原料合成气流(13)在深冷部(CS)冷却至深冷温度并且进行净化和HN比率调节处理,由此获得包含摩尔比约3∶1的H↓[2]和N↓[2]的净化合成气流,并且由此从所述原料合成气(13)中分离出富氮液体流(30);  ■将所述净化合成气流通过与所述冷却原料气流热交换而再加热,并且使其可在适合于氨合成的压力下使用,  所述方法的特征在于:所述富氮液体流(30)在合适的液体膨胀机(60)中进行减压,从而从所述膨胀中回收机械功(W),...

【技术特征摘要】
EP 2008-8-28 08015165.71.一种用于制备含氢和氮的合成气的方法,所述合成气适合于制备氨,所述方法包括下列步骤■由烃原料的转化获得包含H2、N2和杂质的原料合成气流(13);■将所述原料合成气流(13)在深冷部(CS)冷却至深冷温度并且进行净化和HN比率调节处理,由此获得包含摩尔比约3∶1的H2和N2的净化合成气流,并且由此从所述原料合成气(13)中分离出富氮液体流(30);■将所述净化合成气流通过与所述冷却原料气流热交换而再加热,并且使其可在适合于氨合成的压力下使用,所述方法的特征在于所述富氮液体流(30)在合适的液体膨胀机(60)中进行减压,从而从所述膨胀中回收机械功(W),并且将从所述膨胀获得的流(31)用作热交换介质以提供所述深冷部(CS)的至少部分净制冷。2. 根据权利要求1所述的方法,其中在所述膨胀过程中至少部分蒸发 所述富氮液体流(30)。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中从所述减压获得的流(31)被 用于提供所述深冷部(CS)的全部制冷。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中在所述净化并且 HN比率调节处理之后',在深冷温度的净化合成气的一部分(16)被分离, 并且在合适的气体膨胀机(300)中进行膨胀,并且膨胀后的净化合成气流 (17)被用作热交换介质以对所述深冷部(CS)提供部分所述制冷。5. 根据权利要求4所述的方法,其中净化合成气的所述部分(16)是较 少部分,优选15-30%摩尔流量。6. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中由主合成气压縮机 (200)释放的压縮的净化合成气的一部分(123)被送回到所述深冷部,冷却至 深冷温度,在合适的气体膨胀机(301)中膨胀,并且所述气体膨胀机(301) 的输出流(125)被用作热交换介质以提供所述深冷部的部分净制冷。7. 根据权利要求6所述的方法,其中压縮的净化合成气的所述部分 (123)是由所述主压縮机(200)释放的总流量(130)的较小部分,优选10至20%摩尔流量。8. 根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述液体膨胀机(60)是透 平机。9. 一种用于制备包含氢和氮的合成气的装置,所述合成气适合于氨的 制备,所述装置适合于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。10. —种根据权利要求9所述的装置,所述装置至少包括-烃转化设备,以及用于变换反应、C02移除、甲烷化和气体干燥的另外设备,从而提供含有H2、 N2和杂质的原料合成气流(13);-深冷部(CS),所述的深冷部(CS)用于所述原料合成气流(13)的净化和 精馏,适合于将所述原料合成气(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃尔曼诺菲利皮杰弗里弗雷得里克斯金纳
申请(专利权)人:阿梅尼亚卡萨莱股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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