[发明专利]氨合成用合成气的制备方法

权利要求书

1.一种用于制备适于制备氨的含氢和氮的合成气的方法，其中：

-将烃原料(10)转化，所述转化包括变换、CO₂脱除和甲烷化的步 骤，从而获得含H₂、N₂和杂质的原料合成气流(13)；

-将所述原料气流(13)在深冷段(CS)中冷却至深冷温度并且进行 净化和HN比调节，从而获得含摩尔比为约3∶1的H₂和N₂的净 化合成气流(14)；

-将所述净化合成气流(14)在所述深冷段(CS)中再加热，然后在主 压缩段(200)中压缩至适于氨合成的压力值，

其特征在于，在所述净化和HN比调节的步骤后，将处于深冷温度的所述 净化合成气的较小部分(16)分离并且进行膨胀，从而获得主净化合成气流 (14a)和较小的、膨胀的净化合成气流(17)；将所述较小的流(17)用作所述 深冷段(CS)中的热交换介质，然后压缩并且在所述深冷段(CS)的出口和所 述主压缩段(200)上游与主流再合并。

2.根据权利要求1所述的方法，其中以摩尔流量计，所述净化合成气 (14)的较小部分(16)介于10和49％之间，并且优选介于15和30％之间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述净化合成气的较小部分 (16)的膨胀具有介于1.5至5.0之间的膨胀率。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中将所述净化合成气 的主要部分(14a)和较小部分(17)分别与进入所述深冷分离器的原料合成气 (13)进行热交换，从而获得在所述主合成气压缩段(200)上游汇合的各个再 加热的合成气流(20、18)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中通过在主热交换器 (HE1)中与所述净化合成气的膨胀的较小部分(17)以及与所述净化合成气 的剩余的主要部分(14a)的热交换，并且通过在第二热交换器(HE2)中与所 述合成气的较小部分以及主要部分中的至少一个的热交换，将所述原料合 成气(13)在所述主热交换器(HE1)中以及然后在所述第二热交换器(HE2)中 冷却。

6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述原料合成气(13)在所述深 冷段(CS)的主热交换器(HE1)中冷却至深冷温度，然后将它进料到接触装 置(57)中；将来自所述接触装置(57)的蒸汽在回流冷凝器(HE2)中进一步冷 却并且送到分离器(58)中，在所述分离器(58)中获得富氮液体回流流(13d) 和净化合成气流(14)；然后在所述分离器下游将所述净化气流分成较小部 分(16)和较大部分(14a)，所述较小部分(16)被送到膨胀器(300)中；然后使 所述净化气的较小部分和较大部分平行通过所述回流冷凝器和主热交换 器，并且通过主要与所述原料合成气流(13)的热交换再加热到环境温度附 近；将所述较小气体部分在辅助循环压缩机(201)中压缩并且在所述合成气 的主压缩机(200)上游与所述剩余的净化合成气汇合。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中在所述主热交换器(HE1)和 任选地在所述第二热交换器(HE2)中，通过与取自所述原料合成气本身的 过量的氮液流(31)的热交换，将所述原料合成气进一步冷却。

8.用于制备适于制备氨的含氢和氮的合成气的设备，所述设备适于进 行根据权利要求1至7中的任一项所述的方法。