[发明专利]甲醇和脲的联合生产

权利要求书

1.从烃原料联合生产甲醇和脲的方法，其包括以下连续步骤：

(a) 通过在一级转化阶段和随后在二级转化阶段蒸汽转化所述烃原料，制备含有氢气，一氧化碳和二氧化碳以及氮气的合成气；

(b) 使来自步骤(a)的合成气经历部分水气转换；

(c) 从来自步骤(b)的合成气中去除至少部分二氧化碳；

(d) 在单程甲醇合成阶段催化转化来自步骤(c)的合成气的一氧化碳，二氧化碳和氢气，取出含有甲醇的流出物以及含有氮气、氢气和未转化的一氧化碳和二氧化碳的气态流出物；

(e) 使来自步骤(d)的气态流出物经历催化甲烷化，以去除未转化的一氧化碳和二氧化碳；

(f) 在氨合成阶段催化转化来自步骤(e)的气态流出物中的氮气和氢气，和取出含有氨的流出物；和

(g) 将至少部分含氨的流出物通至脲合成阶段，通过与从步骤(c)中的合成气去除的至少部分二氧化碳反应，使流出物中的氨转化为脲产物，

其中将步骤(c)中获得的二氧化碳的一部分再循环至步骤(a)中的一级转化阶段和/或其中步骤(a)中的二级转化阶段采用富氧空气操作。

2.根据权利要求1的方法，其中来自步骤(b)中的部分转换的合成气中H₂、CO、CO₂和N₂的摩尔含量满足以下关系I，精确度在10%内：

I：M(H₂) = 3*M(N₂) + 2*M(CO) + 3*(M(CO₂)-M(N₂)-REC)

其中REC为从步骤(c)至步骤(a)的摩尔CO₂再循环流量。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述烃原料为天然气，代用天然气(SNG)，石脑油和高级烃。

4.根据权利要求1至3任一项的方法，其中将二氧化碳以获得0.0至0.43的二氧化碳对甲烷摩尔比率的量再循环到步骤(a)中的一级转化阶段。

5.根据权利要求1至4任一项的方法，其中二级转化阶段采用富氧空气进行，和其中富氧空气含有至多99.5%纯氧的环境氧气含量。

6.根据权利要求1或5任一项的方法，其中通过使合成气通过一系列一个或多个沸水反应器和随后通过绝热固定床反应器来进行步骤(d)中的甲醇合成阶段。

7.根据权利要求6的方法，其中所述一个或多个沸水反应器为冷凝甲醇型的单反应器形式，其在普通外壳内包含甲醇催化剂颗粒固定床和适合于用冷却剂间接冷却甲醇合成气的冷却装置。

8.根据权利要求6或7的方法，其进一步包括冷却从每个甲醇反应器取出的合成气以冷凝甲醇，使该气体通过分离器，从含有粗甲醇的分离器中取出底部馏分，取出含通至随后的甲醇的合成气的塔顶馏分，和通过合并含未处理甲醇的每个反应器的分离器的底部馏分形成含有甲醇的单一液体排放物。

9.根据在前权利要求任一项的方法，其中含有氢气、氮气和甲烷的废气流用作用于加热步骤(a)中的一级转化阶段的燃料。

10.根据在前权利要求任一项的方法，其中使所述烃原料经历步骤(a)上游的预转化。