[发明专利]自热氨裂化方法

权利要求书

1.用于从氨生产含有氮气和氢气的产物气体的方法，其包括以下步骤：

用含有氧气的气体将氨非催化地部分氧化成含有氮气、水、一定量的氮氧化物和残余量的氨的工艺气体；

通过与含镍催化剂接触，将工艺气体中至少一部分残余量的氨裂化为氢气和氮气，同时通过使工艺气体与含镍催化剂接触而与在工艺气体的裂化过程中形成的一部分氢气反应，将所述一定量的氮氧化物还原为氮气和水；以及

取出含有氢气和氮气的产物气体，

其中调节进入非催化的部分氧化步骤中的氧气/氨进料流量比，以导致在与含镍催化剂接触后，产物气体的平衡温度为700至1100℃，并且

其中含有氧气的气体中的氧气含量对应于λ值在λ＝＝0.18至λ＝＝0.30的之间λ值而变化，其中λ是实际氧气进料流量与所述氨被完全化学计量燃烧为氮气和水所需的氧气进料流量之间的比。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使氮氧化物与含镍催化剂接触而与氢气反应，在非催化的部分氧化步骤中产生的氮氧化物的量下降超过80％至高达100％，其受热力学平衡的限制。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中氨的非催化的部分氧化是通过在燃烧器中在低于化学计量的含有氧气的气体存在下使气态氨燃烧来进行的。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中非催化的部分氧化步骤和裂化步骤在单个反应器容器中进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中单个反应器被配置为自热裂化反应器。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中含有氧气的气体含有10至100vol％的氧气。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包括在甲烷化反应器中通过得自氨裂化步骤的氢气将CO₂转化为甲烷的步骤。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包括分离进一步包含在产物气体中的未裂化的氨的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中未裂化的氨通过水洗与产物气体分离。

10.根据权利要求8所述的方法，其中在氨回收步骤中回收分离出的氨，并将其再循环至非催化的部分氧化步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其包括向氨回收步骤添加NaOH。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包括在产物气体调节单元中调节产物气体的氢气/氮气摩尔比的步骤。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其包括向氨进料或直接向裂化反应器中的燃烧器添加氢气源。

14.根据权利要求13所述的方法，其中氢气源为氨裂化产物气体，或针对氨含量和/或氢气/氮气比进行了调节的产物气体。

15.根据权利要求13所述的方法，其中氢气源是公用事业供应。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其包括含有氧气的气体的CO₂去除洗涤。