穿過甲烷化器，或穿過氮 氣洗滌。在兩種情況下，將所得NjP H 2的混合物經(jīng)由管線4送至NH 3合成。
[0031] 在ATR中制得的合成氣的一部分經(jīng)由管線5進(jìn)料至0)2去除單元，并由此進(jìn)料至 甲醇合成。所述合成氣的剩余部分可以如該圖中所示經(jīng)由管線2送至該變換階段的入口， 但是該通道也可能反轉(zhuǎn)，即從SMR至甲醇合成。
[0032] 從來自步驟（c)的合成氣中除去二氧化碳可以通過任何常規(guī)手段在本領(lǐng)域中已 知的物理或化學(xué)洗氣器中進(jìn)行。優(yōu)選通過本身已知的能夠容易地回收用于尿素合成的所吸 收的二氧化碳的任何方法來去除二氧化碳。
[0033] 從上述合成氣中分離的二氧化碳與變換階段后去除的二氧化碳混合，所得氣體經(jīng) 由管線6送入尿素合成。
[0034] 進(jìn)行來自步驟（d)的富氫氣體與來自步驟（b)的氮?dú)獾幕旌献鳛镠2/N 2凈化，其中 一氧化碳在至少一個(gè)甲烷化反應(yīng)器、優(yōu)選為含有甲烷化催化劑的固定床的絕熱反應(yīng)器中轉(zhuǎn) 化為甲烷。
[0035] 含有恰當(dāng)比例的氫氣與氮?dú)猓℉2 = NJf爾比為3:1)的來自甲烷化階段的氨合成氣 任選穿過壓縮機(jī)（未顯示）以獲得所需氨合成壓力，如120至200巴，優(yōu)選大約130巴。隨 后以常規(guī)方式通過包含至少一個(gè)含有至少一個(gè)氨催化劑固定床的氨轉(zhuǎn)化塔的氨合成回路 (具有床間冷卻）來制造氨。氨可以通過冷凝和隨后的分離從含氨流出物中以液氨形式回 收。優(yōu)選地，從氨合成階段抽取含有氫氣、氮?dú)夂图淄榈膹U氣流，因?yàn)橐彩歉粴淞狭鳎?gt;90體 積％的H2)。這些料流可以例如來自吹掃氣體回收單元。
[0036] 所需蒸汽/碳比（S/C比）一一定義為在蒸汽重整步驟中添加到該過程中的水蒸氣 總量和烴進(jìn)料中所含碳之間的摩爾比一一取決于特定的蒸汽重整技術(shù)。用于合成氣制備的 典型S/C值分別對ATR為>0. 4和對SMR為>1. 4。通過在本發(fā)明的組合工廠中使用ATR，有 可能以總體較低的S/C比運(yùn)行，這是優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槟軌蛟诮ㄔO(shè)方面節(jié)約10至15%。如上所述 使用來自ASU的隊(duì)作為用于NH3合成的N2源將在氣體制備和冷卻段的建設(shè)方面提供進(jìn)一 步的節(jié)約，因?yàn)镹2并不通過這些單元。
[0037] 在本發(fā)明的方法中，來自ATR的合成氣具有0. 4至1. 8的S/C比，其優(yōu)選為大約 0. 6。來自SMR的合成氣具有1. 4至3. 3的S/C比，優(yōu)選大約2. 5。
[0038] 本發(fā)明允許優(yōu)化CO2管理以便制造甲醇和尿素的全系列產(chǎn)品組合。
[0039] -如果需要更多甲醇，將SMR合成氣引導(dǎo)至甲醇合成。
[0040] -如果需要更多尿素，將ATR合成氣引導(dǎo)至ATR下游的變換反應(yīng)，并任選從送往甲 醇合成并用于制造尿素的合成氣進(jìn)料中去除co2。
[0041] 本發(fā)明還可用于制造液氨（與甲醇和尿素聯(lián)產(chǎn)）。在這種情況下，本發(fā)明將有助于 減少或在某些情況下甚至避免過量的工藝co2。
[0042] 通過參考附圖在以下實(shí)施例中更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其描述本發(fā)明的概念。 實(shí)施例
[0043] 用于ATR重整段和SMR重整段的條件列舉在表1中。純甲烷在該實(shí)施例中用作進(jìn) 料，但是其可以是任何典型的烴進(jìn)料。對于含有更高烴類和/或CO2的天然氣的結(jié)果將導(dǎo) 致與該實(shí)施例中相比相對更大的SMR段（與ATR段相比）。
[0044] 下表1列出了合成氣的干燥氣體組成，氧氣消耗和可用的氮?dú)狻?br>[0045] 該干燥氣體組成顯示了在氫與碳組成方面的差異，這使得能夠優(yōu)化CO2管理，以使 得在沒有過量CO2的情況下進(jìn)行整個(gè)過程。
[0046] 表 1
[0048] 顯然，即使所有合成氣用于制造尿素，也將會(huì)存在過量的氮?dú)狻?br>[0049] 在下表2中，計(jì)算了各種產(chǎn)品方案的結(jié)果。所有情況的共同特征是所有工藝0)2用 于制造尿素和/或甲醇。
[0050] 該表顯示，該概念允許在沒有過量的來自該工藝的CO2的情況下在尿素與甲醇之 間的任何產(chǎn)品拆分。
[0051]表 2
[0053] *)ΜΤΗ)=公噸 / 天
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 由天然氣聯(lián)產(chǎn)氨、尿素和甲醇的方法，包括以下步驟： (a) 通過將天然氣同時(shí)進(jìn)料到自熱重整器（ATR)和蒸汽甲烷重整器（SMR)中來制造合 成氣，所述兩個(gè)重整器平行運(yùn)行； (b) 將空氣進(jìn)料到空氣分離單元（ASU)中，在該單元中空氣被分離為進(jìn)料到所述ATR中 的氧氣，和氮?dú)猓? (c) 對來自所述SMR的合成氣施以水煤氣變換； (d) 從來自步驟（c)的合成氣中除去二氧化碳并將其引導(dǎo)至尿素合成裝置中的尿素合 成； (e) 將來自步驟（d)的富氫氣體與來自步驟（b)的氮?dú)饨Y(jié)合，從該氣體混合物中除去催 化劑毒物和一部分惰性物質(zhì)，并將所述氣體混合物引導(dǎo)至氨合成單元中的氨合成； (f) 從來自步驟（a)中的所述ATR的合成氣中除去一部分二氧化碳，并將其引導(dǎo)至尿素 合成單元中的尿素合成；和 (g) 將來自步驟（f)的合成氣引導(dǎo)至甲醇合成單元， 其中來自步驟（a)的合成氣可以由ATR出口引導(dǎo)至在該變換階段上游的SMR出口或另 一方向。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中來自所述ATR的合成氣具有0. 4至1. 8,優(yōu)選大約 0.6的蒸汽/碳比（S/C比）。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中來自所述SMR的合成氣具有1. 4至3. 3,優(yōu)選大約 2. 5 的S/C比。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將來自所述SMR的合成氣送至甲醇合成單元以提高 甲醇生產(chǎn)率。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將來自所述ATR的合成氣送至在ATR下游的變換反 應(yīng)，并任選從送往甲醇合成的所述合成氣進(jìn)料中去除CO2以提高尿素生產(chǎn)率。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在需要更高比例的甲醇的情況中，將SMR合成氣引導(dǎo) 至甲醇合成。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在需要更高比例的尿素的情況中，將ATR合成氣引導(dǎo) 至ATR下游的變換反應(yīng)，并任選從送往甲醇合成并用于尿素合成的所述合成氣進(jìn)料中去除 CO20
【專利摘要】本發(fā)明提供一種由天然氣聯(lián)產(chǎn)氨、尿素和甲醇的方法，該方法包括以下步驟：(a)通過將天然氣同時(shí)進(jìn)料到自熱重整器(ATR)和蒸汽甲烷重整器(SMR)中來制造合成氣，所述兩個(gè)重整器平行運(yùn)行；(b)將空氣進(jìn)料到空氣分離單元(ASU)中，在該單元中空氣被分離為進(jìn)料到所述ATR中的氧氣，和氮?dú)猓?c)對來自SMR的合成氣施以水煤氣變換；(d)從來自步驟(c)的合成氣中除去二氧化碳，并將其引導(dǎo)至尿素合成單元中的尿素合成；(e)將來自步驟(d)的富氫氣體與來自步驟(b)的氮?dú)饨Y(jié)合，從該氣體混合物中除去催化劑毒物，并將該氣體混合物引導(dǎo)至氨合成單元中的氨合成；(f)任選從來自步驟(a)的ATR的合成氣中除去一部分二氧化碳，并將其引導(dǎo)至尿素合成單元中的尿素合成；和(g)將來自步驟(f)的合成氣引導(dǎo)至甲醇合成單元，其中來自步驟(a)的合成氣可以由ATR出口引導(dǎo)至在該變換階段上游的SMR出口或該通道也可能反轉(zhuǎn)。
【IPC分類】F25J3/04, C01C1/04, C07C273/04, C01B3/38, C01B3/50, C01B3/02, C01B3/48
【公開號】CN105209373
【申請?zhí)枴緾N201480027679
【發(fā)明人】P·J·達(dá)爾
【申請人】托普索公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年4月16日
【公告號】CA2910609A1, EP2805914A1, US20160083260, WO2014187621A1