專利名稱：甲醇和氨的共同生產的制作方法
甲醇和氨的共同生產本發(fā)明涉及用于共同生產甲醇和氨的一種依次的和一次通過的(once-through)(單道的)方法，其無需水氣轉換和酸氣清洗二氧化碳去除，也無需在設備的重整部分所用的空氣分離裝置。目前用于共同生產甲醇和氨的方法通常包括并行的過程，在其中一個共同的重整部分被用于產生合成氣，合成氣被分成分開的平行流，將其中一個用于甲醇合成，將另一個用于氨合成。甲醇和氨的共同生產也可以依次或者連續(xù)來進行，這里將在重整部分生產的合成氣首先轉化成甲醇，隨后將含有碳氧化物和氫氣的未反應氣體用于氨合成。合成氣流的水氣轉換和/或二氧化碳去除步驟是必需的，因此涉及將CO2釋放到大氣和在用于進行轉換轉化和二氧化碳去除的非常昂貴和復雜的裝置上的投資。US-A-2007/0299144在一種實施方案中公開了一種方法，其中甲醇和氨是平行和獨立于共用的合成氣流來生產的，并且沒有產生尿素。因為沒有產生尿素，因此不需要分流 二氧化碳用于尿素合成。用于氨合成的合成氣流中的一氧化碳被轉化成二氧化碳，并且該重整是在吹氧反應器中用從空氣分離裝置提供的氧氣來進行的。美國專利6106793描述了一種方法，其中甲醇和氨是平行和獨立生產的。次級重整部分中所產生的氣體通過與第二初級重整部分中的含有甲烷和蒸氣的氣體的間接熱交換而被冷卻，以產生氨合成氣。該加熱的氣體反應來產生包含CO、CO2和H2的甲醇合成氣。EP-A-0553631公開了一種生產甲醇并隨后生產氨的方法。在進行氨合成之前,將未反應的甲醇合成氣送到CO2-去除步驟和氮氣-清洗。空氣分離裝置將氮氣提供給N2-清洗和將氧氣提供給甲醇合成部分上游的吹氧次級重整器。JP-A-2000063115描述了一種共同生產甲醇和氨的方法。在該重整部分中，次級重整器是吹空氣的，并且從合成氣中除去二氧化碳來調整該合成氣的組成。不需要轉換反應器來將CO轉化成co2。該合成氣被用于在使用再循環(huán)產物流的方法中生產甲醇。將來自甲醇部分的工藝吹掃氣體(process purged gas)進行甲燒化,然后用于氨生產。我們的EP-A-2192082描述了一種共同生產甲醇和氨的方法，其中提升了甲醇和氨的產物分割(split)的最小靈活性；即，用于控制甲醇和氨之間的產物比的最小靈活性。甲醇和氨之間的產物比是由給料組成產生的。這種方法比目前的方法更簡單并且在資金成本和運行成本兩方面都更廉價，同時能夠使得釋放到大氣中的二氧化碳最少化。本發(fā)明的一個目的是提供如EP-A-2192082所公開的共同生產甲醇和氨的方法，但是任選地可以提高氨生產能力而不會犧牲簡單和廉價的資金成本和運行成本的理念。這個和其他目的可通過本發(fā)明來解決。因此，我們提供一種由烴給料來共同生產甲醇和氨的方法，其包含以下依次步驟
(a)通過在初級重整階段和隨后在吹空氣的次級重整階段蒸氣重整該烴給料，產生含有氫氣、碳氧化物和氮氣的甲醇合成氣；
(b)將該甲醇合成氣分成含有l(wèi)-50vol%的該甲醇合成氣的第一甲醇合成氣流和含有50-99 vol%的該甲醇合成氣的第二甲醇合成氣流，通過使該第一甲醇合成氣流穿過CO2變壓吸附(CO2 PSA)，同時使該第二甲醇合成氣流從旁路繞過，形成具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇合成氣流，從該CO2變壓吸附中取出含有氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷的廢氣流，并且通過使該具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇流與從旁路繞過的第二甲醇合成流混合,形成合并的甲醇合成氣；
(c)在一次通過的甲醇合成階段催化轉化該合并的甲醇合成氣中的碳氧化物和氫氣，并且取出含有甲醇的流出物和含有氮氣、氫氣和未轉化的碳氧化物的氣體流出物；
(d)通過在催化甲烷化階段將步驟(C)的該氣體流出物中的未轉化的碳氧化物除去，來生產氨合成氣，并取出具有H2 :隊摩爾比為3 1的氨合成氣，其中無需使用水氣轉換，也無需使用二氧化碳去除；
(e)在氨合成階段催化轉化該氨合成氣中的氮氣和氫氣，并取出含有氨的流出物和含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流。 在本文中，術語“碳氧化物”表示組分一氧化碳和二氧化碳。可以理解，在CO2變壓吸附之后，去除了大部分的二氧化碳，但是仍然可能有痕量的二氧化碳存在于合成氣中。 在本文中，步驟(b)中的術語CO2變壓吸附(CO2 PSA)表示一種裝置，其包含用于吸附二氧化碳的吸附材料，且其中通過變壓進行吸附劑的再生。應當理解，在步驟(b)中通常將小部分的甲醇合成氣在CO2 PSA(變壓吸附)中進行處理，而將大部分的合成氣從旁路繞過。幾乎全部二氧化碳與小部分氫氣、一氧化碳和其他組分一起在CO2 PSA中被吸附。將該處理過的氣體(其富含氫氣和一氧化碳)與旁路繞過的合成氣混合。我們發(fā)現通過引入CO2 PSA來處理小部分的甲醇合成氣，S卩，用于甲醇合成的合成補充氣體，現在可以通過簡單的和相對廉價的手段來相對于甲醇生產提高與氨生產。在本文中，在步驟(d)的催化甲烷化中的術語“將未轉化的碳氧化物除去”是指將未轉化的碳氧化物轉化成甲烷。這明顯不同于通過在酸氣清洗中使用吸附劑來去除二氧化碳，其在本發(fā)明中被取消。因此，在本文中，步驟(d)中的術語“二氧化碳去除”表示酸氣清洗形式的非常昂貴的CO2-去除階段，例如常規(guī)的MDEA和碳酸鹽清洗方法。在本文中，術語“初級重整階段”表示重整是在常規(guī)蒸氣甲烷重整器(SMR)(即，管式重整器)中進行的，并且吸熱重整所需的熱是通過來自燃燒器，如沿著該管式重整器的器壁排列的燃燒器，的輻射熱來提供的。在本文中，術語“吹空氣的次級重整階段”表示重整是在自熱重整器或者催化部分 氧化反應器中使用空氣來進行的。在本文中，術語“一次通過的甲醇合成階段”表示甲醇是在至少一個以單道配置運行的催化反應器中生產的，即，沒有在該甲醇合成中生產的任何氣體，特別是該含有氫氣和未轉化的碳氧化物的氣體流出物，的明顯再循環(huán)(不大于5%，S卩，小于5%，經常是0%)體積流返回到該甲醇合成階段的至少一個甲醇反應器中。優(yōu)選該烴給料是天然氣，例如呈液化天然氣(LNG)或者代用天然氣(SNG)形式。通過本發(fā)明，我們直接利用了控制重整、甲醇合成和氨合成的反應，以使得甲醇和氨能夠共同生產，而不排出從合成氣中捕集的二氧化碳。通過蒸氣重整生產氫氣是由吸熱反應CH4 + H2O = CO +3 H2控制的，而在不存在二氧化碳下的甲醇合成是由反應CO +2 H2 =CH3OH控制的。在二氧化碳存在下，甲醇還可以根據反應CO2 +3 H2 = CH3OH + H2O來產生。理想地，用于甲醇生產的供料合成氣是含有最高可能的C0/C02摩爾比的氣體。氨合成是根據反應N2 +3 H2 =2冊13發(fā)生的。因為當進行整個方法時，重整僅僅產生3mol的氫氣，而甲醇合成已經使用了 2mol的氫氣，并且氨合成需要3mol的氫氣，因此我們有意將待生產的氨量限制到三分之一，以便能夠根據1/3 (N2 +3 H2 =2 NH3)來使用可利用的氫氣。因此，在某種程度上，通過本發(fā)明我們有目的提升了甲醇和氨產物分割的最小靈活性。這種簡單和精妙的措施使得能夠在一種比常規(guī)方法更簡單和更廉價的方法中隨時生產大約75-80wt%甲醇和20-25￥七％氨，其中所述方法比常規(guī)方法更簡單和更廉價是因為該方法消除了對使用非常昂貴的水氣轉換階段來將一氧化碳轉化成氫氣和二氧化碳的需要，以及還消除了對使用非常昂貴的CO2-去除階段(即，酸氣清洗)，例如常規(guī)的MDEA和碳酸鹽清洗方法，的需要。運行成本也保持在最低，因為這里不需要更換轉換催化劑也·不需要CO2-去除過程中的溶劑補充。這不同于其他用于生產甲醇和氨的組合方法例如JP2000063115中的方法，在這些其他的方法中，為了調整合成氣中的C02/C0比率并由此實現方法的靈活性，經由常規(guī)的CO2汽提器或者吸收器來非常昂貴地去除二氧化碳是必需的。另外，由于在吹空氣的次級重整器(吹空氣自熱重整器)中進行次級重整來提供所需的氮氣，因此不需要昂貴的和巨大的空氣分離裝置(ASU)，由此還使得所述方法比現有方法更廉價，所述的現有方法中往往需要ASU設備來為自熱重整器供氧和其中在隨后的氮氣清洗中通常使用伴隨的氮氣生產。本發(fā)明的方法是環(huán)境友好的，因為不存在從甲醇和氨合成氣中捕集的CO2向環(huán)境的排放。在所述方法中產生的幾乎所有的一氧化碳(和二氧化碳)都被用于甲醇合成。該方法可用于任何設備生產能力，包括生產大于2000 MTH)氨和甲醇，例如3000、5000MTPD或甚至更多，的大型設備。該甲醇合成階段優(yōu)選是如下來進行的通過常規(guī)手段，使處于高壓和高溫(如60-150bar、優(yōu)選120bar，和150-300°C )的合成氣穿過含有至少一個甲醇催化劑固定床的至少一個甲醇反應器。一種特別優(yōu)選的甲醇反應器是通過合適的冷卻劑例如沸水冷卻的固定床反應器，例如沸水反應器(BWR)。在一個具體的實施方案中，步驟(c)的甲醇合成階段是如下來進行的使合成氣穿過一個沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器，或者使合成氣穿過一系列的沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器。優(yōu)選該沸水反應器呈冷凝甲醇類型的單個反應器形式，其在共用的殼中包括甲醇催化劑粒子固定床和冷卻裝置，該冷卻裝置用于使用冷卻劑來間接冷卻甲醇合成氣，并且其運行壓力優(yōu)選高于90bar且低于150bar，更優(yōu)選高于IlObar且低于130bar，如我們的專利申請W0-A-09106231和W0-A-09106232中所述。根據這些申請甲醇反應器的使用使得能夠在遠高于常規(guī)沸騰反應器(其通常是大約80bar)的壓力下運行。另外它使得能夠使用單個反應器而非兩個常規(guī)的沸水反應器，由此明顯降低了設備成本。此外，因為甲醇合成階段的運行壓力可以保持高達約120bar或者甚至更高，因此明顯節(jié)省了裝置尺寸和整個投資成本，因為甲醇合成在高壓下是更有利的。因此，本發(fā)明使得甲醇和氨合成部分以類似的運行壓力例如130bar來運行，這意味著一種簡化的方法，其如上所述能顯著節(jié)省裝置尺寸。此外也可以在兩個不同的運行壓力來運行，例如在甲醇合成階段是SObar而在氨合成階段是130bar，這意味著在甲醇合成階段的能量節(jié)約。在步驟(C)中，含有甲醇的流出物優(yōu)選是液體流出物。該流出物是通過冷卻和冷凝來自甲醇反應器的合成氣來獲得的。因此，本發(fā)明的方法可以進一步包括冷卻從各個甲醇反應器取出的合成氣，來冷凝甲醇，并且使該氣體穿過分離器，從該分離器取出含有粗甲醇的底部餾分(fraction)，取出含有合成氣的頂部餾分并將其送到隨后的甲醇反應器，和通過合并各個反應器的含有粗甲醇的分離器底部餾分，來形成含有甲醇的單個液體流出物。應當理解，在本文中，術語“甲醇反應器”包括絕熱固定床反應器和冷卻的反應器，如沸水反應器和冷凝甲醇類型的反應器，該冷凝甲醇類型的反應器在共用的殼中包括甲醇催化劑粒子固定床和冷卻裝置，該冷卻裝置用冷卻劑來間接冷卻甲醇合成氣。
因為甲醇合成階段是一次通過的，因此不需要將來自絕熱固定床反應器的分離器的一部分頂部餾分再循環(huán)回到甲醇合成階段的第一甲醇反應器中。這不同于其他用于生產甲醇和氨的組合方法例如JP2000063115中的方法，在這些其他的方法中，甲醇合成包括產物氣體的大量再循環(huán)。在步驟(d)中，用于將碳氧化物轉化成甲烷的催化甲烷化階段是在至少一個甲烷化反應器中進行的，所述反應器優(yōu)選是含有甲烷化催化劑固定床的絕熱反應器。在步驟(e)中，任選地使來自甲烷化階段的含有正確比例的氫氣和氮氣(H2 =N2摩爾比是3 :1)的氨合成氣穿過壓縮機，來獲得所需的氨合成壓力，如120-200bar，優(yōu)選大約130bar。然后以常規(guī)的方式借助于氨合成回路來生產氨，該回路包括至少一個氨轉化器(其含有至少一個氨催化劑固定床，帶有床間冷卻)。該含有氨的流出物還包含氫氣、氮氣和惰性物質例如甲烷和氬氣。氨可以從含有液氨形式的氨的流出物中，通過冷凝和隨后分離來回收。優(yōu)選從氨合成階段中取出含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流，其也是富含氫氣的流(>90vol%H2)。這些流可以例如來源于吹掃氣回收裝置。優(yōu)選將該氫氣流加入到甲醇合成階段(步驟(C))中，例如通過與甲醇合成氣合并來加入。該富氫氣流的再循環(huán)使得在所述方法中效率更高，因為有用的氫氣被用于甲醇合成和隨后的氨合成，而非僅僅用作燃料。為了提高所述方法的能量效率，將步驟(d)的含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流返回到步驟(a)，S卩，將它作為廢氣燃料返回到設備的重整部分中，特別是返回到初級重整階段。優(yōu)選還將來自步驟(b)的CO2 PSA的廢氣(其包含氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷)用作用于初級重整階段的燃料。通過CO2吸附，可以改變CO和CO2的比率以更有利于甲醇合成，并由此可從甲醇合成獲得更低的未轉化的碳氧化物(主要是二氧化碳)疏漏(slip)。一氧化碳易于轉化成甲醇，而二氧化碳要難轉化得多。由于更低的碳氧化物疏漏，在碳氧化物向甲烷轉化中需要的氫氣變少，由此更多的氫氣能夠用于氨生產，并產生更少的甲烷。在氨合成補充氣體中較少的甲烷產生了來自氨合成回路的更低的吹掃，和由此隨吹掃氣體流失的氫氣更少，并且可以生產更多的氨。與酸氣清洗形式的CO2去除階段相比，從去除CO2的投資和運行成本二者考慮，CO2PSA是一種相對廉價的裝置，并由此使得所述方法更靈活。這不同于JP2000063115，其公開了用于消除二氧化碳的明顯選擇，其中為了調整合成氣中的C02/C0比率，由此實現方法的靈活性，經由常規(guī)的CO2汽提器或者吸收器來非常昂貴地去除二氧化碳是必需的。通常，酸氣清洗設備被用于去除CO2,因為它們具有更高的CO2去除效率，而不產生含有有價值的H2和CO的廢氣，用于下游的甲醇和氨合成過程。通過按照本發(fā)明使用CO2 PSA，我們有目的地接受了在甲醇合成之前較低的CO2去除效率，和產生不能直接用于下游的甲醇和氨合成過程的富含氫氣和一氧化碳的廢氣。我們已經發(fā)現，CO2 PSA雖然不適用于常規(guī)的用于甲醇和氨合成的方法中，或者常規(guī)的用于共同生產甲醇和氨的方法中，但是很好地適于本申請，其中需要稍微改變EP-A-2192082的共同生產方法的設備靈活性，以提高所生產的氨的量，并由此稍微改變甲醇和氨的產物分割。而基于碳酸鉀的酸氣清洗不容許處理氣體中含有高含量的CO (通常必須遠低于15 V01% CO)，而基于胺的酸氣清洗，如MDEA，雖然容許高含量的CO，但是由于胺溶液吸附能力的損失，必須增大尺寸來滿足所需的生產能力，本發(fā)明的具有CO2 PSA的方法很好地適于處理這樣的具有這樣大量CO的氣體。到CO2 PSA的分流優(yōu)選是l_50wt%，更優(yōu)選是5-25 vol%,最優(yōu)選是10_20vol%。因此在步驟(b)中，穿過CO2 PSA的該小部分是甲醇合成氣的l-50vol%，優(yōu)選5-25vol%，最優(yōu)選10-20vol% ;而旁路繞過CO2 PSA的該大部分是甲醇合成氣的50-99 vol%，優(yōu)選75-95 Vo 1%,最優(yōu)選 80-90vol%。本發(fā)明的特征(與附加的權利要求完全一致)如下
I.由烴給料來共同生產甲醇和氨的方法，其包含以下依次步驟
(a)通過在初級重整階段和隨后在吹空氣的次級重整階段蒸氣重整該烴給料，產生含有氫氣、碳氧化物和氮氣的甲醇合成氣；
(b)將該甲醇合成氣分成含有l(wèi)-50vol%的該甲醇合成氣的第一甲醇合成氣流和含有50-99 vol%的該甲醇合成氣的第二甲醇合成氣流，通過使該第一甲醇合成氣流穿過CO2變壓吸附(CO2 PSA)，同時使該第二甲醇合成氣流從旁路繞過，形成具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇合成氣流，從該CO2變壓吸附中取出含有氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷的廢氣流，并且通過使該具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇流與從旁路繞過的第二甲醇合成流混合,形成合并的甲醇合成氣；
(c)在一次通過的甲醇合成階段催化轉化該合并的甲醇合成氣中的碳氧化物和氫氣，并且取出含有甲醇的流出物和含有氮氣、氫氣和未轉化的碳氧化物的氣體流出物；
(d)通過在催化甲烷化階段將步驟(C)的該氣體流出物中的未轉化的碳氧化物除去，來生產氨合成氣，并且取出具有H2 :隊摩爾比為3 1的氨合成氣，其中無需使用水氣轉換，也無需使用二氧化碳去除；
(e)在氨合成階段催化轉化該氨合成氣中的氮氣和氫氣，并且取出含有氨的流出物和含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流。2.根據特征I的方法，其中該烴給料是天然氣或者代用天然氣(SNG)。3.根據特征I或者2的方法，其中步驟(C)的甲醇合成階段是如下來進行的使該合成氣穿過一個沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器，或者使該合成氣穿過一系列的沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器。4.根據特征3的方法，其中該沸水反應器呈冷凝甲醇類型的單個反應器形式，其在共用的殼內包括甲醇催化劑粒子固定床和冷卻裝置，該冷卻裝置用于使用冷卻劑來間接冷卻甲醇合成氣。5.根據特征3或者4的方法，其進一步包含冷卻從各個甲醇反應器中取出的合成氣，以冷凝甲醇，并且使該氣體穿過分離器，從該分離器取出含有粗甲醇的底部餾分，取出含有合成氣的頂部餾分并將其送到隨后的甲醇反應器，和通過合并各個反應器的含有粗甲醇的分離器底部餾分，來形成含有甲醇的單個液體流出物。6.根據前述特征任一項的方法，其進一步包括從氨合成階段取出富含氫氣的流并將該流加入到步驟(C)中。7.根據前述特征任一項的方法，其中將步驟(e)的含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流返回到步驟(a)。8.根據前述特征任一項的方法，其中將步驟(b)的廢氣流返回到步驟(a)。9.根據前述特征任一項的方法，其中第一甲醇合成氣流包含10-20vol%的所述甲醇合成氣，第二甲醇合成氣流包含80-90vol%的所述甲醇合成氣流的。
附圖
顯示了根據本發(fā)明一種具體實施方案的方法的簡化框圖，其包括重整、甲醇合成階段、甲烷化階段和氨合成階段。在蒸氣2的加入下將天然氣I加入到初級重整階段20 (蒸氣甲烷重整器)中。然后將該部分重整的氣體在吹空氣的次級重整階段21 (自熱重整器)中于空氣3的加入下進一步重整。將含有氫氣、碳氧化物和氮氣的甲醇合成氣4在廢熱鍋爐中冷卻，產生蒸氣。在壓縮到甲醇合成之前，將大約10vol%的分流在CO2 PSA階段22中處理，以吸附二氧化碳。將該處理過的流5 (其富含氫氣、一氧化碳和氮氣)與旁路繞過的合成氣混合，形成合并的流7。該合并的流代表一種甲醇合成氣7 (補充合成氣)，其具有現在所獲得的更高的一氧化碳與二氧化碳之比，因此產生了用于甲醇合成的更大反應性的合成氣。將含有氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷的CO2 PSA廢氣流6用作重整階段的燃料。然后將該甲醇合成氣7壓縮到甲醇合成壓力(未示出)。在甲醇合成階段23中，將甲醇合成氣7在一次通過的操作(單道操作，沒有再循環(huán))中被轉化，產生含有甲醇的液體流出物8和含有氮氣、氫氣和未轉化的碳氧化物的氣體流出物9。大約80wt%的總設備能力被用于生產流出物8的甲醇。將氣體流出物9的碳氧化物在甲烷化階段24中氫化成甲烷，由此產生H2 =N2摩爾比為3 1的氨合成氣10。然后使氨合成氣10穿過氨合成階段25，產生含有氨的流出物11和含有氫氣、甲烷和氮氣的再循環(huán)流12 (其被以廢氣燃料流12的形式返回到初級重整階段20)。還從氨合成階段25中取出富含氫氣的流13(>90vol%H2)。通過與甲醇合成流7合并將該流加入到甲醇合成階段23中。大約20wt%的總設備能力被用于生產流出物11中的氨。該設備避免了使用空氣分離裝置(ASU)以及水氣轉換和特別是酸氣清洗形式的CO2-去除階段。以下表格顯示了用于圖I的方法的不同流的溫度、壓力和流量，這里我們能夠生產大約3000MTro甲醇和960MTH)氨。它表明現在通過本發(fā)明可以在甲醇合成之前適當地去除CO2,由此賦予所述方法靈活性。對于我們的EP-A-2192082 (其中生產了 750MTH)氨)的共同生產方法，對靈活性進行了有目的地稍微改變，以將所生產的氨量提高到960MTH)。所用的給料是天然氣(93 vol%甲烷)
權利要求
1.由烴給料來共同生產甲醇和氨的方法，其包含以下依次步驟 (a)通過在初級重整階段和隨后在吹空氣的次級重整階段蒸氣重整所述烴給料，產生含有氫氣、碳氧化物和氮氣的甲醇合成氣； (b)將所述甲醇合成氣分成含有l(wèi)-50vol%的所述甲醇合成氣的第一甲醇合成氣流和含有50-99 vol%的所述甲醇合成氣的第二甲醇合成氣流，通過使所述第一甲醇合成氣流穿過CO2變壓吸附(CO2 PSA)，同時使所述第二甲醇合成氣流從旁路繞過，形成具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇合成氣流，從所述CO2變壓吸附中取出含有氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷的廢氣流，并且通過使所述具有降低含量的二氧化碳的第一甲醇流與從旁路繞過的第二甲醇合成流混合，形成合并的甲醇合成氣； (c)在一次通過的甲醇合成階段催化轉化所述合并的甲醇合成氣中的碳氧化物和氫氣，并且取出含有甲醇的流出物和含有氮氣、氫氣和未轉化的碳氧化物的氣體流出物； (d)通過在催化甲烷化階段將步驟(C)的所述氣體流出物中的未轉化的碳氧化物除去，來生產氨合成氣，并且取出具有H2 :隊摩爾比為3 1的氨合成氣，其中無需使用水氣轉換，也無需進一步使用二氧化碳去除； (e)在氨合成階段催化轉化所述氨合成氣中的氮氣和氫氣，并取出含有氨的流出物和含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流。
2.根據權利要求I的方法，其中所述烴給料是天然氣或代用天然氣(SNG)。
3.根據權利要求I或者2的方法，其中步驟(c)的甲醇合成階段是如下來進行的使所述合成氣穿過一個沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器，或者使所述合成氣穿過一系列的沸水反應器和隨后穿過絕熱固定床反應器。
4.根據權利要求3的方法，其中所述沸水反應器呈冷凝甲醇類型的單個反應器形式，其在共用的殼內包括甲醇催化劑粒子固定床和冷卻裝置，所述冷卻裝置用于使用冷卻劑來間接冷卻甲醇合成氣。
5.根據權利要求3或4的方法，其進一步包括冷卻從各個甲醇反應器中取出的合成氣，以冷凝甲醇，并且使所述氣體穿過分離器，從分離器取出含有粗甲醇的底部餾分，取出含有合成氣的頂部餾分并將其送到隨后的甲醇反應器，和通過合并各個反應器的含有粗甲醇的分離器底部餾分，來形成含有甲醇的單個液體流出物。
6.根據前述權利要求任一項的方法，其進一步包括從氨合成階段取出富含氫氣的流并將該流加入到步驟(C)中。
7.根據前述權利要求任一項的方法，其中將步驟(e)的含有氫氣、氮氣和甲烷的廢氣流返回到步驟(a)。
8.根據前述權利要求任一項的方法，其中將步驟(b)的廢氣流返回到步驟(a)。
9.根據前述權利要求任一項的方法，其中第一甲醇合成氣流包含10-20vol%的所述甲醇合成氣，第二甲醇合成氣流包含80-90vol%的所述甲醇合成氣流。
全文摘要
一種由烴供料來共同生產甲醇和氨的方法，其無需將從甲醇或者氨合成氣中捕集的二氧化碳排出到大氣中，也無需使用昂貴的空氣分離裝置、水氣轉換和酸氣清洗來去除碳。
文檔編號C07C1/04GK102985398SQ201180031119
公開日2013年3月20日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2010年6月24日
發(fā)明者P.A.漢 申請人:赫多特普索化工設備公司