ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЧИСТОГО ВОДОРОДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1. Способ производства топливной газовой смеси, включающий:
осуществление экзотермической реакции первой части потока углеводородного сырья, по меньшей мере, с одним из потоков - пара или газообразного окислителя, содержащего молекулярный кислород - с целью производства образующегося в ходе экзотермической реакции продукта - синтез-газа;
осуществление эндотермического реформинга второй части потока углеводородного сырья паром на катализаторе в реакторе-теплообменнике с целью производства образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа, при этом, по меньшей мере, часть тепла, затрачиваемого на получение образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа - получают путем утилизации тепла образующегося в ходе экзотермической реакции продукта - синтез-газа и образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа;
объединение образующегося в ходе экзотермической реакции продукта - синтез-газа и образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа с получением объединенного потока синтез-газа;
охлаждение объединенного потока синтез-газа с получением пара в утилизационном паровом котле;
2
2
осуществление каталитической реакции объединенного потока синтез-газа в одном или нескольких реакторах каталитического сдвига монооксида углерода с целью производства прошедшего реакцию сдвига потока, содержащего дополнительное количество Н и СО;
охлаждение прошедшего реакцию сдвига потока до температуры, близкой к комнатной, в теплообменнике посредством теплопередачи к воде с целью получения пара в процессе производства синтез-газа;
2
2
удаление СО из прошедшего реакцию сдвига потока с получением потока, обедненного СО;
2
2
удаление потока, по существу, чистого Н высокого давления из потока, обедненного СО; и
2
2
объединение потока, по существу, чистого Н высокого давления с потоком, по существу, чистого N высокого давления с целью производства аммиака.
2. Способ по п.1, в котором примеси, содержащиеся в аммиаке, составляют около 50 частей на миллион или менее.
3. Способ по п.1, в котором аммиак производят независимо от продувки контура.
2
2
4. Способ по п.1, в котором объединенный поток, по существу, чистого Н высокого давления и поток, по существу, чистого N высокого давления имеют давление в диапазоне, примерно, от 100 до 300 бар.
2
2
5. Способ по п.1, в котором поток, по существу, чистого Н высокого давления содержит около 20 об. частей на миллион всех других компонентов, отличных от Н.
2
6. Способ по п.1, в котором поток, по существу, чистого Н высокого давления имеет давление около 60 бар или более.
7. Способ по п.1, в котором образующийся в ходе экзотермической реакции продукт - синтез-газ - получают с использованием камеры частичного окисления и следующей за ней секции каталитического реформинга в нагреваемом конвекцией паре и реформера углеводородов.
8. Способ по п.1, в котором сырьевой поток содержит метан.
2
9. Способ по п.1, в котором СО удаляют с использованием, по меньшей мере, одного традиционного процесса физической мокрой очистки или традиционного процесса химической очистки газа.
2
2
10. Способ по п.1, в котором поток, по существу, чистого Н высокого давления отделяют от потока, обедненного СО, при помощи одной или нескольких установок адсорбции со сдвигом давления.
11. Способ по п.10, в котором одна или несколько установок адсорбции со сдвигом давления включают две установки адсорбции со сдвигом давления.
2
12. Способ по п.11, в котором Н, полученный в этих двух установках адсорбции со сдвигом давления, имеет, по существу, одинаковое давление.
13. Способ по п.10, в котором, по меньшей мере, часть газа, отходящего из одной или нескольких установок адсорбции со сдвигом давления, используют в качестве топлива для газовой турбины.
14. Установка для производства аммиака, включающая:
реактор частичного окисления (РОХ) или автотермальный реформер (ATR), в котором осуществляют экзотермическую реакцию первой части потока углеводородного сырья, по меньшей мере, с одним из потоков - пара или газообразного окислителя, содержащего молекулярный кислород - с целью производства образующегося в ходе экзотермической реакции продукта - синтез-газа;
каталитический реформер с газовым нагревом (GHR), в котором осуществляют эндотермический реформинг второй части потока углеводородного сырья паром на катализаторе в реакторе-теплообменнике с целью производства образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа, и объединяют образующийся в ходе экзотермической реакции продукт - синтез-газ - и образующийся в ходе эндотермической реакции реформинга продукт - синтез-газ - с получением объединенного потока синтез-газа, при этом, по меньшей мере, часть тепла, затрачиваемого на получение образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа - получают путем утилизации тепла образующегося в ходе экзотермической реакции продукта - синтез-газа и образующегося в ходе эндотермической реакции реформинга продукта - синтез-газа;
первый теплообменник, в котором осуществляют охлаждение объединенного потока синтез-газа с получением пара в утилизационном паровом котле;
2
2
один или несколько реакторов каталитического сдвига, в которых осуществляют каталитическую реакцию объединенного потока синтез-газа с целью производства прошедшего реакцию сдвига потока, содержащего дополнительное количество Н и СО;
второй теплообменник, в котором осуществляют охлаждение прошедшего реакцию сдвига потока до температуры, близкой к комнатной, посредством теплопередачи к воде с целью получения пара в процессе производства синтез-газа;
2
2
газоочиститель, в котором происходит удаление СО из прошедшего реакцию сдвига потока с получением потока, обедненного СО;
2
2
одна или несколько установок адсорбции со сдвигом давления, в которой образуется поток, по существу, чистого Н высокого давления из потока, обедненного СО; и
2
2
реактор синтеза аммиака, в котором объединяют поток, по существу, чистого Н высокого давления с потоком, по существу, чистого N высокого давления с целью производства аммиака.
15. Установка по п.14, в которой примеси, содержащиеся в аммиаке, составляют около 50 частей на миллион или менее.
16. Установка по п.14, в которой аммиак производят независимо от продувки контура.
2
2
17. Установка по п.14, в которой объединенный поток, по существу, чистого Н высокого давления и поток, по существу, чистого N высокого давления имеют давление в диапазоне, примерно, от 100 до 300 бар.
2
2
18. Установка по п.14, в которой поток, по существу, чистого Н высокого давления содержит около 20 об. частей на миллион всех других компонентов, отличных от Н.
2
19. Установка по п.14, в которой поток, по существу, чистого Н высокого давления имеет давление около 60 бар или более.
20. Установка по п.14, в которой образующийся в ходе экзотермической реакции продукт - синтез-газ - получают с использованием камеры частичного окисления и следующей за ней секции каталитического реформинга в нагреваемом конвекцией паре и реформера углеводородов.
21. Установка по п.14, в которой сырьевой поток содержит метан.
2
22. Установка по п.14, в которой СО удаляют с использованием, по меньшей мере, одного традиционного процесса физической мокрой очистки или традиционного процесса химической очистки газа.
23. Установка по п.14, в которой одна или несколько установок адсорбции со сдвигом давления включают две установки адсорбции со сдвигом давления.
2
24. Установка по п.23, в которой Н, полученный в этих двух установках адсорбции со сдвигом давления, имеет, по существу, одинаковое давление.
25. Установка по п.14, в которой, по меньшей мере, часть газа, отходящего из одной или нескольких установок адсорбции со сдвигом давления, используют в качестве топлива для газовой турбины.