СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКА И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ВНЕШНЯЯ СЕКЦИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА

1. Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака из источника углеводородов, включающий следующие стадии:
- конверсия указанного источника углеводородов в сырой синтез-газ (14), причем указанную конверсию проводят исключительно с использованием каталитического автотермического парового риформинга или с использованием некаталитического частичного окисления паром без стадии первичного риформинга,
- указанный автотермический паровой риформинг или указанное частичное окисление, которые проводят в присутствии окислителя, такого как кислород (12) или обогащенный кислородом воздух (28),
- обработка указанного сырого синтез-газа (14) методом конверсии водяного газа, которая включает среднетемпературную конверсию (15) при температуре 200-300°C, при этом получают конвертированный синтез-газ (16),
- очистка указанного конвертированного синтез-газа (16), причем указанная очистка включает по крайней мере стадию адсорбции со сдвигом давления (17) для удаления остаточных оксидов углерода и метана из синтез-газа, при этом получают очищенный синтез-газ (18), и
- необязательно добавление азота (19) в указанный очищенный синтез-газ (18), при этом получают синтез-газ для синтеза аммиака с требуемым соотношением водорода и азота,
- указанная конверсия источника углеводородов в сырой синтез-газ, которую проводят в реакторе (11) для автотермического парового риформинга или в реакторе для частичного окисления, и соотношение пар/углерод в питающем потоке (10) указанного реактора (11) составляет менее 2.
2. Способ по п. 1, где указанная температура обработки конверсией находится в интервале от 200°C до 250°C и предпочтительно от 230°C до 250°C.
3. Способ по п. 1, где указанную конверсию источника углеводородов в сырой синтез-газ проводят посредством автотермического парового риформинга в реакторе ATP (11), и соотношение пар/углерод в питающем потоке (10) указанного реактора (11) находится в интервале 1,0-2,0.
4. Способ по п. 1, где указанную конверсию источника углеводородов в сырой синтез-газ проводят посредством частичного окисления в реакторе ЧО, и соотношение пар/углерод в питающем потоке (10) указанного реактора (11) находится в интервале 0,5-1,0.
5. Способ по п. 1, где
- указанный паровой риформинг или частичное окисление проводят кислородом (12), полученным в воздухоразделительной установке (13) и в указанной воздухоразделительной установке (13) также получают поток азота (21), и
- по крайней мере часть (19) указанного потока азота (21) добавляют в указанный очищенный синтез-газ (18) после адсорбции со сдвигом давления (17), при этом получают синтез-газ для синтеза аммиака с требуемым соотношением водорода и азота.
6. Способ по п. 1, где
- указанный паровой риформинг или частичное окисление проводят обогащенным кислородом воздухом (28), полученным в воздухоразделительной установке (13), и
- количество указанного питающего потока (28) обогащенного воздуха определяют таким образом, чтобы указанный поток содержал все количество азота, которое требуется для синтез-газа для получения аммиака, и таким образом сырой синтез-газ (14) содержит требуемое количество азота и нет необходимости вводить в синтез-газ дополнительный азот.
7. Способ по п. 6, где содержание кислорода, содержащегося в обогащенном воздухе (28), составляет количество не более 40 мол. % и предпочтительно находится в интервале от 30 мол. % до 40 мол. %.
8. Способ по п. 6 или 7, где очищенный синтез-газ (18) после адсорбции со сдвигом давления (17) подвергают метанизации (25).
9. Способ по п. 6, где продувочный поток в секции синтеза смешивают с питающим потоком синтез-газа, поступающим в аппарат АСД.
10. Способ по п. 1, где указанная очистка конвертированного синтез-газа (16) включает только указанную стадию адсорбции со сдвигом давления (17), и таким образом очищенный синтез-газ, после указанной стадии адсорбции со сдвигом давления (17) и необязательно после добавления азота (19), содержит синтез-газ для синтеза аммиака, пригодный для использования в реакциях в секции синтеза аммиака (30).
11. Способ по п. 1, где указанная среднетемпературная конверсия является изотермическим процессом.
2
12. Способ по п. 1, где указанная очистка конвертированного синтез-газа (16) включает стадию удаления CO (23) перед указанной стадией адсорбции со сдвигом давления (17).
13. Способ по п. 1, где указанным источником углеводородов является природный газ.
14. Внешняя секция установки для синтеза аммиака для получения синтез-газа, предназначенного для синтеза аммиака, из источника углеводородов, такого как природный газ, включающая:
- секцию конверсии, включающую автотермический реактор АТР или реактор частичного окисления ЧО (11), для конверсии указанного источника углеводородов и пара в сырой синтез-газ (14), и не включающая первичный риформер,
- указанный реактор АТР или ЧО (11), который нагревают с использованием в качестве топлива кислород (12) или обогащенный кислородом воздух (28),
- секцию конверсии водяного газа (15), предназначенную для проведения конверсии потока сырого синтез-газа (14), выходящего из указанного реактора, причем указанная секция конверсии пригодна для эксплуатации исключительно в среднетемпературном интервале 200-300°C, при этом получают конвертированный синтез-газ (16),
- секцию очистки указанного конвертированного синтез-газа (16), причем указанная секция очистки включает по крайней мере установку адсорбции со сдвигом давления (17), предназначенную для удаления остаточных оксидов углерода и метана из синтез-газа, при этом получают очищенный синтез-газ (18), и
- необязательно, оборудование для введения азота (19) в указанный очищенный синтез-газ (18), выходящий из установки адсорбции со сдвигом давления (17), при этом получают синтез-газ для синтеза аммиака с требуемым соотношением водорода и азота,
- причем указанный автотермический реактор или указанный реактор частичного давления эксплуатируют с питающим потоком (10), в котором соотношение пар/углерод составляет менее 2.
15. Внешняя секция установки для синтеза аммиака по п. 14, где указанную секцию конверсии водяного газа (15) эксплуатируют при температуре в интервале от 200°C до 250°C и предпочтительно от 230°C до 250°C.
16. Внешняя секция установки для синтеза аммиака по п. 14 или 15, дополнительно включающая воздухоразделительную установку (13), в которой получают кислород (12) или обогащенный кислородом воздух (28), который направляют в указанный реактор (11), и указанной воздухоразделительной установкой (13) является аппарат предпочтительно следующих типов: аппарат криогенного типа, типа адсорбции со сдвигом давления, типа адсорбции в вакууме со сдвигом давления, мембранного типа.