СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

1. Способ совместного синтеза аммиака и азотной кислоты, в котором синтез аммиака включает:
а) получение аммиачного подпиточного синтез-газа (119) с использованием парового риформинга углеводородного сырья (ПГ) при воздействии тепла парового риформинга; и
б) каталитическую конверсию подпиточного синтез-газа (119) в аммиак (120), а синтез азотной кислоты включает:
2
в) каталитическое окисление потока (10) аммиака с получением горячего технологического газа (12), содержащего NO; и
2
г) абсорбцию этого технологического газа (12) в воде, где NO реагирует с водой с получением потока (17) продукта, содержащего азотную кислоту, и хвостового газа (18), содержащего азот, отличающий тем, что по меньшей мере часть тепла парового риформинга регенерируют из горячего технологического газа (12), полученного при каталитическом окислении потока (10) аммиака.
2. Способ по п. 1, в котором тепло парового риформинга включает первое тепло, подводимое перед паровым риформингом к потоку (110) сырья, содержащему водяной пар (ТП) и углеводородное сырье (ПГ), и второе тепло, подводимое к реакционному потоку, подвергаемому паровому риформингу, причем по меньшей мере часть второго тепла регенерируют из горячего технологического газа (12), полученного на стадии (в) каталитического окисления.
3. Способ по п. 2, в котором по меньшей мере часть второго тепла регенерируют посредством косвенного теплообмена между реакционным потоком и горячим технологическим газом, отходящим со стадии (в) каталитического окисления, причем горячий технологический газ (12) выполняет функцию горячего теплоносителя, имея температуру, предпочтительно превышающую 700°С, более предпочтительно превышающую 850°С, еще более предпочтительно примерно 900°С.
4. Способ по п. 2 или 3, в котором по меньшей мере 30% второго тепла, предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 70%, регенерируют из горячего технологического газа (12).
5. Способ по п. 4, в котором второе тепло полностью регенерируют из горячего технологического газа (12).
6. Способ по п. 2, в котором часть второго тепла получают сжиганием топлива (21) в предназначенной для этого печи (8) с получением горячего топочного газа (22), причем топливо предпочтительно содержит водород и/или углеводороды.
7. Способ по п. 6, в котором горячий топочный газ (22) смешивают с горячим технологическим газом (12), отходящим со стадии (в) каталитического окисления, для формирования смешанного потока (23), и второе тепло регенерируют посредством косвенного теплообмена между реакционным потоком и смешанным потоком (23), причем смешанный поток выполняет функцию горячего теплоносителя и имеет температуру, предпочтительно превышающую 850°С, более предпочтительно превышающую 900°С.
8. Способ по любому из пп. 3-7, в котором на стадии (а) осуществляют паровой риформинг в риформере (104) с газовым подогревом, по холодной стороне которого проходит реакционный поток (110), а по горячей стороне проходит горячий теплоноситель (12, 23).
9. Способ по п. 8, в котором риформером (104) с газовым подогревом является кожухотрубный теплообменник, холодной стороной которого является внутритрубное пространство теплообменника, а горячей стороной является межтрубное пространство.
10. Способ по любому из пп. 2-9, в котором по меньшей мере часть первого тепла регенерируют из потока (13) технологического газа после передачи по меньшей мере части второго тепла реакционному потоку, подвергаемому паровому риформингу, причем поток (13) имеет температуру предпочтительно от 300 до 700°С, более предпочтительно от 450 до 600°С.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором аммиак (120), полученный на стадии (б), составляет по меньшей мере часть потока аммиака (10), подвергаемого обработке на стадии (в).
x
2
x
2
x
2
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором хвостовой газ (18), полученный на стадии (г), содержащий NO и NO, подвергают процессу удаления NO и NO с получением обработанного хвостового газа (19, 61), обедненного по NO и NO, в котором по меньшей мере часть составляет источник азота для подпиточного синтез-газа (119).
13. Способ по п. 12, в котором по меньшей мере часть обработанного хвостового газа добавляют к содержащему водород синтез-газу, с образованием тем самым подпиточного синтез-газа.
14. Способ по п. 13, в котором содержащий водород синтез-газ (116) получают конверсией углеводородного сырья (ПГ) в необработанный синтез-газ (111), включающей по меньшей мере паровой риформинг, и дальнейшей очисткой необработанного синтез-газа (111).
15. Способ по п. 14, в котором давление подпиточного синтез-газа (119) поднимают до давления стадии (б) в подходящем компрессоре (103) подпиточного газа и по меньшей мере часть обработанного хвостового газа подают на всас этого компрессора подпиточного газа.
16. Способ по п. 14, в котором по меньшей мере часть (19b) обработанного хвостового газа добавляют к необработанному синтез-газу (111, 211) перед очисткой, с образованием необработанного подпиточного синтез-газа
17. Способ по п. 16, в котором обработанный хвостовой газ (19, 61), содержащий кислород, и необработанный подпиточный синтез-газ (111, 211) подвергают процессу, при котором кислород реагирует с синтез-газом с образованием необработанного подпиточного газа (67, 68), обедненного кислородом, причем этот процесс предпочтительно является каталитическим.
18. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (а) включает первую стадию (104) парового риформинга и вторую стадию (204) парового риформинга с подведением тепла парового риформинга, причем вторая стадия получает отходящий поток первой стадии, а хвостовой газ (18), полученный со стадии (г), подвергают сжиганию, обеспечивающему по меньшей мере частью тепла парового риформинга первую стадию или вторую стадию, предпочтительно вторую стадию (204) парового риформинга.
19. Способ по п. 18, в котором процессом сжигания является процесс неселективного каталитического восстановления (НСКВ).
2
2
20. Установка, включающая секцию (100) синтеза аммиака и секцию (1) синтеза азотной кислоты, причем секция синтеза аммиака содержит головную секцию (101) синтеза аммиачного подпиточного синтез-газа (119), включающую риформер (104) с газовым подогревом, получающий тепло парового риформинга и поток (110) сырья, содержащий пар и углеводороды, и контур (102, 202) синтеза, в котором аммиачный подпиточный синтез-газ (119) конвертируется в аммиак (120), а секция синтеза азотной кислоты содержит реактор (2) оксидирования, в котором происходит окисление потока аммиака (10) для получения горячего технологического газа (12), содержащего NO, и абсорбционную колонну (3), в которой технологический газ (12) абсорбируется в воде, а вода реагирует с NO с получением потока (17) продукта, содержащего азотную кислоту, и хвостового газа (18), содержащего азот, отличающаяся тем, что обеспечивается пропускание через риформер (104) с газовым подогревом горячего технологического газа (12) в качестве горячего теплоносителя, обеспечивая таким образом по меньшей мере часть тепла парового риформинга.
21. Установка по п. 20, содержащая теплообменник для подогревания потока (110) сырья риформера (104) с газовым подогревом, причем выходящий из риформера (104) с газовым подогревом поток (13) технологического газа выполняет функцию горячего теплоносителя.
22. Установка по п. 20 или 21, в которой головная секция (101) содержит дополнительный риформер (204) с газовым подогревом, получающий тепло парового риформинга и отходящий поток предшествующего риформера (104) с газовым подогревом, и установка также содержит секцию (6) сжигания, в которой хвостовой газ (18) из абсорбционной колонны (3) подвергается сжиганию для получения топочного газа (19) и пропускания его через дополнительный риформер (204) с газовым подогревом в качестве горячего теплоносителя, обеспечивая таким образом по меньшей мере часть тепла парового риформинга.