氨合成新工艺PURIFIERplus

美国KBR公司开发出一种氨合成新工艺PURIFIERplus，采用高压热交换蒸气重整联合天然气深冷净化技术，由烃原料生产氨。

       PURIFIERplus工艺的关键技术是重整，包括KBR过量空气重整交换系统（KRES），合成气深冷净化及在卧式合成塔内，采用磁催化剂进行氨合成。主要步骤如下：

    脱硫，进料与蒸气混合，加热，分成两股物流，一股物流流至自动热重整系统；另外一股流至重整交换器管程；与自动热重整装置（ATR）并行操作。两个操作都是采用常规镍催化剂将烃进料转化为粗合成气。在ATR系统，进料与过量空气部分燃烧，为残留的烃进料重整提供热能。将热的自动热重整流出物加入KRES重整交换器壳程，与催化剂填充管内的重整气化合。 联合物流流过重整交换器壳程，为管内重整反应提供热能。

在沸热锅炉内将重整交换器壳程流出物冷却，产生高压蒸气，流至装有2种催化剂的CO转换塔，一种是高温催化剂；另一种是低温催化剂。冷却转换反应器流出物，分离冷凝水，按规定线路进入气体净化单元，利用湿CO2洗涤系统，如热碳酸钾或MDEA（甲基二乙醇胺）从合成气中脱除CO2。

脱除CO2，残余的碳氧化物在甲烷化塔中转化为甲烷。甲烷化塔流出物冷却，在粗合成气干燥前分离水，干燥的合成气流至深冷净化器，通过进料/流出物热交换将合成气冷却，加入精馏塔。在精馏塔提纯合成气，产生氢氮比为75∶25的塔顶馏出物。塔底为废气，包括来自重整单元未转化的甲烷、过量氮和氩。在进料/流出物交换器内再次加热塔顶馏出物和塔底。废气物流用于生成干燥剂，然后作为燃料在主重整器燃烧。净制冷由一个小型低速膨胀机提供。在合成气压缩机内压缩提纯的合成气，与回路物流混合，进入卧式合成塔。在组合冷冻器内，合成塔流出物冷却并通过氨制冷剂冷冻。从未反应的合成气中分离氨产物，未反应的合成气循环至压缩机，通过水洗进行简单清洁，循环至干燥器。