公開(kāi)了用于制造硝酸銨的方法，該方法包括將至少基本上由氨、蒸汽和氧化氣體組成的氣態(tài)氧化器進(jìn)料暴露于使氨氧化的條件來(lái)制造包括一氧化氮和水蒸氣的反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物在熱交換器中冷卻(由此氧化所述一氧化氮)，水蒸氣被冷凝，并且一氧化氮氧化的產(chǎn)物與冷凝水反應(yīng)并被冷凝水吸收以形成硝酸流，其中反應(yīng)混合物中基本所有的一氧化氮均被轉(zhuǎn)化成硝酸。將所述硝酸流與氨流反應(yīng)以形成所述硝酸銨。還公開(kāi)了當(dāng)通過(guò)公開(kāi)的方法制造的硝酸銨本身(以其各種可能的任意形式)。

1.一種用于制造硝酸銨的方法，其包括：
-向反應(yīng)器提供包括氨、蒸汽和氧化氣體的非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料；
-在所述反應(yīng)器中，使所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料的所述氨氧化以制
造包括一氧化氮和水蒸氣的反應(yīng)混合物；
-向熱交換器提供所述反應(yīng)混合物；
-在所述熱交換器中，冷卻所述反應(yīng)混合物并進(jìn)行反應(yīng)-吸收過(guò)程，
其中(i)使所述一氧化氮氧化以制造一種或更多種氧化產(chǎn)物，(ii)使所
述水蒸氣冷凝為液態(tài)水以及(iii)使所述一種或更多種氧化產(chǎn)物與所述液
態(tài)水反應(yīng)并被所述液態(tài)水吸收以形成硝酸流中的硝酸，其中在所述反應(yīng)混
合物中的一氧化氮被轉(zhuǎn)化成所述硝酸流中的硝酸，并且其中所述硝酸流中
的硝酸的濃度為按重量計(jì)20％至40％；
-向另外的反應(yīng)器提供所述硝酸流；以及
-在所述另外的反應(yīng)器中，使所述硝酸流中的所述硝酸與氨反應(yīng)以形
成包括所述硝酸銨和水的硝酸銨溶液；
其中，在所述硝酸銨溶液的形成期間，熱量能：(i)由高于其露點(diǎn)的
所述反應(yīng)混合物中回收并且(ii)被施加至所述硝酸銨溶液以蒸發(fā)來(lái)自所
述硝酸銨溶液的水，使得所述硝酸銨溶液能以75％至85％w/w的硝酸銨
濃度制造；并且
其中由所述硝酸銨溶液蒸發(fā)的水被循環(huán)以便提供所述非爆炸氧化器
進(jìn)料的蒸汽的至少一部分。
2.權(quán)利要求1中所述的方法，其中由所述硝酸銨溶液蒸發(fā)的所述水
被循環(huán)以便提供所述非爆炸氧化器進(jìn)料的蒸汽的絕大部分或全部水組分。
3.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述氧化氣體包括含有至少
90％氧的氣體。
4.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述氧化氣體包括含有至少
95％氧的氣體。
5.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物中至少95％
的所述一氧化氮被轉(zhuǎn)化成硝酸。
6.權(quán)利要求5中所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物中接近100％量的
所述一氧化氮被轉(zhuǎn)化成硝酸。
7.權(quán)利要求6中所述的方法，其中，如果所述反應(yīng)混合物中一氧化
氮的轉(zhuǎn)化率沒(méi)有接近100％，則在后續(xù)的反應(yīng)-吸收容器或管中繼續(xù)進(jìn)行反
應(yīng)-吸收過(guò)程。
8.權(quán)利要求7中所述的方法，其中所述反應(yīng)-吸收過(guò)程利用熱交換而
繼續(xù)進(jìn)行。
9.權(quán)利要求7中所述的方法，其中所述反應(yīng)-吸收過(guò)程在沒(méi)有熱交換
的情況下繼續(xù)進(jìn)行。
10.權(quán)利要求7中所述的方法，其中所述反應(yīng)-吸收過(guò)程在絕熱的反應(yīng)
-吸收器中繼續(xù)進(jìn)行。
11.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料
包括足以氧化所有的所述氨至一氧化氮的量的氧化氣體。
12.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料
源自起始進(jìn)料并且其中所述起始進(jìn)料被提供有氣態(tài)的所述氨。
13.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料
源自起始進(jìn)料，其中所述起始進(jìn)料包含液態(tài)的水組分，并且其中使所述水
組分汽化以形成所述氧化器進(jìn)料的所述蒸汽組分。
14.權(quán)利要求13中所述的方法，其中使所述起始進(jìn)料的所述水組分
在與所述氧化器進(jìn)料的所述氨和氧化氣體組分混合之前汽化。
15.權(quán)利要求13中所述的方法，其中使所述起始進(jìn)料的所述水組分
在與所述氧化器進(jìn)料的所述氨和氧化氣體組分混合之后汽化。
16.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料
源自起始進(jìn)料，其中所述起始進(jìn)料被提供有氣態(tài)的氨以及液體形式的水組
分，并且其中使所述起始進(jìn)料的所述水組分汽化，然后首先與所述起始進(jìn)
料的所述氨組分和隨后與所述起始進(jìn)料的氧化氣體組分混合以形成所述
氧化器進(jìn)料。
17.權(quán)利要求16中所述的方法，其中使所述起始進(jìn)料的所述水組分
通過(guò)與所述反應(yīng)混合物的熱交換來(lái)汽化。
18.權(quán)利要求16中的所述方法，其中所述起始進(jìn)料的所述氧化氣體
組分通過(guò)與所述反應(yīng)混合物的熱交換來(lái)加熱。
19.權(quán)利要求17中的所述方法，其中所述起始進(jìn)料的所述氧化氣體
組分通過(guò)與所述反應(yīng)混合物的熱交換來(lái)加熱。
20.權(quán)利要求18或權(quán)利要求19中所述的方法，其中所述起始進(jìn)料的
所述氨組分在與所述起始進(jìn)料的經(jīng)汽化的水組分混合之前通過(guò)與所述反
應(yīng)混合物熱交換來(lái)加熱。
21.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述非爆炸氣態(tài)氧化器進(jìn)料
源自包含氧化氣體組分、氨組分和液態(tài)水組分的起始進(jìn)料，其中所述氨組
分溶解在所述水組分中以形成氨水，其中所述氨水組分與所述氧化氣體組
分混合，并且其中所述氨水組分和所述氧化氣體組分通過(guò)熱交換被一起加
熱到使所述氨水中的氨和水汽化到所述氧化氣體組分中以形成所述氧化
器進(jìn)料的溫度。
22.權(quán)利要求21中所述的方法，其中所述氨水組分和所述氧化氣體
組分作為進(jìn)料流通過(guò)與所述反應(yīng)混合物的熱交換來(lái)加熱。
23.權(quán)利要求22中所述的方法，其中在所述氨氧化之后，通過(guò)與傳
熱流體的熱交換將所述反應(yīng)混合物冷卻至高于所述反應(yīng)混合物露點(diǎn)的第
一溫度，并且其中通過(guò)與所述進(jìn)料流的進(jìn)料-流出物熱交換，將所述反應(yīng)
混合物進(jìn)一步冷卻至低于所述反應(yīng)混合物露點(diǎn)的第二溫度。
24.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述進(jìn)料-流出物熱交換在進(jìn)料-
流出物熱交換器中進(jìn)行，所述進(jìn)料-流出物熱交換器與其中所述一氧化氮
氧化產(chǎn)物與冷凝水反應(yīng)并被冷凝水吸收的熱交換器整合。
25.權(quán)利要求23或權(quán)利要求24所述的方法，其中使在所述進(jìn)料-流出
物熱交換之后的所述進(jìn)料流中殘留的任意液體組分與所述進(jìn)料流分離并
將其再循環(huán)到所述起始進(jìn)料的所述氨水組分中。
26.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物在所述熱交
換器中冷卻，所述熱交換器具有橫截面尺寸小于3mm等效直徑的流體流
動(dòng)通道。
27.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中將處于液態(tài)或蒸汽狀態(tài)的補(bǔ)
充水注入所述反應(yīng)混合物中以有助于提供足以使所述一氧化氮氧化的產(chǎn)
物能夠基本完全氧化和吸收在冷凝水中的冷凝物。
28.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述硝酸銨的濃度通過(guò)由所
述硝酸流引入的過(guò)量水的汽化而增加。
29.權(quán)利要求28中所述的方法，其中用于濃縮所述硝酸銨的熱源自
與由所述反應(yīng)混合物構(gòu)成的傳熱流體的熱交換。
30.權(quán)利要求28中所述的方法，其中用于濃縮所述硝酸銨的熱源自：
與由所述反應(yīng)混合物構(gòu)成的傳熱流體的直接熱交換；或者
利用熱交換介質(zhì)的中間耦聯(lián)回路的、與由所述反應(yīng)混合物構(gòu)成的傳熱
流體的間接熱交換。
31.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中通過(guò)使所述硝酸流和氨流絕
熱地并流穿過(guò)管形式的反應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)流的反應(yīng)。
32.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)所述硝酸流
和氨流的反應(yīng)：
使各個(gè)流并流流過(guò)非絕熱的熱交換反應(yīng)器；或者
使各個(gè)流在溫控容器形式的反應(yīng)器中混合。
33.權(quán)利要求32中所述的方法，其中所述反應(yīng)器也起蒸發(fā)器的作用。
34.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述硝酸流在與所述氨反應(yīng)
之前被加熱。
35.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述硝酸流通過(guò)與由所述反應(yīng)混
合物構(gòu)成的傳熱流體熱交換而被預(yù)熱。
36.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中所述氨流包含以下之一：
液態(tài)氨流；氣態(tài)氨流；或者氨水流。
37.權(quán)利要求33中所述的方法，其中所述氨流具有確保蒸發(fā)器中的
硝酸銨溶液中存在過(guò)量氨的流量。
38.權(quán)利要求30中所述的方法，其中供應(yīng)來(lái)自外部來(lái)源的熱以用于
加熱所述中間耦聯(lián)回路中的所述熱交換介質(zhì)。
39.權(quán)利要求28中所述的方法，其中所述硝酸銨的濃度通過(guò)在單程
蒸發(fā)器熱交換器中汽化由所述硝酸流引入的過(guò)量水而增加。
40.權(quán)利要求28中所述的方法，其中所述硝酸銨的濃度通過(guò)以下而
增加：
在重力驅(qū)動(dòng)的浮力作用的影響下或通過(guò)泵送使沸騰硝酸銨再循環(huán)經(jīng)
過(guò)熱交換器、使由所述硝酸流引入的過(guò)量水汽化；或者在降膜蒸發(fā)器中使
由所述硝酸流引入的過(guò)量水汽化。
41.權(quán)利要求39或40中所述的方法，其中將所述硝酸銨的蒸汽相和
液相在分離容器中分離。
42.權(quán)利要求41中所述的方法，其中液滴與所述蒸汽相的流的分離
通過(guò)在所述分離容器中采用除霧器裝置來(lái)輔助進(jìn)行。
43.權(quán)利要求42中所述的方法，其中用洗滌液體噴灑所述除霧器裝
置。
44.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中被循環(huán)的所述水為蒸汽。
45.權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中將被循環(huán)的所述水為冷凝蒸
汽，其中所述冷凝蒸汽作為液態(tài)水進(jìn)料被轉(zhuǎn)移。