CN103402912B - 用于制造硝酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了制造硝酸的方法，在该方法中，将基本上至少包含氨、蒸汽和氧化气体的气态氧化剂进料暴露于使氨被氧化的条件，产生包括一氧化氮和水蒸气的反应混合物。然后在热交换器中冷却反应混合物，由此：(a)使一氧化氮氧化和使水蒸气冷凝，(b)使一氧化氮氧化反应的产物与冷凝水反应并且被其吸收，以及(c)使反应混合物中基本上全部的一氧化氮转化成硝酸。本发明还公开了通过所公开方法制造的硝酸溶液。

Description

用于制造硝酸的方法

技术领域

本发明涉及制造硝酸的方法。

背景技术

通常使用奥斯特瓦尔德方法(Ostwald process)制造硝酸，在该方法中，氨被夹带在空气中并且被氧化以形成一氧化氮(NO)。一氧化氮然后被进一步氧化形成二氧化氮(NO₂)及其二聚体四氧化二氮(N₂O₄)，它们与水反应并且被水吸收产生硝酸(HNO₃)溶液。这些反应可用以下(简化的)化学式表示：

4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O    (1)

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO    (3)

反应(2)是奥斯特瓦尔德方法中的限速反应，按照以下方法对其进行调节：在允许亚硝气(即，反应(2)和(3)涉及的那些)在吸收塔内反应大量时间的同时加入水，以确保基本上全部在反应(1)中产生的一氧化氮反应产生硝酸。产物酸浓度通常为50％至68％HNO₃(w/w)，其取决于吸收塔内的操作压力、吸收阶段的数量和进入吸收塔的氮气的浓度。但是，由于连同空气引入的氮气的存在，亚硝气通常相对稀，所以通常需要大的塔以促进反应和吸收。另外，反应(2)在较低的温度进行得更快速，这通过在吸收塔内邻近其出口提供冷冻冷却而得以促进，以防止或最小化向氧化氮气氛中的逃逸。

本发明人现在已经认识到，通过大幅修改所述制造方法(包括：提供氧形式(至少基本上)的用于氨氧化的氧化剂，在氨氧化阶段之前允许水压载以及在整个过程中保持水压载)，吸收阶段可使用热交换技术，这消除了对吸收塔的需要及其伴随的缺点。

发明内容

广义来讲，本发明提供了制造硝酸的方法，在该方法中，将基本上至少包括氨、蒸汽和氧化气体的气态氧化剂进料暴露于使氨氧化的条件，以产生包括一氧化氮和水蒸气的反应混合物。然后在热交换器中冷却反应混合物，由此：

a)使一氧化氮氧化和使水蒸气冷凝，

b)使一氧化氮氧化反应的产物与冷凝水反应并且被其吸收，以及

c)使反应混合物中基本上全部的一氧化氮转化成硝酸。

应将本发明上下文定义中使用的术语“氧化气体”理解为是指包含超过80％(v/v)氧的气体。氧化气体理想地包含至少90％(v/v)氧，并且取决于工厂规模，最理想地包含至少95％(v/v)氧。

同样，本发明上下文定义中的“基本上全部的一氧化氮”是指大于存在于反应混合物中一氧化氮的量的90％，理想地大于95％，最理想地高达尽可能地接近100％的水平。在热交换器中的转化以低于最理想情况的水平发生时，反应-吸收过程可在随后具有或不具有热交换的反应器-吸收器容器或管道中继续进行。因此，在热交换器中接近100％的转化不是必需的，因为除了在热交换器中进行的之外，反应-吸收过程可在随后的隔热反应器-吸收器中继续进行，尽管是有限的程度。也就是说，已知较高温度对于一氧化氮的转化和吸收是有害的，在这个意义上，随后反应-吸收在绝热下进行，在反应流中可能发生大的温度提升。例如，在绝热下一氧化氮的转化从99％进行到100％将使温度升高约2.5℃，而转化从90％进行到100％将使温度升高24℃。

本发明还提供了由以上定义的方法制造的硝酸溶液。

由以上定义的方法制造的硝酸溶液本身是稀的，具有例如约20％至40％HNO₃(w/w)的浓度，这取决于反应混合物中包含的水的量。浓度水平可通过本领域中已知的下游处理来增加，但是为其稀形式的硝酸可用于另一些产品如硝酸铵的下游制造。

制造稀硝酸的一个附带优点是可避免需要脱色(或漂白)硝酸的现有技术。现有技术产生的浓度大于约55％HNO₃(w/w)的硝酸包含其量足以使酸为褐色的溶解二氧化氮。在储存或运输酸之前，必须基本上去除这样的高浓度的溶解二氧化氮，去除通过本领域中称为漂白或脱色的操作完成。对于稀硝酸，反应(3)(上文)的平衡更偏右，因此导致稀硝酸中存在的二氧化氮的量减少，避免了对漂白的需要。

在上文定义的方法中使用的热交换器可包括提供从工艺流体(在本发明中为反应混合物)到冷却剂流体的热传递的任意种类的热交换器，例如为壳管式热交换器、印刷电路式热交换器、板式热交换器或翅片风扇式热交换器。热交换器中的流体流道理想地具有小的横截面尺寸(例如，小于约3mm，理想地小于约2mm当量直径)以促进热和质量传递以及有利于热交换器的紧凑性。另外，取决于工艺要求，可使用单个热交换器或两个或可并联或串联连接更多个热交换器，并且在本说明中使用的表述“热交换器”和“所述热交换器”都这样理解。冷却剂流体可包括气体(例如风扇加压的空气)或液体(例如水)。

新使用热交换器在吸收阶段完成吸收(与现有技术方法中使用逆流吸收塔截然不同)导致产生相对稀的硝酸。这样的酸具有低的硝酸和亚硝气的平衡蒸汽压力，这排除对完全吸收这些组分的逆流接触的需要。然而，一氧化氮向酸的转化速率随着过程接近完成主要由一氧化氮氧化的化学速率决定，其被高浓度一氧化氮和氧气强烈促进。在本发明的方法中，用以压载氧化过程的蒸汽在吸收过程中基本上冷凝，形成稀硝酸产物的一部分，从而增加了残余气态反应物的浓度和促进相对快速的反应和吸收。其作用是增强反应/吸收过程，根据本发明的一个实施方案，该作用在氧化气体组成接近100％氧气时最大。

氧化剂进料中的蒸汽的作用是保持氧化剂进料低于氨-氧气混合物的爆炸极限以及调节氨氧化过程中的温度提升，并且在冷凝时用于吸收一氧化氮氧化的产物。

可在氧化剂进料(或作为氧化剂进料来源的起始进料)中提供其量足以氧化基本上全部的氨和基本上全部的一氧化氮的氧化气体(下文中称作“氧”)。或者，可在进料中提供其量足以氧化基本上全部的氨的氧，并且在水蒸气冷凝之前可向反应混合物中加入额外的氧以氧化基本上全部的一氧化氮。

起始进料可提供有气体状态的全部氨、氧气和水提供。同样，可通过将氧与氨/蒸汽混合，将氨与氧/蒸汽混合，或将单独组分氧、氨和蒸汽混合来提供起始进料，但是通过不将蒸汽与氨/氧混合可理想地避免形成爆炸性混合物的风险。

在一个替代实施方案中，当起始进料提供有液态的水时，可在与起始进料的其他组分混合之前或之后将其汽化。

在另一实施方案中，可将氨溶解在水中以形成氨水，在将过量的再循环氨水注入回起始进料的情况下(如下文所述)，可将氨溶解在水/再循环氨水进料中。然后可加热所得进料以汽化氨水。

在氨的氧化阶段(氧化蒸汽压载的氨-氧进料以主要形成亚硝气中的一氧化氮)，可在催化剂的存在下，在1巴至15巴(绝对值)的压力(通常为2巴(绝对值))下加热氧化剂进料至700℃至1000℃(通常约800℃)。催化剂可以以任意已知类型的催化剂体系实施，包括氧化钴床或织物或编织纱布层形式的铂铑催化剂。可通过反应的隔热释放或通过与外部流体的热交换或通过这两者的结合来加热氧化剂中的氧化剂进料。当使用热交换加热或冷却时，氧化剂可包括热交换器反应器。

可通过与传热流体的热交换将来源于氨氧化阶段的反应混合物冷却至高于反应混合物的露点的第一温度(例如，约140℃的温度)，并且可通过与传热流体或其他工艺流体的热交换将反应混合物进一步冷却至第二温度。后一热交换可使用进料-流出物热交换器在反应混合与起始进料(或起始进料的组分)之间作用，所述起始进料(或起始进料的组分)在这种情况下成为传热流体，因此在本中称作进料-流出物热交换。这样的进-料流出物热交换器可以是单独的或与之前提到的热交换器整合，在进-料流出物热交换器中一氧化氮氧化反应的产物与冷凝水反应并且被其吸收。

在实现进料-流出物热交换的一些实施方案中，可汽化(至少部分地)起始进料中的任意液体组分，并且可使在进料-流出物热交换之后保留在起始进料中的任意液体组分再循环(或使用之前的术语，再循环)。通过该过程，可使用所谓的“低级”热将起始进料中的大部分任意液体蒸发成气相，留下在过程中产生的“高级热”用于辅助目的，例如用于发电的蒸汽产生。通过提供排放流，可防止再循环液中累积溶解的固体。

导致形成硝酸的一氧化氮氧化和并发反应受适合系统设计的操作压力和温度控制，并且至少在最终的吸收阶段受可用的热交换冷却剂的温度控制。氧化仅在有限的程度发生，直到引发氧化后冷却，即(由之前举例说明的数值)高达800℃的温度。在冷却反应混合物时，将在操作压力下在露点形成第一液体，并且随着混合物进一步冷却而持续形成酸。在约15巴(绝对值)的操作压力下，将形成冷凝物，因此在约200℃的相应饱和温度将开始形成硝酸，并且酸的形成将持续到温度下降至约50℃，假设后者温度受可得的冷却剂流体温度限制。对于2巴(绝对值)的操作压力，酸的形成将在约110℃开始。

通过以下对硝酸制造方法的三个例证实施方案的说明，将更完整地理解本发明。通过参照附图所示的电路原理(流程)图的实施例进行说明。

附图说明

在附图中

图1示出了可应用于本发明的第一实施方案的流程图，其中气体形式的水、氨和氧合并形成制造硝酸的起始进料；

图2示出了可应用于本发明的第二实施方案的流程图，其中提供液体水作为起始进料的组分并且将其汽化以与氨和氧起始进料组分合并；

图3示出了可应用于本发明的第三实施方案的流程图，其中氨水和氧组分合并以形成进料，其流过进料-流出物热交换器；和

图4示出了对于热的温度曲线，其说明了图3所示热交换器中的逆流进料-流出物热交换的典型操作。

具体实施方式

作为准备性观察，全部三个实施方案(如图1至3所示)涉及相同发明(如上文定义)，即其中：

将基本上至少包含氨、蒸汽和氧化气体的气态氧化剂进料暴露于使氨氧化的条件(之前称作氧化剂，但是在下文中称作燃烧室)，以产生包含一氧化氮和水蒸气的反应混合物，将反应混合物在热交换器中冷却从而氧化一氧化氮和使水蒸气冷凝，以及使一氧化氮氧化的产物与冷凝水反应并且被其吸收，

结果是反应混合物中几乎全部的一氧化氮都转化成硝酸。

现在参照本发明的第一示例实施方案，即通过图1的流程图所示的过程。在图1说明的方法中，气态氨进料流10、蒸汽进料流11和氧进料流12合并形成起始进料13，优选地在进入氧流之前使氨与蒸汽混合以避免爆炸混合物的可能。以足够高的温度输送各进料流，以防止在向给燃烧室15输送燃烧室进料14(在图1实施方案的情况下对应于起始进料13)形冷凝水。在稍微大于约2巴(绝对值)的燃烧压力的压力下输送全部进料流。

燃烧室15可包括本领域中已知在氨-氧混合物的高温催化转化中使用的任意类型的氨氧化剂，并且可使用任意已知类型的催化剂体系，包括氧化钴床。在一个合适的形式中，可引入织物或编织纱布层形式的铂铑催化剂。在另一形式中，燃烧室可配置成热交换器-反应器，在其中反应过程中释放的热被同时传递至冷却剂。通过传导、对流和辐射的结合将催化剂层燃烧室15的蒸汽压载的氨-氧(燃烧室)进料14加热至催化层的反应温度并且在催化剂层上反应以形成亚硝气流。除了在热交换器-反应器中实施氧化时以外，全部过程基本上(即，几乎)隔热，所达到的温度(假设完全、高度选择性地将氨转化成一氧化氮)基本上是存在的蒸汽压载的数量的函数。在起始进料中的水与氨的摩尔比为约5.6时温度通常为800℃，燃烧室进料中氨的浓度为约11.4％(v/v)。这样的燃烧室进料组成在预期的氨爆炸极限之外并且产生约33.5％HNO₃(w/w)的硝酸产物浓度。

将包括一氧化氮和水蒸气的所得反应混合物(称作流16)输送到接下来的热交换器17中，在该处反应混合物通过与传热流体如加压的(液态)水、沸水或油的热交换而被冷却。所示的热交换器17包括本领域中已知的常规类型淬灭锅炉，在该处气体进料16被冷却至高于反应混合物的露点水平的温度(约140℃)。蒸汽可在淬灭锅炉中上升以用于输送到蒸汽涡轮机(未示出)或用于与本发明过程无关的过程加热。

在离开热交换器17后，冷却的反应混合物18(其中一氧化氮将(如上所述)开始氧化)输送到热交换器19形式的吸收器中。在热交换器19中，水蒸气的冷凝和一氧化氮的继续氧化以及导致形成硝酸的并发反应(如上述所)受系统中使用的操作压力和温度的控制。在冷却的反应混合物(随着其通过热交换器19的通道20前进)和热交换流体22(通常为水，方向为通过热交换器19的通道21逆流)之间进行热交换。热交换器19可包括本领域中已知适合将向下输送的反应混合物冷凝/氧化成为稀硝酸的任意种类的热交换器，包括壳管式热交换器、翅片风扇式热交换器、板式热交换器或印刷电路式热交换器，热交换流体22可包括适合这种热交换器使用的任意流体(即，液体或气体)。热交换器中的流体流道理想地具有小的横截面尺寸(通常小于约3mm，理想地小于约2mm当量直径)以(如前文所述)促进热和质量转移以及有利于热交换器，因此有利于装置的紧凑性。

在热交换器中未浓缩或吸收的气体经分离器23与硝酸分离，形成尾气。尾气的主要成分是过量的未反应的氧、与氧进料一起引入到过程中的氩气和其他杂质、作为副产物在燃烧室中形成的氮气和一氧化二氮、以及水蒸气。离开分离器23的尾气还包含极低浓度的亚硝气。但是，如图所示，尾气可从分离器23通过深冷器-冷凝器23B输送到另一分离器23A，这些容器的作用是在热交换器19之后有效地提供反应-吸收。在深冷器-冷凝器中吸收的亚硝气和硝酸蒸汽产生极弱的酸流(通常＜2％(w/w))，其被输送回分离器23，从而有效地消除了过程中硝酸蒸汽的排放并且大幅降低了一氧化二氮的排放，同时稍微提高了产物产率。

如果需要的话，如虚进料线16a和18a所示，向反应混合物16和/或冷却的反应混合物18流中注入补充氧，从而提供稍微过量的氧供应以有助于完全氧化反应混合物中的一氧化氮。

类似地，如果需要的话，如虚进料线16b和18b所示，可以向反应混合物16和/或冷却的反应混合物18流中注入补充蒸汽或水，从而提供足够的冷凝水以有助于完全氧化和吸收二氧化氮。

现在参照本发明的第二示例实施方案，即应用图2的流程图的过程，在该方法中，提供水11作为起始进料的组分并且汽化，之后与氨和氧进料组分合并以形成燃烧室进料14。图2的流程图中示出的一些过程阶段和因此工艺设备与图1的相同，不再进行描述，各图中相同的附图数字用于表示相同设备。

在图2所示的过程中，以气体形式提供起始进料的氨10和氧12组分，其压力稍大于燃烧室压力并且接近环境温度。以液体形式提供起始进料的水组分11，再一次压力稍大于燃烧室压力，并且使水汽化(以形成气态流25)，之后首先与氨起始进料组分10混合，然后与氧组分12混合，形成燃烧室进料14。

通过水下锅炉热交换器26将起始进料的水组分11加热至其沸点并且汽化，水下锅炉热交换器26通过浸没式热交换器27接收反应混合物16形式的热交换流体和/或通过浸没式热交换器29接受外源加热介质28形式的热交换流体。废弃物的排污管31设置有阀30，以避免溶解性固体在热交换器26中累积。

将起始进料的气态氨10和氧12组分中的一种或另一种或两者在热交换器32中加热至在与汽化的水流25混合后阻止汽化的水流冷凝的温度。如图所示，尽管可通过图2所示过程外部的热源加热传热流体，但是热交换器32的传热流体理想地包括通过(热损失/温度下降)浸没式热交换器27的反应混合物18。在前者情况下，可认为热交换器32是进料-流出物热交换器。

反应混合物16的温度在通过热交换器26后降低至约140℃的水平，在通过热交换器32后进一步降低至约120℃(高于露点)。

在图2所示方法的其他方面(包括氨的氧化和反应气体的吸收过程)基本上与之前图1上下文中的描述相同。

现在参照本发明的第三示例实施方案，即应用图3的流程图的过程，图3的流程图中示出的一些过程阶段和因此的工艺设备与图1和2的相同，如在图2中的情况一样，不再进行描述。同样，各图中相同的附图数字用于表示相同设备。

在图3所示的过程中，氨10、水11(或来自单一来源的氨水，尽管未示出)和氧12(全部在环境温度下)在压力下作为氨水-氧进料34输送到进料-流出物热交换器35。进料34可来源于多种方式，但是如图3所示，将压力稍大于大气压的起始进料的氨组分10溶解在起始进料的水组分11和液体再循环流36两者中，以形成氨水流37。氨水流37在冷却器38中冷却至约60℃并且用泵39加压至稍高于燃烧室压力的压力，通常如之前所述的约2巴(绝对值)。

将进料34(包括氨水流37和起始进料的氧组分12)输送至进料-流出物热交换器35的第一通道系统40，通过热交换器的进料34被加热至允许氨水流中的氨和水汽化进入氧流中的温度水平。所得蒸汽压载的氨-氧作为燃烧室进料41通过分离器42输送至燃烧室15。

设置分离器42(其可以是本领域中已知的常规类型)以除去加入到进料34中的过量氨水，否则其就会保留在燃烧室进料14中。向进料34添加过量的氨水以避免进料通过进料-流出物热交换器35的第一通道系统40时干燥以及通道系统中的固体累积/腐蚀。

除去的液体可作为分离器42的排泄流43通过冷却器44和减压阀45简单地离开系统，或者(为了使氨水进料的废弃物尽可能少)至少使除去的液体的主要组分如图所示返回水进料流作为再循环流36(因此与起始进料流组分不同)。提供排泄流43以避免再循环环中溶解性固体杂质的过量累积，并且排泄流通常包括进料水流的小部分(1％至10％)。

如一般观察的，将除排泄之外的全部进料水蒸发以形成蒸汽压载。但是，为了使进料-流出物热交换器35进料侧上的壁可靠地保持湿润，交换器进料的出口蒸汽分数理想地保持不高于约50％(w/w)，剩余液体被再循环以完成蒸发。新进料和再循环流的合并在进料-流出物热交换器的进料侧上产生过量的水。可通过使用位于淬灭锅炉17和进料-流出物热交换器35的反应混合物进料之间线路中的控制阀46控制交换器中期望的蒸汽产生速率。可使用控制阀改变交换器进料侧与流出物侧的压差，从而改变可从排出物流中得到的用以加热和蒸发进料流中的液体的热量。另外，可使用控制阀46调节反应混合物进料的压力，以便调节产生的蒸汽量以提供需要的压载程度。

反应混合物16通过淬灭锅炉17(其使反应混合物的温度降低至约140℃)和控制阀46输送至进料-流出物热交换器35的第二通道系统47，进而输送至热交换器19的串联通道系统20。

通过通道47的(相对)高温的反应混合物进料与通过通道40的逆流氨水-氧进料进行热交换。图4的曲线图示出了对于热的温度，其举例说明发生在进料-流出物热交换器35中的逆流进料-流出物热交换的典型操作。曲线A适应于通道系统47中的反应混合物，随着其冷却，水冷凝，曲线B适应于在每一次通过时(部分地)蒸发通道系统40中的氨水的进料流。

来自进料-流出物热交换器的反应混合物进料(在约60℃的降低的温度下)被直接输送进入热交换器19的通道系统20，并且与逆流通过热交换器/吸收器19的第二通道系统21的冷却介质22进行热交换。发生在进料-流出物热交换器35和冷凝-吸收热交换器19的串联通道系统47和20中的氨氧化和反应气体的吸收过程基本上与之前描述的参照图1描述的过程的情况相同。

理想地将起始进料的氧组分12的量(流量)控制为使其足以有效氧化过程中的全部(或基本上全部)氨和亚硝气。但是，在改进的过程中，起始混合物中的氧量可控制为氧化至少基本上全部的氨，并且在水开始从反应混合物中冷凝之前可向反应混合物中添加另外的氧以氧化基本上全部亚硝气。因此，可在图3中虚线表示的三个注入点16a、18a和18c中的任意一个或两个或全部处允许另外的氧进入。

类似的，控制进料-流出物热交换器35的进料34中的水量以使得当在热交换器19中从反应混合物中冷凝并且与所得一氧化氮反应(即，在所得一氧化氮的吸收过程中)时，冷凝水的存在量足以形成稀(约20％(w/w)至40％(w/w))硝酸。但是，如果需要的话，可在图3中虚线表示的两个注入点16b和18b中的一个或两个处允许另外的水进入反应混合物中并且冷却反应混合物流。

应理解参照图3描述的示例过程有效实现了整合了进料-流出物热交换器的进料-流出物热交换系统，其与整合了冷凝-吸收热交换器的吸收器热交换系统结合。在进料-流出物热交换系统中，氨水和氧的两相进料被加热至允许燃烧室的进料流携带所需量的压载蒸汽的温度。在交换器的另一侧上，高于露点的反应气体进入交换器，被冷却至露点，并且进一步伴随着冷凝被冷却。在进料-流出物热交换之前，由于在进料线和淬灭锅炉中一氧化氮的氧化，进气中将存在一些二氧化氮，并且随着进料-流出物热交换器中气体的温度和水含量降低，随着气体冷却，在进料-流出物热交换器中将发生气相一氧化氮氧化的加速和酸形成的速率快速增加。因此，冷凝的不仅是水。在吸收器热交换系统中，完成一氧化氮/二氧化氮向硝酸的氧化过程。在吸收器交换器中，冷却剂流体使温度降低至低于进料-流出物交换器中的水平，通过设计系统，亚硝气在吸收器中的停留时间足以基本上完成氧化过程。

可对上文所述和附图中说明的本发明进行改变和修改，而不脱离本发明由所附权利要求定义的范围。

Claims (27)

1.一种制造硝酸的方法，其中将包含氨、蒸汽和氧化气体的气态氧化剂进料暴露于使氨氧化的条件，产生包括一氧化氮和水蒸气的反应混合物，然后在热交换器中冷却所述反应混合物，由此：

a)使一氧化氮氧化和使水蒸气冷凝，

b)使一氧化氮氧化的产物与冷凝水反应并且被其吸收，以及

c)使反应混合物中基本上全部的一氧化氮转化成硝酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化气体包括含有至少90％(v/v)氧的气体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化气体包括含有至少95％(v/v)氧的气体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述反应混合物中至少95％的所述一氧化氮被转化成硝酸。

5.根据权利要求4所述的方法，其中使所述反应混合物中接近100％的量的一氧化氮转化成硝酸。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，如果在所述反应混合物中一氧化氮的转化未接近100％，则在随后的反应-吸收器容器或管中继续进行反应-吸收过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述反应-吸收过程利用热交换继续进行。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述反应-吸收过程在没有热交换的情况下继续进行。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述反应-吸收过程在绝热反应吸收器中继续进行。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在所述氧化剂进料中提供其量足以氧化所述氧化剂进料中基本上全部的氨和所述反应混合物中基本上全部的一氧化氮的氧化气体。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在所述氧化剂进料中提供其量足以氧化所述氧化剂进料中基本上全部的氨和所述反应混合物中的部分一氧化氮的氧化气体，并且其中向所述反应混合物中加入另外的氧化气体以有助于基本上完全氧化所述反应混合物中的一氧化氮。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述氧化剂进料来源于起始进料，并且其中所述起始进料提供有气态的氨。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述氧化剂进料来源于起始进料，其中所述起始进料包含液态的水组分，并且其中使所述水组分汽化以形成所述氧化剂进料的蒸汽组分。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在与所述氧化剂进料的氨和氧化气体组分混合之前使所述起始进料的水组分汽化。

15.根据权利要求13所述的方法，其中在与所述氧化剂进料的氨和氧化气体组分混合之后使所述起始进料的水组分汽化。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述氧化剂进料来源于起始进料，其中所述起始进料提供有气态的氨和液体形式的水组分，其中使所述起始进料中的水组分汽化，之后首先与所述起始进料的氨组分混合，然后与所述起始进料的氧化气体组分混合以形成所述氧化剂进料。

17.根据权利要求16所述的方法，其中通过与所述反应混合物的热交换来使所述起始进料的水组分汽化。

18.根据权利要求16所述的方法，其中通过与所述反应混合物的热交换来加热所述起始进料的氧组分。

19.根据权利要求18所述的方法，其中通过与传热流体的热交换来加热所述起始进料的所述氨组分，之后使其与所述起始进料的经汽化的水组分混合。

20.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述氧化剂进料来源于包括氧化气体组分、氨组分和液态水组分的起始进料，其中将所述氨组分溶解在所述水组分中以形成氨水，其中将所述氨水组分与所述氧化气体组分混合，并且其中将所述氨水组分和所述氧化气体组分通过热交换一起加热至使所述氨水中的氨和水汽化进入所述氧化气体组分中以形成所述氧化剂进料的温度。

21.根据权利要求20所述的方法，其中通过与所述反应混合物的热交换来加热所述氨水组分和所述氧化气体组分作为进料流。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，在所述氨氧化之后，通过与传热流体的热交换将所述反应混合物冷却至高于所述反应混合物的露点的第一温度，并且其中通过与所述进料流的进料-流出物热交换将所述反应混合物进一步冷却至低于所述反应混合物的露点的第二温度。

23.根据权利要求22所述的方法，其中在进料-流出物热交换器中进行所述进料-流出物热交换，所述进料-流出物热交换器与其中所述一氧化氮氧化的产物与冷凝水反应并且被其吸收的热交换器整合。

24.根据权利要求22或权利要求23所述的方法，其中将在进料-流出物热交换之后保留在所述进料流中的任意液体组分与所述进料流分离并且将其再循环进入所述起始进料的所述氨水组分中。

25.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在具有横截面尺寸小于3mm当量直径的流体流道的所述热交换器中冷却所述反应混合物。

26.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在具有横截面尺寸小于2mm当量直径的流体流道的所述热交换器中冷却所述反应混合物。

27.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中向所述反应混合物中注入液体或蒸汽状态的补充水以有助于提供足够的冷凝水，使得能够在冷凝水中基本上完全氧化和吸收所述一氧化氮氧化的产物。