CN117729969A - 具有氧气供应单元的硝酸生产方法和设施 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种硝酸生产方法和设施。所述方法涉及向燃烧器区段供应氧气流和氨原料。在实施例中，尾气流(4)的一部分在尾气加热区段(7)中加热并且供应至所述燃烧器区段(1)。
Description
技术领域
本发明涉及通过NH3原料的氧化产生硝酸。
背景技术
硝酸(NA)在工业上是通过NH3原料的催化燃烧产生的。Ullmann的《工业化学百科全书(Encyclopedia ofIndustrial Chemistry)》,硝酸、亚硝酸和氮氧化物(NitricAcid,Nitrous Acid andNitrogen Oxides)章节,2012对此类设施和方法进行了一般性讨论。其中所描述的方法涉及三个化学步骤：氨与大气氧气的催化燃烧以产生NO，NO产物氧化为NO2，以及氮氧化物在水中吸收以产生作为液流和尾气的硝酸。氨-空气混合物用于催化燃烧。
硝酸设施通常包括包含氨氧化催化剂的燃烧器区段、冷却/冷凝区段、具有用于硝酸流的液体出口和用于尾气的气体出口的吸收区段。吸收区段通常是吸收柱。通常在柱中也会发生氧化。WO 2018/052304中描述了示例双压力设施。
挑战是来自吸收器的尾气含有氮氧化物(NOx)，并且在环境方面排放此气流是不期望的，并且通常有必要对尾气进行清洁处理以去除NOx。实践中使用了各种降低尾气NOx水平的方法，如改进吸收、化学洗涤、吸附和催化尾气还原(参见Ullmann的硝酸(NitricAcid)，段落1.4.2.3)。然而，满足现代严格的NOx排放环境限制仍然具有挑战性。尾气处理还增加了设施和方法的资本支出(设备成本)和运营费用。
US3927182A描述了一种硝酸产生方法，所述方法采用分子氧气含量为约90vol.％至99vol.％的氧气补充气体作为所述方法的氧气供应来源，并且回收至少约40vol.％的尾气。在此方法中，据称排放到大气中的氮氧化物的量显著减少。US'182的图2显示，如果氧气供应气体与至少90mol％的O2一起使用，则超过90％的尾气被再循环。一部分尾气被直接吹扫到烟囱中并排放。
用于NA生产设施的NH3原料来源于NH3生产设施，其中H2和N2反应以形成NH3。在很多现有设施和方法中，用于NH3生产的H2原料来源于基于烃原料的蒸汽重整，尤其是基于例如蒸汽甲烷重整的合成气体设施。烃原料的蒸汽重整需要大量加热，并且通常涉及显著的CO2排放。
CN106185984A描述了一种用于氨和硝酸的联合生产的基于水蒸气电解方法的系统。
CN109516445A描述了一种用于通过水电解和空气分离相结合制备硝酸的封闭循环技术。
在化学工业中，普遍期望减少CO2排放，还期望减少NH3产生，包含H2原料产生(‘绿色氢气’)。还有一种趋势是使用例如来自太阳能、水力发电或风力发电等电力进行原料生产。一个挑战是太阳能和风能是波动的能源来源。
仍然期望改进的硝酸生产设施和方法。例如，期望提供可以使用电力以灵活的方式与上游生产方法和设施耦合的硝酸生产设施和方法。还期望用于修改现有硝酸设施的方法，以便从绿色NH3生产中受益。
发明内容
本发明的第一方面涉及在硝酸生产区段中进行的硝酸生产方法，其中所述硝酸生产区段包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段和吸收区段，所述吸收区段具有用于尾气流的出口，所述方法包括：a)提供氧气流，所述氧气流包括至少90vol.％的来自一个或多个氧气供应单元的O2；b)向所述燃烧器区段供应所述氧气流和氨原料；以及c)其中所述尾气流的至少一部分，优选地第一部分，在尾气加热区段中加热以得到加热的尾气流，并且供应至所述燃烧器区段。
本发明还涉及一种硝酸生产设施，其包括硝酸生产区段，所述硝酸生产区段包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段以及吸收区段，所述吸收区段具有用于尾气流的出口，其中所述硝酸生产设施进一步包括第一流动管线和氧气流供应管线以及第二流动管线，所述第一流动管线用于使尾气从所述吸收区段穿过尾气加热区段中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段的入口，所述氧气流供应管线从一个或多个氧气供应单元通入所述燃烧器区段，所述第二流动管线用于使尾气从所述吸收区段通入尾气处理区段。
本发明还涉及一种修改现有硝酸生产设施的方法，所述现有硝酸生产设施包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段、具有用于尾气流的出口的吸收区段、尾气加热区段以及用于使尾气从所述吸收区段通入尾气处理区段的流动管线，以及任选地空气供应管线，所述空气供应管线包括通入所述燃烧器区段的空气压缩机；所述方法包括向所述设施中添加：用于使尾气从所述吸收区段穿过尾气加热区段中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段的入口的流动管线；以及从一个或多个氧气供应单元通入所述燃烧器区段的氧气流供应管线；优选地得到硝酸生产区段。
附图说明
图1示意性地展示了根据本发明的示例方法方案。
图2展示了根据本发明的硝酸生产设施的实例。
附图中展示的任何实施例仅是实例，并且不限制本发明。
具体实施方式
本公开提供了一种硝酸生产设施，其包括硝酸生产区段，所述硝酸生产区段包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段和吸收区段。还提供了在此类硝酸生产设施中进行的硝酸生产方法。在所述方法中，使用氨氧化催化剂使氨在燃烧器区段中与氧气反应。来自燃烧器区段的流出物在冷却/冷凝区段中冷却。来自冷却/冷凝区段的流出物在吸收区段中与水接触，得到包括硝酸产物和尾气流的液体流。
硝酸方法和设施是例如双压力型的或例如单压力型的。
在一些实施例中，硝酸生产方法和设施是双压力型的，并且吸收区段在例如10-14bara的压力下操作。术语“双压力”承认在这些实施例中，生产方法在反应器和吸收区段中使用不同的压力(例如，4-6bara)。在其它实施例中，设施和方法是单压力型的，其中反应器和吸收区段在相同的压力下操作。
在燃烧器区段中，氧气和氨反应以形成燃烧器气流。所述燃烧器气流包括通过氮氧化物的氧化形成的二氧化氮，并且进一步包括一定量的未氧化的氮氧化物、作为副产物的一氧化二氮(N2O)以及可能的作为副产物的N2，以及从氨的氧化获得的水。
燃烧器区段具体地包括反应器，所述反应器包括燃烧室。反应器包括例如燃烧器罩、气体分配器、至少一个催化剂网或多个催化剂网，以及任选地篮。通常，反应器将包括燃烧室，在所述燃烧室中放置有合适的催化剂。用于氨的氧化的催化剂是本领域技术人员已知的，并且通常包括贵金属。提供催化剂的典型方式是通过在反应器内，如在燃烧室中放置一个或多个金属丝网，如一堆金属丝网。优选的金属催化剂是铂和铑的组合，例如通过编织细金属丝产生的一包铂-铑网。
如本文所使用的，‘冷却/冷凝区段’包括气体冷却区段和冷凝区段，任选地组合在单个单元中。
在气体冷却区段中，燃烧器气流典型地通过与冷却流体和/或与要加热的方法流进行热交换经受冷却，从而形成冷却的燃烧器气流，并且例如在冷却流体侧产生蒸汽。气体冷却区段包括例如一个或多个热交换区段。
在冷凝区段中，所述冷却的燃烧器气流经受冷凝，从而形成硝酸溶液和未冷凝的氮氧化物(NOx)气流。
在吸收区段中，氮氧化物气流在水中经受吸收，从而形成原始硝酸产物流和尾气，所述尾气主要包括N2、一些氮氧化物，如NOx(氮氧化物和二氧化氮)、一氧化二氮(N2O和任何过量的氧气)。优选地，在此区段中，气体具有允许NO进一步氧化成NO2的停留时间。吸收区段是例如吸收/氧化柱。
吸收区段例如包括连接至冷却/冷凝区段的液体出口的入口，以及连接至冷却/冷凝区段的气体出口、水的入口、硝酸流的液体出口和用于尾气的气体出口的入口。液体硝酸流例如被供应至漂白区段。
在反应器的下游，任选地通过另外的设备，如用于将一氧化氮氧化为二氧化氮的单元，提供气体冷却区段。用于氧化的所述单元可以例如通过向NOx气体提供允许NO转化为NO2的停留时间来起作用。气体冷却区段具有气体入口，所述气体入口与反应器的燃烧器气体的出口流体连通(直接或间接)。气体冷却区段可以具有常规设置，例如包括一个或多个壳管式热交换器。例如，气体冷却区段包括一个或多个热交换器，所述热交换器被配置为通过壁在由设施中的化学转化产生的气流(即，方法气流)与要加热的服务介质和/或方法流之间具有热传递接触。服务介质通常是水或蒸汽，通常在设施中作为单独的流动系统或回路提供。这种使用水或蒸汽作为冷却流体的热交换器被称为蒸汽回路热交换器。气体冷却区段包括例如此类蒸汽回路热交换器中的一个或多个以及任选地一个或多个其它热交换器。蒸汽回路的热交换通常用于产生过热蒸汽，并且一个或多个热交换器有时也被称为过热器。在一优选实施例中，来自燃烧器的气流由蒸汽过热器冷却。所产生的蒸汽例如用于驱动旋转设备，例如空气压缩机(和/或氮氧化物压缩机)和/或用于蒸汽输出。在某些实施例中，所述方法和设施是双压力型的，并且例如使用NOx压缩机。
在一有趣的实施例中，气体冷却区段进一步包括作为用于产生蒸汽的蒸汽蒸发器的热交换器和作为节能器的热交换器。蒸汽蒸发器和节能器具体地是所谓的蒸汽回路的一部分。
在一些实施例中，冷却区段包括尾气加热器，其中所述尾气加热器是介于要冷却的方法气流(燃烧器气体)与要加热的尾气之间的热交换器。
作为热交换器的结果的被冷却的方法气流，气体冷却区段的输出被称为冷却的燃烧器气体，对于所述燃烧器气体，气体冷却区段具有气体出口，所述气体出口与下一个下游区段(即，冷凝区段)直接或间接流体连通。
冷凝区段因此具有气体入口，所述气体入口与气体冷却区段的用于冷却的燃烧器气体的出口流体连通。在基于氨的氧化生产硝酸的方法中，由氧化产生的气流，即燃烧器气体，将必然包括水，这是氨和氧气的反应形成的。应当理解，在水中，二氧化氮形成硝酸。冷凝区段被配置为通过使包括水蒸气的冷却的燃烧器气体经受冷凝来允许这种情况发生。这种冷凝产生硝酸冷凝水，其通常被称为弱硝酸。关于冷凝水蒸气的条件，应当理解的是，不参与硝酸冷凝水的形成的气体的种类和量将保留在气相。这尤其是指包括任何过量二氧化氮的未冷凝的氮氧化物、一氧化氮，包括在二氧化氮与水之间的反应中形成的一氧化氮，以及最初存在的任何未氧化的一氧化氮和一氧化二氮。冷凝器相应地具有用于硝酸冷凝水的液体出口和用于未冷凝的氮氧化物气流的气体出口。冷凝区段可以是常规冷凝设备，例如壳管式冷凝器。
在一有趣的实施例中，所述方法和设施是双压力型的，并且冷凝区段包括低压冷凝区段和高压冷凝区段，其中离开低压冷凝区段的氮气流在进料至高压冷凝区段之前被压缩。
优选地使用膨胀机。膨胀机与压缩机相关联，例如与空气压缩机和/或与用于在双压力方法中增加冷凝区段中的压力的压缩机相关联。因此，低压冷凝区段包括尾气加热器和低压冷却器/冷凝器。在一示例实施例中，方法气体从蒸汽蒸发器供应至热交换器，用于与要加热的尾气进行热交换接触，并且随后使用冷却水供应至单独的热交换器。
在此双压力实施例中，离开低压区段的氮氧化物流通过压缩机被送至高压冷凝区段。此压缩机(氮氧化物压缩机)放置在气体冷却区段(低压冷却/冷凝区段)的下游和高压冷凝区段的上游，术语下游和上游是指方法气流。双压力方法和设施的高压冷凝区段包括高压氮氧化物气体冷却器和高压冷却器/冷凝器。离开高压冷凝区段的酸产物流被送至吸收/氧化区段。
为了同样基于未与水冷凝的过量二氧化氮来完成硝酸的形成，从冷凝器，尤其是在双压力方法中从高压冷凝器获得的氮氧化物气流随后在合适的水性液体中经受吸收。在吸收之前，优选给予气体停留时间以允许NO进一步氧化为NO2。水性液体可以是水本身，但其也可以是稀硝酸溶液。在后一种情况下，由于吸收了二氧化氮，稀硝酸溶液将变成更浓缩的硝酸溶液。优选地，通常在吸收柱的托盘上通过冷却水去除吸收热。吸收在吸收区段中进行。此区段相应地具有气体入口，所述气体入口直接或间接地与冷凝区段的气体出口流体连通。应当理解，通过在水中的吸收，允许二氧化氮形成硝酸。
通常包括吸收柱的吸收区段优选地也起氧化区段的作用，以允许由不可避免地存在的一氧化氮形成另外的二氧化氮，例如，作为二氧化氮与水之间的反应的结果。为此，例如，将二次空气流引入到漂白器中，并将含氧气体从漂白器供应至吸收柱，例如，所述气体与从冷凝器获得的氮氧化物气流混合，从而使由NO2与H2O反应形成的NO再氧化。此二次空气还从漂白器中的产物酸中去除NO2。在一单压力实施例中，漂白器任选地被设置为吸收柱的底部区段。
在冷凝器中获得的硝酸冷凝水被直接或间接地进料至吸收区段。为此，吸收区段包括液体入口，所述液体入口与冷凝区段的液体出口流体连通。吸收区段，如吸收/氧化区段，产生原始硝酸产物流和氮氧化物尾气。尾气包括NOx(未氧化的氮氧化物和未反应的二氧化氮)和一氧化二氮(N2O)。因此，吸收区段包括用于氮氧化物尾气的气体出口和用于原始硝酸产物流的液体出口。原始硝酸产物流例如被供应至漂白区段。
本公开中提供的硝酸设施优选地包括接收所述尾气的至少一部分的尾气处理区段。
尾气处理区段包括氮氧化物(NOx和N2O)气体去除区，其中在氮氧化物气体去除区的入口处接收的氮气体经受净化以形成净化的尾气。所述净化使用例如催化剂，尤其是催化还原。净化的尾气例如经受膨胀。膨胀的净化的尾气例如被冷却并排放到大气中。
尾气处理区段，尤其是氮氧化物气体去除区，包括例如减轻反应器，所述减轻反应器包括串联布置的用于去除N2O的催化床和用于去除NOx的催化床，其中一个或多个用于去除NOx的催化床被布置在用于去除N2O的催化床的下游。此类区段可以例如与双压力方法和/或单压力方法一起使用。
例如，N2O在两个阶段中转化：在第一阶段中，N2O在催化剂的帮助下分解为O2和N2。例如，使用铁沸石催化剂。在第二阶段中，NOx与注入的NH3混合以产生N2和H2O。例如，使用铁沸石催化剂。
第一上游催化剂床用于去除N2O。第一催化剂床优选地仅接收尾气。
N2O去除催化剂床优选地在400-490℃的温度范围内操作，例如使用双压力方法。
减轻反应器包括例如一个或多个用于去除NOx的下游催化剂床。
优选地将NH3添加到用于去除N2O的催化剂床的下游的尾气中。NH3可以用于NOx还原。在一些实施例中，减轻反应器包括用于去除N2O的催化床的下游和用于去除NOx的催化床的上游的氨分布器。
在一优选实施例中，尾气在催化剂(如非贵金属催化剂)的影响下，根据反应等式(1)，在氮和水蒸气的形成下与氨反应，所述氮和水蒸气可以安全地释放到大气中。
NO+NO2+2 NH3→2 N2+3 H2O (1)
在一些其它实施例中，减轻反应器包括一个床，用于还原N2O和NO2两者，并且将天然气添加到催化剂床的上游的气流中，用于去除N2O，并且添加氨，用于还原NO2。此实施例有利地在减轻反应器入口处与较低温度的尾气一起使用。
净化的尾气的膨胀产生的功通常用于驱动涡轮机(其与利用方法中产生的蒸汽的蒸汽涡轮机和/或燃气涡轮机相邻)，以驱动一个或多个压缩机。这通常指优选地用于向氧化方法提供空气的优选空气压缩机和/或指双压力实施例的NOx压缩机；这些压缩机可以组合为单个设备，或者例如是连接至单个驱动轴的两个不同区段。
有利的是，在一些实施例中，由于(部分)尾气再循环至燃烧器，减轻反应器相对较小，具有相对于硝酸生产能力的相对较小体积的催化剂。
本发明的方法涉及从一个或多个氧气供应单元提供氧气流，以及将所述氧气流供应至燃烧器区段，然后将氨原料供应至燃烧器区段。氧气供应单元优选地包括电解槽，更优选地水电解单元，其中H2气流和氧气流通过电解产生，优选地通过水电解产生，更优选地通过液态水电解产生。
氧气供应单元还可以包括空气分离单元。在一些实施例中，氧气供应单元包括电解槽和空气分离单元两者。在一些实施例中，氧气流仅来自电解单元，并且反应器也接收空气。
氧气流包括至少90vol.％的O2，例如至少95vol.％的O2或至少99vol.％的O2或至少99.9vol.％的O2。高纯度氧气可以有助于燃烧器区段的稳定操作。
作为实例，可以使用水电解单元来提供此类高纯度氧气流。氧气流的其它来源也是可能的。例如，可以使用氮生成单元。例如，具有来自空气分离单元(ASU)的氧气流的调节的ASU用于提供高纯度氧气流。
合适类型的电解槽包含碱性电解槽、固体氧化物电解槽和质子交换膜(PEM)电解槽。如果有必要的话，可以使用压缩机和/或鼓风机将氧气流压缩至反应器的操作压力。在具有PEM电解槽的实施例中，氧气流可以在例如20-30巴的压力下获得。
所述设施优选地还包括用于向燃烧器供应空气的空气供应管线。空气供应管线包括例如空气压缩机。有利地，尾气的至少一部分的再循环在本发明方法中提供了较低的空气压缩机负载。有利地，可以使用高效空气压缩机。即使在压缩空气温度较低的情况下，也可以通过将加热的尾气流的至少一部分包含在通入燃烧器的气流中来实现通入燃烧器的气流的良好温度。
优选地，所述设施包括空气供应管线中的装置，用于例如通过操作空气压缩机来调节供应至燃烧器的空气的量。
优选地，在所述方法中，在至少一部分时间期间，例如连续地或在时间段期间，将空气供应至燃烧器。这提供了这样的优点，即在其中优选的水电解单元使用来自波动来源(如来自太阳能和/或风能)的电力的实施例中，在水电解单元以较低或零氧气生产速率操作期间，可以向燃烧器供应更多空气。这有利地允许稳定操作设施，即使在使用波动能源来源的情况下，尤其是在燃烧器中具有稳定压力的情况下也是如此，由此实现恒定的硝酸强度。包括在空气中的氧气可以与例如来自氨储存单元和/或来自氨设施的氨进料反应。
在一些实施例中，硝酸生产区段能够以第一模式和第二模式两者运行，在所述第一模式中，使用来自一个或多个氧气供应单元(如来自水电解单元)的氧气和来自氨设施的氨原料，在所述第二模式中，使用来自空气的氧气和来自氨储存单元的氨原料。优选地在第二模式中，供应至燃烧器的所有氧气作为空气提供。在此实施例中，设施可以提供更大的灵活性。设备成本可能相对较高。
在其中水电解单元用于提供氧气流的一部分或全部的优选实施例中，来自水电解单元的氢气流优选地在氨设施中与N2反应，以形成硝酸生产设施和方法的NH3原料的至少一部分。由此，有利地，来自水电解单元的H2流和O2流都有效地用于硝酸生产，不同于其中仅生产氨和排出氧气的概念。
通常，硝酸生产的NH3原料是通过使N2原料与H2原料在氨设施中反应而形成的。优选地，H2原料通过水电解来提供。优选地，N2原料至少部分地由空气分离单元(ASU)，例如低温学空气分离单元提供，或者例如由使用例如沸石的真空变压吸附单元或者例如基于膜的ASU提供。
如本文所使用的，术语ASU不限于低温学分离装置，还包含基于变压吸附的装置和基于膜分离的装置。从广义上讲，此类装置可以被称为氮生成单元。
ASU通常还提供氧气流或富氧气空气流，其也被供应至硝酸生产区段的燃烧器区段。在硝酸生产区段中优选存在尾气处理单元可以允许在燃烧器区段中处理不具有非常高的氧气纯度的含氧气流，如来自ASU的用于氨设施的N2原料生产的含氧气流。尾气处理单元的存在还提供了在修改包括氨设施和硝酸生产区段的现有硝酸生产设施时期望的灵活性，其中现有氨设施包括ASU。
本发明的优选实施例旨在将绿色氨生产与硝酸生产相结合。因此，在NH3生产中使用的N2优选地通过ASU产生，并且用于NH3生产的H2原料通过水电解产生。绿色氨用作硝酸方法的进料，并且由电解槽和ASU产生的氧气在NA生产区段中与尾气结合以产生合成空气，其中通入燃烧器的入口组合物(即，由燃烧器接收的总气体)包括小于11％vol.的NH3。
在本发明的方法中，来自吸收区段的尾气流的至少一部分在尾气加热区段中加热。加热的尾气的至少一部分优选地通过尾气压缩单元，如尾气压缩机或喷射器供应至燃烧器区段。
通常，尾气流的一部分(但不是全部)在尾气加热区段中加热并供应至燃烧器区段。因此，在一些实施例中，所有尾气流被加热，并且加热的尾气流的一部分供应至燃烧器区段。在一些其它实施例中，部分尾气流被加热，并且所有加热的尾气供应至燃烧器区段。在其它实施例中，尾气流的一部分被加热，并且加热的尾气流的一部分供应至燃烧器区段。例如，尾气流的第二部分在不加热的情况下供应至燃烧器区段，和/或例如加热的尾气流的另一部分供应至尾气处理区段。
尾气流包括例如至少90vol.％的N2以及例如小于10vol.％的O2。由此，加热的尾气有利地用于稀释来自氧气供应单元的氧气流。这有利地有助于燃烧器的良好操作。
优选地，燃烧器的入口组合物(即，由燃烧器接收的总气体)包括小于11％vol.的NH3。因此，回收的尾气可以用作由燃烧器接收的气流的稀释剂。
例如在使用单压力方法和设施的实施例中，任选地，尾气压缩机将由压缩机接收的尾气流从例如6.5巴的压力压缩至方法的操作压力，例如8巴。在一些实施例中，喷射器用于将尾气从尾气加热区段的尾气加热器输送至燃烧器区段。氧气流可以有利地用作喷射器的动力流体，尤其是在PEM电解槽作为氧气流的来源的情况下。
尾气流可以包括在所述方法中至少部分再循环至燃烧器的NOx。这可以有助于提高氨燃烧器的效率。尾气鼓风机例如用于在双压力方法中输送尾气。
氨原料也被供应至燃烧器区段。优选地，氧气流在与氨原料混合的上游/之前与加热的尾气流的至少一部分混合，并且任选地还与一种或多种其它气流混合，如另外地与冷尾气流的一部分混合。优选地，氧气流与加热的尾气流的至少一部分混合，以在尾气/O2混合单元中形成(第一)混合气流。混合气流具有比氧气流的氧气浓度更低的氧气浓度，例如包括小于50vol.％或小于25vol.％的氧气，例如20-25vol.％的氧气。优选地，混合气流具有与空气的氧气含量相同的氧气含量(21vol.％)。这非常有利地允许对通入燃烧器的进料流中的空气和混合气流之间的比率进行容易和灵活的调整。此外，混合气流的温度优选地在100-200℃范围内，以便与使用空气压缩机供应至燃烧器的空气具有基本上相同的压力。这允许在使用空气和使用氧气流的操作之间灵活切换。
优选地，所述设施包括O2传感器，以实现最佳混合比率。
优选地，将混合气流至少与氨原料混合并供应至燃烧器区段。任选地，所述方法涉及将氨原料与空气结合以产生第二混合气流，以及将第一混合气流和第二混合气流结合并将结合的气流供应至燃烧器。在其它实施例中，尾气、O2气流和氨进料在单个混合器中混合。
在根据本发明的方法中，对供应至燃烧器的尾气的至少一部分进行加热。这有助于燃烧器入口处气流的最佳温度。
燃烧器入口处的气流的温度例如在160℃至200℃的范围内。
非常有利的是，尾气加热区段或至少一个尾气加热器优选地用于(同时和/或连续地)对供应至尾气处理区段的尾气和再循环至燃烧器的尾气进行加热。例如，在一些实施例中，尾气加热区段或至少一个尾气加热器用于同时对尾气流进行加热，所述尾气流包括供应至尾气处理区段的尾气和再循环至燃烧器的尾气两者。在其它实施例中，或以组合的形式，尾气加热区段用于对供应至尾气处理区段的尾气和再循环至燃烧器的尾气两者进行连续(或随后)加热。例如，在一些时间段期间，加热的尾气完全再循环至燃烧器，并且在其它时间段期间，加热的尾气的第一部分再循环至燃烧器并且第二部分供应至尾气处理区段。
优选地，所述设施包括至少一个用于对尾气进行加热的热交换器，所述热交换器具有通入燃烧器的气体流动管线和通入尾气处理区段的气体流动管线。在操作中，来自热交换器的气体可以直接或间接地供应至燃烧器、尾气处理区段或两者。在一些实施例中，来自热交换器的气体可以直接或间接地交替性地供应至燃烧器、尾气处理区段或两者。
尾气处理区段包括例如一个或多个用于去除N2O和NOx的催化床，例如至少两个催化床。尾气处理区段包括例如用于去除N2O的上游(对于气流)催化床和用于去除NOx的下游催化床，其中优选地NH3作为还原剂仅供应至下游催化床。
优选地具有两个此类催化床的尾气处理区段例如在至少420℃，例如至少450℃和/或低于550℃的气体入口温度下操作。在这样的温度下操作可以提供在上游催化剂床中不需要还原剂这样的优点。
吸收器的气体出口处的尾气温度例如在至多60℃的范围内。
优选地，由尾气/O2混合单元接收的加热的尾气流的温度在180℃-200℃的范围内。非常简洁地使供应至燃烧器的尾气和供应至尾气处理区段的尾气经受组合加热可以用于满足这些温度要求的硝酸生产方法中，由此提供有效的加热。
尤其是在其中燃烧器也接收空气的实施例中，或在其中燃烧器接收空气和氧气流的方法的操作时间段期间，尾气的第一部分加热并供应至燃烧器，并且尾气的第二部分冷却并送至尾气处理区段。优选地，对第一部分和第二部分两者在尾气加热区段中进行加热。
在将尾气分成所述第一部分和第二部分的上游对尾气进行加热的优点包含在将加热的尾气以各种比率分配至尾气处理区段和燃烧器方面具有很大的灵活性。
包括N2的净化尾气从尾气处理区段中释放并排放到大气中。在一些实施例中，尾气流的第三部分不在尾气加热区段中加热，并且与第一部分混合，以实现供应至燃烧器的尾气部分的期望温度。
通过仅将尾气的一部分供应至尾气处理区段，所述方法有利地允许尾气处理区段的较小催化剂体积。空气进气减少也可以通过供应至尾气处理区段的尾气流中的较少杂质而有助于降低催化剂劣化。有利地，可以减少来自尾气的总NOx排放。
如果期望的话，可以通过使用尾气处理区段的相对较大的催化剂体积来获得关于原料的更大灵活性。
通常，在一些实施例中，所述方法进一步涉及将尾气流的另一部分供应至燃烧器，其中尾气流的此部分具有比尾气流的第一部分/加热部分的温度更低的温度。尾气流的另一部分可能与吸收柱的出口处的尾气的温度相同(例如20-40℃)，或者可能加热至低于加热的尾气流/第一部分的温度的温度。
在一实施例中，所述尾气流的第一部分在尾气加热区段中加热以得到加热的尾气流，并且供应至所述燃烧器区段，并且所述尾气流的第二部分在所述尾气加热区段中加热，并且供应至包括催化剂床的尾气处理区段。在此实施例中，所述设施包括用于向所述燃烧器区段供应空气的空气供应管线，这有利地增加了灵活性。在此实施例中，例如通过与尾气流的另一部分混合使所述尾气流的加热的第一部分的温度降低，并且然后将其供应至所述燃烧器区段。优选地，通常在一个或多个热交换器中对第一部分和第二部分进行加热，例如，如下文所描述。例如，尾气流在第二热交换器的下游的第一部分和第二部分中分开，用于与燃烧器气体进行热交换，尤其是对于单压力设施，例如，如下文所描述的第二热交换器。来自第二热交换器的尾气流的温度例如为至少350℃或至少400℃，所述温度有利地足够高以用于对尾气的第二部分进行有效的催化尾气处理，例如用于使用天然气或甲烷和氨，更具体地使用单个催化剂床的催化还原。例如通过与尾气流的第三部分，例如绕过第二热交换器的尾气流的第三部分混合，尾气的第一部分的温度为例如至少50℃或至少100℃。
因此，在具有所述第一部分和第二部分的方法的更具体优选实施例中，尤其是对于单压力方法，在所述尾气加热区段中对尾气流的所述第一部分和所述第二部分进行加热包括与燃烧器气流进行热交换，以达到例如至少350℃的温度，以及将所述尾气流的第二部分在至少350℃的温度下从所述尾气加热区段供应至催化尾气处理区段。
尾气加热区段优选地包括多个串联的热交换器，每个热交换器在一侧具有要加热的尾气并且在另一侧具有要冷却的流体流。在一任选实施例中，尾气流的一部分在所述热交换器中的两个热交换器之间从尾气流中分离，并且供应至燃烧器。由此，分离的尾气流部分可以具有对于所述气流供应至燃烧器有利的温度。
尾气加热区段可以包括例如用于在来自吸收柱的尾气出口的尾气与要加热的膨胀的尾气之间进行热交换的第一热交换器，以及在其下游(用于要加热的尾气)的用于与来自燃烧器的方法气体(燃烧器气体)进行热交换的第二热交换器。任选地，蒸汽加热器布置在第一热交换器与第二热交换器之间。在一任选实施例中，尾气流的一部分在第一热交换器与第二热交换器之间从尾气流中分离，并且供应至燃烧器。任选地，尾气流的一部分在吸收器与第一热交换器之间从尾气流中分离，并且也供应至燃烧器。
尾气加热区段可以包括例如用于在来自吸收柱的尾气出口的尾气与要加热的膨胀的尾气之间进行热交换的第一热交换器，以及在其下游(用于要加热的尾气)的用于与来自冷却区段的冷凝方法气体进行热交换的第二热交换器，以及任选地在其下游(用于要加热的尾气)的用于与来自燃烧器的方法气体进行热交换的第三热交换器。任选地，蒸汽加热器布置在第一热交换器与第二热交换器之间。用于与来自冷却区段的冷凝方法气体进行热交换的第二热交换器例如用于双压力实施例中。在一任选实施例中，尾气流的一部分在第一热交换器与第二热交换器之间从尾气流中分离，并且供应至燃烧器。在一任选实施例中，尾气流的一部分在第二热交换器与第三热交换器之间从尾气流中分离，并且供应至燃烧器。任选地，尾气流的一部分在吸收器与第一热交换器之间从尾气流中分离，并且也供应至燃烧器。来自第三热交换器的尾气流例如具有针对在尾气处理区段中进行催化还原的有利温度。
在使用单压力方法和设施的一些实施例中，对来自吸收柱的尾气的至少一部分在一个或多个热交换器(例如，锅炉)中进行加热，并且随后将其分为供应至燃烧器的第一部分和供应至尾气处理区段的第二部分，其中所述第一部分在与所述第二部分分开之后，通过在尾气-尾气热交换器中与所述热交换器中的至少一个热交换器的上游的尾气流进行热交换来冷却。
在通入燃烧器中的催化网的入口处控制燃烧器的温度提供了更有效的方法以及优选地使用更有效的空气压缩机的优点。
在使用双压力方法的实施例中，燃烧器在例如4-6bara的范围内的压力下操作，并且对于单压力方法，燃烧器在7-10bara的范围内(例如，8bara)的压力下操作。
对于单压力方法，吸收区段在例如5-8bara的压力下操作，并且对于双压力方法，吸收区段在例如9-12bara的压力下操作。在双压力方法中，尾气通常在吸收区段与燃烧器之间例如通过从吸收区段通入燃烧器的气体流动管线中的阀膨胀。有利地，这种尾气膨胀可以例如在氧气供应单元在小于1bara的压力下提供氧气的情况下，如某些电解槽的情况，在氧气流供应管线中的喷射器中使用。
与没有此类再循环的设施相比，尾气再循环有利地允许更高的能量回收，因为空气压缩所需的压缩功率更低。此外，尾气再循环减少了每单位所生产的硝酸的NOx排放。作为另一个优点，燃烧器催化剂暴露于较少的空气中的灰尘和其它杂质(即使在过滤之后)，由此通过尾气再循环延长催化剂寿命。
本发明还涉及一种硝酸生产设施，其包括硝酸生产区段，所述硝酸生产区段包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段以及具有用于尾气流的出口的吸收区段。NA生产区段包括用于使尾气从所述吸收区段穿过尾气加热区段中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段的入口的第一流动管线以及用于使尾气从所述吸收区段通入尾气处理区段的第二流动管线。第一流动管线和第二流动管线提供了设施的改进的灵活性，尤其是用于不同的O2进料。例如，如果更多O2进料作为空气供应，则可以将更多尾气供应至尾气处理区段。
NA生产区段进一步包括从氧气供应单元通入燃烧器区段的氧气流供应管线。所述设施优选地适于本发明的硝酸生产方法。NA生产区段优选地进一步包括空气供应管线，所述空气供应管线包括通入燃烧器区段的空气压缩机。
在优选实施例中，硝酸生产设施进一步包括氨设施、空气分离单元和水电解单元。水电解单元具有优选地连接至所述氧气流供应管线的用于氧气的出口以及连接至所述氨设施的入口的用于H2的出口。空气分离单元具有连接至氨设施的入口的用于N2的出口。氨设施具有连接至包括在硝酸生产区段中的燃烧器区段的入口的用于NH3的出口。
例如，所述设施进一步包括具有连接至燃烧器的氨原料供应管线的出口的氨储存单元，如储存罐。由此，如果ASU和/或水电解单元以较低或零速率操作，则硝酸生产区段可以有利地仍然以稳定的方式操作。
本公开还提供了一种修改现有硝酸生产设施的方法，其中所述现有硝酸生产设施包括燃烧器区段、冷却/冷凝区段以及具有用于尾气流的出口的吸收区段以及尾气加热区段。所述现有设施包括尾气处理区段以及用于使尾气从所述吸收区段穿过所述尾气加热区段通入所述尾气处理区段的流动管线。所述现有设施包括通入所述燃烧器区段的空气供应管线。所述空气供应管线例如包括空气压缩机。
所述方法包括向所述设施添加：
-用于使所述尾气流的至少一部分从所述尾气加热区段中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段的入口的流动管线；以及
-从氧气供应单元通入所述燃烧器区段的氧气流供应管线。优选地，所述方法提供如本文所描述的作为修改的设施的硝酸生产区段和/或硝酸生产设施。
在优选的实施例中，所述方法进一步包括添加水电解单元作为所述氧气供应单元，以及用于将H2进料至包括在所述硝酸生产设施中的NH3设施的流动管线。
优选地，现有设施包括尾气处理区段，优选地如本文所描述的，以及从尾气加热区段的加热器通入尾气处理区段的入口的气体流动管线，尤其是其中尾气处理区段包括减少反应器，所述减少反应器包括如本文所描述的催化床。优选地，所述方法涉及在所述气体流动管线中提供流动控制元件，如分流器。流动控制元件具有流体连接至尾气处理区段的第一出口和流体连接至燃烧器的第二出口。优选地，流动控制元件被配置用于以可调节的方式在第一出口和第二出口之上划分气流。流动控制元件可以例如包括三通阀。
有利地，这种修改现有设施的方法提供了对现有设施的最小修改，同时例如与水电解单元集成，具有低资本支出并且在方法侧几乎没有变化，例如针对冷却燃烧器气体。
图1展示了根据本发明的示例硝酸生产方法以及硝酸生产区段。硝酸生产区段(100)包括燃烧器区段(1)、冷却/冷凝区段(2)以及吸收区段(3)。吸收区段具有用于尾气流(4)的出口。包括至少90vol.％的O2的氧气流(5)从一个或多个氧气供应单元(6)，例如从水电解槽供应。尾气流(4)的至少一部分在尾气加热区段(7)中家人，以得到加热的尾气流(8)。加热的尾气流(8)的至少一部分与氧气流(5)和氨原料(9)一起供应至燃烧器区段(1)。在优选实施例中，仅尾气的一部分被加热并且再循环至燃烧器区段。
优选地，空气(11)也供应至燃烧器。优选地，空气(11)与氨(9)混合，以得到第一混合气流，并且优选地，氧气流(5)与加热的尾气(8)混合，以得到第二混合气流，并且第一混合气流与第二混合气流混合并且供应至燃烧器。优选地，第二混合气流的氧气浓度在10-30vol.％的范围内，如约20vol.％，和/或N2浓度在70-90vol.％的范围内。可以通过组分气流，即氧气流和加热的尾气的混合比率来调节第二混合气流的N2/O2比率。由此有利地，第二混合气流的N2/O2比率类似于空气的N2/O2比率并且替代空气(11)。
热气体从燃烧器区段(1)供应至冷却/冷凝区段(2)。在双压力实施例中，冷却/冷凝区段(2)任选地包括低压区段、压缩机以及高压区段。具有冷却气体和冷凝物的一个或多个流(10)从冷却/冷凝区段(2)供应至吸收区段(3)，优选地作为单独的冷凝物流和气流。
优选地，将水性液体(15)供应至吸收区段(3)的上部，并且将包括硝酸的液体流(16)从吸收区段(3)的底部排出，并且例如供应至漂白器。
硝酸生产区段(100)包括尾气处理区段(13)以及用于将尾气供应至尾气处理区段(13)的流动管线(12)。
优选地，对尾气流的第一部分(4)进行加热并将其供应至燃烧器区段(1)。优选地，将所述尾气流的第二部分(12)供应至尾气处理区段(13)。
在一些实施例中，所述设施包括用于使加热的尾气流从尾气加热区段(7)通入燃烧器区段(1)的气体流动管线(8)，以及来自由以下组成的组的一个或多个流动管线：用于使加热的尾气从尾气加热区段(7)通入尾气处理区段(13)的气体流动管线(12)；以及用于使未加热的或更少的尾气通入燃烧器区段(1)的气体流动管线(14)。气体流动管线(14)具体地绕过至少一个热交换器，所述至少一个热交换器包含在用于使尾气的第一部分(4)穿过尾气加热区段(7)的气体流动管线中。
图2展示了包括硝酸生产区段(100)以及氨设施(101)、空气分离单元(103)(ASU)以及水电解单元(105)的示例硝酸生产设施。水电解单元(105)具有连接至氧气流供应管线的用于氧气的出口(5)以及连接至氨设施(101)的入口的用于H2的出口(104)。ASU(103)具有连接至氨设施(101)的入口的用于N2的出口(102)。氨设施具有连接至燃烧器区段(1)的入口的用于NH3的出口(9)，所述燃烧器区段包括在硝酸生产区段(100)中。所述设施进一步任选地包括从ASU(103)通入燃烧器区段(1)的O2供应管线(5A)。所述设施包括通入ASU的第二空气供应管线(11A)。所述设施任选地包括NH3储存单元(106)以及从氨设施通入储存单元(106)并且从储存单元通入硝酸生产区段(100)的氨供应管线(9A)。
对所述设施的偏好也适用于所述方法。对所述方法的偏好也适用于所述设施。所述方法优选地在如所描述的设施中进行。对所述设施的偏好也适用于修改现有硝酸生产设施的方法。所述方法优选地得到本发明的设施。
缩写‘bara’指示绝对巴(bar absolute)。除非另外指示，否则压力是绝对压力。
表达‘通常’和‘一般’指示经常使用但不是强制性的特征。
总之，本公开涉及一种硝酸生产方法和设施。所述方法涉及向燃烧器区段供应氧气流和氨原料。在实施例中，尾气流的一部分在尾气加热区段中加热，并且供应至燃烧器区段。
图3示出了根据本发明的单压力硝酸(NA)生产方法的实例，涉及尾气(TG)的加热。
氨(301)穿过部分(303)中的蒸发器/过热器(302)供应至混合单元(304)。空气(305)穿过空气加热器(306)和空气压缩机(307)供应至混合单元(304)。例如具有至少99vol.％的纯度并且例如由电解槽供应的氧气流(308)也供应至混合单元(304)。来自混合单元(304)的混合物供应至NH3燃烧器(309)，并且所得燃烧器气体(310)在通过在尾气加热器(311)中产生过热蒸汽并且加热尾气以及通过在冷却冷凝器(312)中的锅炉给水(BFW)冷却之后送至氧化/吸收塔(313)。来自冷却冷凝器(312)的锅炉给水进一步供应至尾气加热器(311)。
所述尾气加热器(311)被定位成最终尾气加热器。最初，来自氧化/吸收塔(313)的尾气在第一尾气加热器(314)中加热，随后由蒸汽加热器(315)从约25-35℃加热至约135℃。来自所述另一个加热器(315)的尾气在与燃烧器气体(310)进行热交换的情况下作为第一部分供应至上述最终尾气加热器(311)；这实现尾气从例如约135℃加热至约480℃。来自最终尾气加热器(311)的尾气的一部分供应至减少单元(316)，所述减少单元也接收一些NH3(317)。根据氧气流(308)相对于空气(305)的相对量，可以改变来自最终尾气加热器(311)的供应至减少单元(316)的尾气的级分。
减少单元包含用于减少N2O/NOx的催化剂；并且例如没有用于天然气或燃料的入口。来自减少单元(316)的经处理的尾气在膨胀机(318)中膨胀，并且通过第一尾气加热器(314)供应至烟囱(319)用于排气。来自最终尾气加热器(311)的尾气的另一部分与来自蒸汽加热器(315)的尾气的第二部分合并。此第二部分绕过最终尾气加热器(311)。合并的尾气流在第一尾气压缩机(320)中压缩并且再循环至混合单元(304)。
来自氧化/吸收塔(313)的硝酸供应至设置在例如塔的底部的漂白区段(321)。来自第一尾气加热器(314)以及任选地还来自氧化/吸收塔(313)的尾气的一部分在第二尾气压缩机(322)中压缩，并且在第二混合单元(323)中与氧气流(308)的一部分混合。在漂白区段(321)中使用温度为例如约55℃至约60℃的所得气体混合物。
Claims (19)
1.一种硝酸生产方法，其在硝酸生产区段(100)中进行，
其中所述硝酸生产区段包括燃烧器区段(1)、冷却/冷凝区段(2)以及吸收区段(3)，所述吸收区段具有用于尾气流(4)的出口，
所述方法包括：
a)提供氧气流(5)，所述氧气流包括至少90vol.％的来自一个或多个氧气供应单元(6)的O2；
b)向所述燃烧器区段供应所述氧气流(5)和氨原料(9)；以及
c)其中所述尾气流(4)的第一部分在尾气加热区段(7)中加热以得到加热的尾气流(8)，并且供应至所述燃烧器区段(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述尾气流的第二部分(12)在所述尾气加热区段(7)中加热并且供应至尾气处理区段(13)，所述尾气处理区段包括催化剂床，其中设施包括用于将空气供应至所述燃烧器区段的空气供应管线(11)，并且其中所述尾气流(4)的加热的第一部分的温度例如通过与所述尾气流(4)的另一部分混合而被降低，并且此后供应至所述燃烧器区段(1)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤b)涉及使氧气和氨在所述燃烧器区段中反应，由此形成燃烧器气流，其中所述尾气流的所述第一部分和所述第二部分(12)在所述尾气加热区段(7)中的所述加热涉及与所述燃烧器气流的热交换，并且其中所述尾气流的所述第二部分(12)在至少350℃的温度下从所述尾气加热区段(7)供应至所述尾气处理区段(13)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧气供应单元(6)包括电解槽，并且所述氧气流(5)优选地包括至少99.9vol.％的O2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氧气供应单元(6)包括空气分离单元。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述设施包括用于向所述燃烧器区段供应空气的空气供应管线(11)；优选地其中所述氧气供应单元(6)包括电解槽，并且所述氧气流(5)优选地包括至少99.9vol.％的O2。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述尾气流(4)的第一部分在步骤c)中加热并供应至所述燃烧器区段，并且所述尾气流的第二部分(12)供应至尾气处理区段(13)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括从氨设施(101)供应所述氨原料(9)，以及从空气分离单元(103)向所述氨设施供应N2进料(102)。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括将H2进料(104)从水电解单元(105)供应至所述氨设施(101)，以及使用在所述水电解单元(105)中产生的氧气作为所述氧气流(5)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中，将所述氧气流(5)与所述加热的尾气流(8)的至少一部分混合，以形成混合气流，并且将所述混合气流至少与所述氨原料(9)混合并且供应至所述燃烧器区段(1)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中此外将温度低于所述加热的尾气流(8)的温度的第二尾气流(14)供应至所述燃烧器(1)。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述尾气处理区段(13)包括用于去除N2O和NOx的催化床，其中所述尾气的所述第一部分和所述第二部分(4，12)两者在所述尾气加热区段(13)中加热。
13.一种硝酸生产设施，其包括硝酸生产区段(100)，所述硝酸生产区段包括燃烧器区段(1)、冷却/冷凝区段(2)以及吸收区段(3)，所述吸收区段具有用于尾气流(4)的出口，其中所述硝酸生产设施进一步包括第一流动管线和氧气流供应管线(5)以及第二流动管线(12)，所述第一流动管线用于使尾气(4)从所述吸收区段(3)穿过尾气加热区段(7)中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段(1)的入口，所述氧气流供应管线从一个或多个氧气供应单元(6)通入所述燃烧器区段(1)，所述第二流动管线用于使尾气从所述吸收区段(3)通入尾气处理区段(13)。
14.根据权利要求13所述的设施，其进一步包括空气供应管线(11)，所述空气供应管线包括通入所述燃烧器区段的空气压缩机。
15.根据权利要求13或14所述的设施，其中用于尾气的所述第二流动管线(12)穿过所述尾气加热区段(7)，其中所述尾气处理区段(13)包括催化剂床，并且所述设施包括从所述吸收区段通入所述燃烧器的气体流动管线(14)，所述气体流动管线绕过至少一个热交换器，所述至少一个热交换器包含在穿过所述尾气加热区段(7)的所述尾气的所述第一部分(4)的所述气体流动管线中。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的设施，其进一步包括氨设施(101)、空气分离单元(103)和水电解单元(105)，其中所述水电解单元(105)具有连接至所述氧气流供应管线的用于氧气的出口(5)以及连接至所述氨设施(101)的入口的用于H2的出口(104)，其中所述空气分离单元(103)具有连接至所述氨设施(101)的入口的用于N2的出口(102)，并且其中所述氨设施具有连接至包括在所述硝酸生产区段(100)中的所述燃烧器区段(1)的入口的用于NH3的出口(9)。
17.一种修改现有硝酸生产设施的方法，所述现有硝酸生产设施包括燃烧器区段(1)、冷却/冷凝区段(2)、具有用于尾气流(4)的出口的吸收区段(3)、尾气加热区段(7)以及用于使尾气从所述吸收区段通入尾气处理区段(13)的流动管线(12)，以及任选地空气供应管线(11)，所述空气供应管线包括通入所述燃烧器区段的空气压缩机；
所述方法包括向所述设施中添加：
-用于使尾气(4)从所述吸收区段穿过尾气加热区段(7)中的至少一个加热器通入所述燃烧器区段(1)的入口的流动管线；以及
-从一个或多个氧气供应单元(6)通入所述燃烧器区段(1)的氧气流供应管线(5)；优选地得到如权利要求13至16中任一项所定义的硝酸生产区段。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括添加水电解单元(105)作为所述氧气供应单元，以及从所述水电解单元(105)通入包括在所述硝酸生产设施中的NH3设施(101)的用于H2进料的流动管线(104)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中用于尾气的所述第二流动管线(12)穿过所述尾气加热区段(7)，其中所述尾气处理区段(13)包括催化剂床，并且所述方法包括添加从所述吸收区段通入所述燃烧器的气体流动管线(14)，所述气体流动管线绕过至少一个热交换器，所述至少一个热交换器包含在穿过所述尾气加热区段(7)的所述尾气的所述第一部分(4)的所述气体流动管线中。
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