材料可以包含天然气或可以包含甲烷。
[0044]方面8.方面I至7任一项所述的系统，其中所述含碳材料包含煤炭、石油焦和天然气的至少一种。
[0045]方面9.方面I至8任一项所述的系统，其中所述含碳材料包含甲烷。
[0046]方面10.方面I至9任一项所述的系统，其还包括:
[0047]第二分离器(80)，其操作地布置以接受来自离子转运膜组件(70)的至少一部分氮气产物(73)，所述第二分离器(80)用于分离所述至少一部分氮气产物(73)以形成富氮产物(83)和包含在氮气产物(73)中的至少一种污染物的副产物(85)，其中氨合成单元
(60)操作地布置以接受所述富氮产物(83)作为来自离子转运膜组件(70)的至少一部分氮气产物(73) ο
[0048]方面11.方面10所述的系统，其中氮气产物(73)中的所述至少一种污染物是双原子氧(O2) O
[0049]方面12.方面11所述的系统，其中所述第二分离器(80)包含对双原子O2选择性的吸附剂。
[0050]方面13.方面11所述的系统，其中第二分离器(80)包含用于除去氧的电驱动离子转运膜。
[0051]方面14.方面11所述的系统，其中第二分离器(80)包含用于除去氧的反应性清扫型(reactively purged)离子转运膜。
[0052]方面15.方面10所述的系统，其中第二分离器(80)包含用于除去双原子氧和/或氩气的低温蒸馏装置，其中所述至少一种污染物是双原子氧和/或氩气。
[0053]方面16.方面I至15任一项所述的系统，其还包括操作地布置以接受来自离子转运膜组件(70)的氮气产物(73)的燃烧器(100)，所述燃烧器(100)用于通过使双原子氧与燃料(101)反应降低氮气产物(73)中的双原子氧的浓度。氨合成单元￠0)操作地布置以接受来自燃烧器(100)的双原子氧浓度降低的至少一部分氮气产物(73)。
[0054]方面17.方面16所述的系统，其中燃烧器(100)包含促进燃料(101)与双原子氧燃烧的催化剂。
[0055]方面18.方面16或方面17所述的系统，其中燃烧器(100)操作地布置以接受一部分合成气体(23)(例如，一部分氢气产物(51))作为至少一部分燃料(101)。
[0056]方面19.方面I至18任一项所述的系统，其中分离器(50)包含电驱动膜或反应驱动膜。
[0057]方面20.方面I至19任一项所述的系统，其中分离器(50)包含聚合膜。
[0058]方面21.方面I至20任一项所述的系统，其中分离器(50)包含低温蒸馏装置。
[0059]方面22.方面I至21任一项所述的系统，其还包括:
[0060]用于通过与合成气体(23)的间接传热而从锅炉进料水(41)生成蒸汽(45)的换热器(40)，所述换热器(40)操作地布置在分离器(50)的上游。
[0061]方面23.制造氨的方法，所述方法包括:
[0062](a)在包含离子转运膜层的离子转运膜组件(70)中分离包含氧气和氮气的第一进料气体(71)以形成氮气产物(73)和氧气产物(75)；
[0063](b)在低温空气分离单元(10)中分离包含氧气和氮气的第二进料气体(11)以形成第二氧气产物(13)和含氮副产物(15)；
[0064](c)使含碳材料(21)和氧气在足以产生包含H2、CO2, CO和H2O的合成气体(23)的反应条件下反应，其中所述氧气以低于所述含碳材料完全燃烧所需要的化学计量的量提供，并且所述氧气由来自所述离子转运膜组件(70)的至少一部分氧气产物(75)和来自低温空气分离单元(10)的至少一部分第二氧气产物(13)提供；
[0065](d)使来自步骤(C)的至少一部分合成气体(23)中的0)与H20(31)在变换催化剂的存在下反应，以在所述至少一部分合成气体(23)中产生额外的HjPCO2;
[0066](e)分离来自步骤⑷的至少一部分合成气体(23)以形成氢气产物(51)以及包含至少CO2、H2S和H2O的副产物(53);和
[0067](f)使至少一部分氢气产物(51)与来自离子转运膜组件(70)的至少一部分氮气产物(73)在足以产生氨产物￠3)的反应条件下反应。
[0068]方面24.方面23的方法，其还包括:
[0069]掺混来自步骤(e)的至少一部分氢气产物(51)和来自步骤(a)的至少一部分氮气产物(73)以在低温洗涤单元(90)中形成掺混物，所述至少一部分氢气产物(51)和所述至少一部分氮气产物(73)以从2.9至3.1的范围的4与N2摩尔比掺混；并且低温洗涤所述掺混物以形成包含氢气和氮气的混合物(95)以及包含至少CO的第二副产物(93)；
[0070]其中至少一部分混合物(95)是在步骤(f)中反应的所述至少一部分氢气产物
(51)和所述至少一部分氮气产物(73)。
[0071]方面25.生产氨的方法，所述方法包括:
[0072](i)在包含离子转运膜层的离子转运膜组件(70)中分离包含氧气和氮气的第一进料气体(71)以形成氮气产物(73)和氧气产物(75)；
[0073](ii)在低温空气分离单元(10)中分离包含氧气和氮气的第二进料气体(11)以形成第二氧气产物(13)和含氮副产物(15)；
[0074](iii)使含碳材料(21)和氧气在足以产生包含H2、C02、C0和H2O的合成气体(23)的反应条件下反应，其中所述氧气以低于所述含碳材料完全燃烧所需要的化学计量的量提供，并且所述氧气由来自所述离子转运膜组件(70)的至少一部分氧气产物(75)和来自低温空气分离单元(10)的至少一部分第二氧气产物(13)提供；
[0075](iv)使来自步骤(iii)的至少一部分合成气体(23)中的CO与H2O(31)在变换催化剂的存在下反应，以在所述至少一部分合成气体(23)中产生额外的HjPCO2;
[0076](V)分离来自步骤(iv)的至少一部分合成气体(23)以形成氢气产物(51)以及包含至少CO2、H2S和H2O的副产物(53)；
[0077](vi)掺混来自步骤(V)的至少一部分氢气产物(51)和来自步骤(a)的至少一部分氮气产物以在低温洗涤单元(90)中形成掺混物，所述至少一部分氢气产物(51)和所述至少一部分氮气产物(73)以从2.9至3.1的范围的4与N2摩尔比掺混；并且低温洗涤所述掺混物以形成包含氢气和氮气的混合物(95)以及包含至少CO的第二副产物(93);和
[0078](vii)使至少一部分混合物(95)在足以产生氨产物(63)的反应条件下反应。
[0079]方面26.方面24或方面25的方法，其中第二副产物(93)包含氧气、氩气、甲烷和一氧化碳的至少一种。
[0080]方面27.方面23至26任一项的方法，其中副产物(53)还包含CO。
[0081]方面28.方面23至27任一项的方法，其中所述含碳材料包含煤炭、石油焦、天然气、城市废物、木材和生物质的至少一种。
[0082]方面29.方面23至28任一项的方法，其中所述含碳材料包含甲烷。
[0083]方面30.方面25至29任一项的方法，其还包括:
[0084]分离来自步骤(i)的至少一部分氮气产物(73)以形成富氮产物(83)和包含所述氮气产物(73)中的至少一种污染物的第三副产物(85)，其中在步骤(vi)中掺混的所述至少一部分氮气产物包含至少一部分所述富氮产物(83)。
[0085]方面31.方面23、24和26至29任一项的方法，其还包括:
[0086]分离来自步骤(a)的至少一部分氮气产物(73)以形成富氮产物(83)和包含所述氮气产物(73)中的至少一种污染物的第三副产物(85)，其中在步骤(f)中反应的所述至少一部分氮气产物包含至少一部分所述富氮产物(83)。
[0087]方面32.方面30或方面31的方法，其中氮气产物(73)中的至少一种污染物是双原子氧(O2)，并且所述至少一部分氮气产物(73)利用对双原子02选择性的吸附剂分离。
[0088]方面33.方面30或方面31的方法，其中氮气产物(73)中的至少一种污染物是双原子氧(O2)，并且所述至少一部分氮气产物(73)利用对氧气选择性的电驱动离子转运膜分离。
[0089]方面34.方面30或方面31的方法，其中氮气产物(73)中的至少一种污染物是双原子氧(O2)，并且所述至少一部分氮气产物(73)利用从所述氮气产物除去氧的反应性清扫型离子转运膜分离。
[0090]方面35.方面30或方面31的方法，其中氮气产物(73)中的所述至少一种污染物是氩气，并且所述至少一部分氮气产物(73)利用低温洗涤塔(90)分离。
[0091]方面36.方面23至35任一项的方法，其中来自步骤(a)或步骤⑴的氮气产物(73)包含双原子氧，且所述方法还包括:
[0092]使所述双原子氧与燃料(101)在燃烧器(100)中反应，从而降低氮气产物(73)中所述双原子氧的浓度。
[0093]方面37.方面36的方法，其中所述双原子氧与所述燃料在促进所述燃料与所述双原子氧燃烧的催化剂存在下反应。
[0094]方面38.方面36或方面37的方法，其中所述燃料包含一部分合成气体(23)，例如，氢气产物(51)。
[0095]方面39.方面23至38任一项的方法，其还包括:
[0096]在分离所述至少一部分合成气体(23)之前，在换热器(40)中将热从来自步骤(C)或步骤(iii)的至少一部分合成气体(23)传递给锅炉进料水(41)，以通过间接传热形成蒸汽(45)ο
[0097]方面40.方面23至39任一项的方法，其中来自离子转运膜组件(70)的所述至少一部分氧气产物(75)在压缩器(77)中压缩，并且气化器(20)操作地布置以接受来自所述压缩器(77)的至少一部分压缩的氧气产物(75)。
[0098]方面41.方面I至22任一项的系统，其还包括用于压缩所述至少一部分第一氧气产物(75)的压缩器(77)，其中气化器(20)操作地布置以接受来自所述压缩器(77)的至少一部分压缩的第一氧气产物(75)。
[0099]附图简要说明
[0100]图1是流程图，显示了根据本发明的用于氨生产的系统。
[0101]图2是流程图，显示了根据本发明的用于氨生产的系统。
[0102]图3是低温洗涤单元的示意图。
[0103]具体描沐
[0104]接下来的详细描述只提供优选的示例性实施方式，并且不打算限制本发明的范围、适用性或构造。相反地，接下来的优选示例性实施方式的详细描述将提供本领域技术人员实施本发明的优选示例性实施方式的实现性描述，要理解，在不背离权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以对要素的功能和排列做出各种改变。
[0105]在本文中使用的冠词“一”和“一个”当应用于说明书和权利要求书中描述的本发明实施方式中的任何特征时，是指一个或多个。“一”和“一个”的使用不将其含义限定于单个特征，除非这样的限制被特意说明。单数或复数名词或名词短语前面的冠词“所述”表示一个或多个具体指定的特征并且根据它所使用的上下文可以具有单数或复数含义。形容词“任何”一、一些、或不加区别地指任何量的全部。放置在第一实体和第二实体之间的术语“和/或”是指下列之一:(I)所述第一实体，⑵所述第二实体，和⑶所述第一实体和所述第二实体。放置在罗列的3个或更多个实体的最后两个实体之间的术语“和/或”是指所述列表中的至少一个实体，包括这个列表中实体的任何具体组合。
[0106]短语“至少一部分”是指“一部分或全部”。所述至少一部分流可以具有与它所来源的物流相同的组成。所述至少一部分流可以具有与它所来源的流不同的