[發明專利]低壓甲醇的合成方法

有效

• 申請號: 201210533832.0
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103044195A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 顧朝暉;劉偉;袁紅玲;張本峰;喬潔;周翔
• 申請（專利權）人: 河南心連心化肥有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/151;C07C29/152
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技術領域

本發明屬于合成氨聯醇低壓甲醇生產技術領域，具體涉及一種能耗低，工藝簡單的低壓甲醇的合成方法。

背景技術

目前在合成氨聯醇生產技術中，為了降低進入合成氨生產系統中的工藝氣體中CO含量，實現效益最大化，許多合成氨生產系統都配套建有聯醇裝置，可根據市場情況調節合成氨、甲醇產量，從而實現利潤最大化。一般的合成氨聯醇生產技術中，都配套有甲醇循環機裝置，高壓機第一工段出來的工藝氣體，無論其中CO含量是多少，經過甲醇合成塔后，都要將低壓甲醇循環機打開，使部分工藝氣體循環進入甲醇合成塔，從而保證進入高壓機第二工段的工藝氣體中CO+CO₂含量小于2.5％，不會對后工段生產造成不利影響。這種生產方式會導致低壓甲醇循環機一直開啟，消耗大量電，既影響成本，增加系統負荷，也不利于節能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，而提供一種能耗低，工藝簡單和操作穩定的低壓甲醇的合成方法。

本發明的目的是這樣實現的：低壓甲醇的合成方法，包括以下步驟：

步驟一：高壓機第一工段出口的原料氣通過補氣油分離器進入熱交換器的殼程內進行換熱；

步驟二：所述步驟一中換熱后的原料氣從熱交換器的殼程出口進入甲醇合成塔內外筒的環隙，然后全徑向通過催化劑進氣孔進入催化劑床層進行化學反應，反應后的原料氣通過中心管進氣孔進入甲醇合成塔中心管，甲醇合成塔中心管出來的氣體進入熱交換器管程，與熱交換器殼程的來自補氣油分離的原料氣進行換熱；原料氣在流經催化劑床層時通過催化劑催化進行化學反應，原料氣中的氫氣與一氧化碳、二氧化碳反應生成甲醇和水，主要化學反應如下：CO+2H₂＝CH₃OH+Q?CO₂+3H₂＝CH₃OH+H₂O+Q；催化劑床層中的催化劑主要為：C307型低壓合成甲醇催化劑；

步驟三：脫鹽水通過汽包和甲醇合成塔的水室進入內套管中，吸收反應熱后脫鹽水氣化產生蒸汽，蒸汽由外套管通過蒸氣室和汽包進入1.3MPa的蒸汽管網內，汽包內的液位維持在40％；

步驟四：上述步驟二中進入熱交換器管程的原料氣換熱后，通過熱交換器管程出口依次經過蒸發冷凝器，甲醇洗滌塔和分離器進入高壓機第二工段入口成為中壓甲醇的原料氣；所述的原料氣經過甲醇洗滌塔后分離出來的粗甲醇，送往閃蒸槽用來進行下一步的精餾。

所述的步驟一中高壓機第一工段出口原料氣的壓力為5.2MPa，溫度為35℃，CO含量≤7％。所述的步驟二中原料氣在熱交換器殼程出口時的溫度為186℃-190℃；發生化學反應后原料氣溫度是220℃-230℃，通過與脫鹽水換熱后原料氣溫度為70℃-80℃。所述的步驟三中進汽包前脫鹽水的溫度是110℃，壓力是2.5MPa，出汽包時蒸汽的溫度為185℃-195℃，壓力為1.3MPa。所述的步驟四中原料氣在熱交換器管程出口時的溫度為78℃-85℃，上述原料氣在經過蒸發冷凝器后的溫度為40℃以下，上述原料氣在進入高壓機第二工段入口時，CO含量≤2％。

本發明中從高壓機第一工段出口的原料氣中CO含量不大于7％，可以通過調節后續操作方法及工藝指標，在不使用低壓甲醇循環機的情況下滿足系統出口工藝氣體中CO含量小于2％的指標要求，從而實現低壓甲醇系統運行的目的；由于進入熱交換器和甲醇合成塔的總氣量變少，便于精確控制，此時可通過調節由汽包進入甲醇合成塔的脫鹽水量，吸收甲醇合成塔內的熱量變多，有利于CO和H₂的反應，從而保證了去除CO的效率，體現在工藝指標上就是控制低壓甲醇合成塔出口氣體溫度220℃-230℃；為提高甲醇合成塔內CO和H₂的反應效率，適當增加合成塔內的系統壓差為0.1MPa-0.12MPa；受低壓甲醇出口氣體溫度的影響，經熱交換器換熱后的原料氣溫度可控制在78℃-85℃。

本發明具有工藝簡單，操作穩定，可使生產系統電耗及催化劑消耗顯著降低的優點。

附圖說明

圖1為本發明裝置結構示意圖。

圖2為本發明甲醇合成塔的結構示意圖。

具體實施方式

本發明為低壓甲醇的合成方法，包括以下步驟：

步驟一：高壓機1第一工段出口的原料氣通過補氣油分離器2進入熱交換器3的殼程內進行換熱；