[發(fā)明專利]一種低壓甲醇合成工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710296261.6
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107162872B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許仁春;亢萬忠;盧新軍;唐永超
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術(shù)研究院有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號: C07C29/152
• 分類號: C07C29/152;C07C29/74;C07C31/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;張群

本發(fā)明涉及一種低壓甲醇合成工藝，該工藝中一級反應(yīng)器和二級反應(yīng)器均采用了鍋爐給水強(qiáng)制循環(huán)移熱技術(shù)，移熱快捷高效，可有效簡化裝置布置，降低裝置框架的工程投資，且不會出現(xiàn)由于汽包的布置高度計(jì)算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致循環(huán)倍率下降、取熱效果不理想等問題；通過強(qiáng)制循環(huán)可有效的提高循環(huán)倍率，高效合理的利用反應(yīng)熱，增強(qiáng)傳熱效果；在合成氣壓縮機(jī)出口和二級反應(yīng)器入口之間設(shè)置了跨線，實(shí)現(xiàn)了兩級反應(yīng)器催化劑在使用壽命的不同階段的穩(wěn)定運(yùn)行，也可通過跨線對反應(yīng)器的負(fù)荷進(jìn)行方便有力的調(diào)整，進(jìn)而對中壓蒸汽和低壓蒸汽的產(chǎn)量比例進(jìn)行靈活調(diào)整；新鮮合成氣的接入位置設(shè)于合成氣調(diào)溫器的后面，可減小合成氣調(diào)溫器的換熱面積、規(guī)格，降低工程投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低壓甲醇合成工藝。

背景技術(shù)

甲醇是一種重要的C1化工基礎(chǔ)產(chǎn)品和有機(jī)化工原料，甲醇合成是一個(gè)體積縮小的可逆的放熱反應(yīng)。自1923年德國巴斯夫公司成功開發(fā)了高溫高壓氣相甲醇合成工藝以來，甲醇合成工藝經(jīng)歷了合成氣壓力由高壓到低壓，合成溫度由高溫到低溫，反應(yīng)器由絕熱到等溫的技術(shù)發(fā)展歷程。近年來，隨著甲醇合成技術(shù)的進(jìn)步及國家對能耗、環(huán)保要求的持續(xù)提高，甲醇合成技術(shù)正在持續(xù)向大型化、節(jié)能型、環(huán)保型方向發(fā)展。

申請?zhí)枮?01510658690.4的中國發(fā)明專利申請公開了《一種生產(chǎn)不同等級蒸汽的節(jié)能型超大規(guī)模甲醇合成方法及裝置》，該工藝存在以下技術(shù)缺陷：

(1)第一甲醇反應(yīng)器和第二甲醇反應(yīng)器移走反應(yīng)熱均采用了自然循環(huán)技術(shù)，該技術(shù)對與反應(yīng)器相連的汽包布置要求苛刻，存在換熱效率低投資高，不利于反應(yīng)器大型化等問題；

(2)第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器之間缺乏有效的反應(yīng)負(fù)荷調(diào)節(jié)手段，這會產(chǎn)生兩個(gè)不利后果：其一是當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)器和第二反應(yīng)器催化劑處于不同使用壽命狀態(tài)時(shí)，無法對串聯(lián)的兩級反應(yīng)器負(fù)荷實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)；其二是無法對中壓汽包和低壓汽包產(chǎn)氣量進(jìn)行適度調(diào)節(jié)；

(3)新鮮合成氣與循環(huán)氣的接入位置不夠合理，由于新鮮合成氣經(jīng)壓縮機(jī)的壓比較大，壓縮后的溫度較高，此時(shí)與低溫的循環(huán)氣進(jìn)行混合，造成混合氣溫度升高，隨后再進(jìn)行換熱會使對數(shù)平均溫差變小，進(jìn)而增大了換熱面積、換熱器規(guī)格和工程投資。

因此，對于目前甲醇的合成工藝，有待于做進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種移熱快捷高效，反應(yīng)器負(fù)荷調(diào)節(jié)方便有力、反應(yīng)熱利用高效合理的低壓甲醇合成工藝，該工藝可大大簡化裝置布置、有效降低工程投資及能耗。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種低壓甲醇合成工藝，其特征在于包括以下步驟：

新鮮合成氣經(jīng)合成氣壓縮機(jī)加壓后，與經(jīng)合成氣調(diào)溫器預(yù)熱后的循環(huán)氣混合，再經(jīng)氣氣換熱器預(yù)熱后進(jìn)入一級反應(yīng)器，在催化劑的作用下，進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)；一級反應(yīng)器出口的高溫一級反應(yīng)氣經(jīng)氣氣換熱器冷卻，進(jìn)入二級反應(yīng)器進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，二級反應(yīng)器出口的高溫二級反應(yīng)氣首先進(jìn)入合成氣調(diào)溫器被循環(huán)氣冷卻，然后依次經(jīng)過空氣冷卻器和水冷器冷卻，最后進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離；分離出的氣相作為循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)加壓后返回合成回路，分離出的部分循環(huán)氣作為馳放氣排放，分離出的液相粗甲醇輸出并送往下游工序處理；

來自界外的低壓鍋爐水送入低壓汽包，低壓汽包內(nèi)的鍋爐給水經(jīng)低壓循環(huán)泵加壓后進(jìn)入二級反應(yīng)器，移除二級反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)時(shí)放出的反應(yīng)熱，吸收熱量后的低壓鍋爐給水返回低壓汽包進(jìn)行汽液相分離，產(chǎn)出低壓飽和蒸汽；低壓飽和蒸汽進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)透平作為驅(qū)動蒸汽使用；

來自界外的中壓鍋爐水進(jìn)入中壓汽包，中壓汽包內(nèi)的鍋爐給水經(jīng)中壓循環(huán)泵加壓后進(jìn)入一級反應(yīng)器，移除一級反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)時(shí)放出的反應(yīng)熱，吸收熱量后的中壓鍋爐給水返回中壓汽包進(jìn)行汽液相分離，產(chǎn)出中壓飽和蒸汽；中壓飽和蒸汽經(jīng)過熱爐過熱后，部分送合成氣壓縮機(jī)透平作為驅(qū)動蒸汽使用，富裕的中壓過熱蒸汽輸出使用。