專利名稱：甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種在甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法，以提高甲醇合成工藝的甲醇產(chǎn)量。此方法既可以與新建甲醇裝置配套使用，也可以用于對已建甲醇合成系統(tǒng)進(jìn)行改造和完善。
在以一氧化碳、二氧化碳與氫反應(yīng)生成甲醇的合成過程中，受熱力學(xué)及動力學(xué)因素的限制，出合成塔氣體中的甲醇含量在合成工況一定的情況下，雖會有小幅度波動，但在正常生產(chǎn)條件下，出塔氣體中甲醇的總量基本在一定值的范圍內(nèi)。對于合成系統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)能力，通常以單位時間內(nèi)出塔氣體中的甲醇總量與入塔氣體中甲醇總量之差值計算。在正常生產(chǎn)條件下出塔氣體甲醇總量基本為一定值的情況下，如能減少入塔氣體中的甲醇總量，則相應(yīng)意味著可提高甲醇合成塔的生產(chǎn)能力。另一方面，在一定的溫度條件下，粗甲醇分離器中由合成循環(huán)氣與粗甲醇構(gòu)成的兩相系統(tǒng)中，氣體中的甲醇含量也基本為一定值。為降低循環(huán)氣中甲醇的含量，現(xiàn)有工業(yè)裝置中采用的是高壓水洗的方法，利用甲醇與水能完全互溶的特性，使出水洗塔的循環(huán)氣中甲醇的含量降至～0.15％。但采用此方法的設(shè)備造價高，流程復(fù)雜，操作較困難，且水洗所產(chǎn)生的是大量濃度僅為30％的稀甲醇溶液，進(jìn)一步精餾時的蒸汽消耗量大。
鑒于此，本發(fā)明的目的是針對上述情況提供一種在甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的更為簡單有效和節(jié)能可行的方法，以提高甲醇合成工藝的甲醇產(chǎn)量。同時，使本發(fā)明的這一方法既可以與新建甲醇裝置配套使用，也能用于對已建甲醇合成系統(tǒng)進(jìn)行改造和完善。
本發(fā)明的甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法，是將經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣降溫至10℃-12℃，分離除去被冷凝的甲醇和水后的返回氣再與新鮮合成氣混合而進(jìn)入甲醇合成系統(tǒng)。通常情況下，由粗甲醇分離器中送出的循環(huán)氣溫度一般為～40℃，其甲醇含量～0.5％。試驗(yàn)表明，將其降溫至10℃-12℃并分離除去被冷凝的甲醇和水后再作為返回合成系統(tǒng)的返回氣，可使該返回氣中的甲醇含量由～0.5％降低至～0.15％。這就意味著可使合成系統(tǒng)甲醇的生產(chǎn)能力相應(yīng)提高了10％～15％。而此降溫回收甲醇的方法流程簡單，操作方法，運(yùn)行可靠。上述對由粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣的降溫處理，可以采用工程中常用的直燃機(jī)組制冷、電驅(qū)動冰機(jī)系統(tǒng)制冷、蒸汽噴射制冷、高壓氣體噴射制冷等設(shè)備和/或方式提供冷源，也可以由公用工程的富余冷量提供冷源。
為使系統(tǒng)中的能量能得到充分的綜合利用，以進(jìn)一步節(jié)約能源，在采用本發(fā)明上述方法時，更好的方式是使上述所說的經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣的降溫分兩步進(jìn)行第一步先將該經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣，與已按本發(fā)明上述方法先期作降溫處理并分離除去被冷凝的甲醇和水后的低溫返回氣，通過冷卻器或其它適當(dāng)?shù)臒峤粨Q設(shè)備進(jìn)行預(yù)降溫至～26℃，然后進(jìn)行第二步，再由適當(dāng)制冷系統(tǒng)提供冷源進(jìn)一步降溫至所說的10℃-12℃。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果顯示，在第一步預(yù)降溫過程中，冷熱物流進(jìn)行熱交換后，預(yù)降溫循環(huán)氣的熱物流溫度可由～40℃降至26℃±4℃，返回氣冷物流的溫度則可由10℃～12℃回升至30℃±5℃；已經(jīng)第一步預(yù)降溫至～26℃的物流再由制冷設(shè)備繼續(xù)降溫至所需的10℃～12℃，與新鮮合成氣混合而返回合成系統(tǒng)的循環(huán)返回氣體的溫度也已得到預(yù)熱升溫。如此即可使系統(tǒng)中的能量能被充分地綜合利用。
以下通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述的實(shí)例。
實(shí)施例1本例為應(yīng)用于以天然氣和蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣的甲醇合成裝置。由粗甲醇分離器送出的循環(huán)氣，經(jīng)常規(guī)使用的熱交換器或其它適當(dāng)形式的換熱裝置與先期已進(jìn)行了冷卻和分離除去冷凝甲醇和水的低溫返回氣進(jìn)行熱交換而進(jìn)行第一步預(yù)冷卻，使其溫度由40℃降至25℃；然后再進(jìn)入下一冷卻器，由燃?xì)庑椭比紮C(jī)組制冷系統(tǒng)繼續(xù)將其降溫至10℃后，送入分離器，分離除去被冷凝的甲醇和水。分離除去該冷凝甲醇和水的返回氣體先送去其第一步預(yù)冷階段中的熱交換器，用于對繼續(xù)進(jìn)行處理的后續(xù)循環(huán)氣進(jìn)行第一步的預(yù)冷卻降溫，并同時使其溫度升高至～30℃，按工藝要求弛放部分氣體后再與新鮮合成氣混合，送去循環(huán)壓縮機(jī)。
在本例年產(chǎn)甲醇10×104噸的裝置中，采用本發(fā)明上述降溫分離處理方法后，由分離器得到從循環(huán)氣中回收的粗甲醇可以達(dá)到1.6×104噸/年，甲醇含量為89％(重量)。
實(shí)施例2本例為應(yīng)用于以煤制合成氣的甲醇合成裝置。由粗甲醇分離器送出的循環(huán)氣，經(jīng)常規(guī)使用的熱交換器或其它適當(dāng)形式的換熱裝置與先期已進(jìn)行了冷卻和分離除去冷凝甲醇和水的低溫返回氣進(jìn)行熱交換而進(jìn)行第一步預(yù)冷卻，使其溫度由40℃降至26℃；然后再進(jìn)入下一冷卻器，由電機(jī)驅(qū)動冰機(jī)制冷系統(tǒng)使其繼續(xù)降溫至10℃后，送入分離器，分離除去已被冷凝的甲醇和水。分離除去該冷凝甲醇和水的返回氣體先送去其第一步預(yù)冷階段中的熱交換器，用于對繼續(xù)進(jìn)行處理的后續(xù)循環(huán)氣進(jìn)行第一步的預(yù)冷卻降溫，并同時使其溫度升高至～30℃，按工藝要求弛放部分氣體后再與新鮮合成氣混合，送去循環(huán)壓縮機(jī)。
在本例年產(chǎn)甲醇3×104噸的裝置中，采用本發(fā)明上述降溫分離處理方法后，由分離器得到從循環(huán)氣中回收的粗甲醇可以達(dá)3.6×103噸/年，甲醇含量為88％(重量)。
權(quán)利要求
1.甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法，其特征在于將經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣降溫至10℃-12℃，分離除去被冷凝的甲醇和水后的返回氣再與新鮮合成氣混合進(jìn)入甲醇合成系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法，其特征在于對所說的經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣的降溫分兩步進(jìn)行，先將該循環(huán)氣與已先期作分離除去被冷凝的甲醇和水后的低溫返回氣經(jīng)熱交換進(jìn)行預(yù)降溫至～26℃，然后再由制冷系統(tǒng)進(jìn)一步降溫至10℃-12℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種在甲醇合成過程中由循環(huán)氣回收甲醇的方法,將經(jīng)粗甲醇分離后送出的循環(huán)氣降溫至10℃－12℃,分離除去被冷凝的甲醇和水后的返回氣,再與新鮮合成氣混合進(jìn)入甲醇合成系統(tǒng)。
文檔編號C07C31/00GK1351000SQ0012052
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者曾迪琰 申請人:四川華泰投資有限責(zé)任公司