專利名稱：用于合成甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于合成甲醇的方法和成套設(shè)備。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及從高壓合成回路的凈化氣體的能量回收。
背景技術(shù)：
用于生產(chǎn)甲醇的補(bǔ)充合成氣(make-up synthesis gas)通常是通過(guò)合適的含碳?xì)浠衔锏脑?例如天然氣)的水蒸氣轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的。補(bǔ)充合成氣是通常在大約20-40巴的壓力下的碳的氧化物(CO、CO2)和氫氣(H2)的混合物。能夠使用不同的配置來(lái)進(jìn)行水蒸氣轉(zhuǎn)化非限制性的示例為獨(dú)立的一段轉(zhuǎn)化爐；一段轉(zhuǎn)化爐，然后是可能為自熱轉(zhuǎn)化爐的二段轉(zhuǎn)化爐；或者自熱轉(zhuǎn)化爐。補(bǔ)充合成氣通常被冷卻以回收熱，并供應(yīng)給具有多級(jí)主壓縮裝置的高壓(HP)合成回路。HP合成回路中的反應(yīng)能概括成C0+2H2 — CH3OH和C02+3H2 — CH30H+H2，其中反應(yīng)物CO、CO2和吐是通過(guò)補(bǔ)充合成氣供給的。補(bǔ)充合成氣的氫與碳的比率(摩爾)通過(guò)化學(xué)計(jì)量數(shù)R定義
權(quán)利要求
1.一種用于合成甲醇的方法，在該方法中，含碳?xì)浠衔锏脑媳晦D(zhuǎn)化，獲得包含碳的氧化物和氫氣的補(bǔ)充合成氣(1)，以及所述補(bǔ)充合成氣在合成回路(10)中反應(yīng)，獲得粗品甲醇，以及從所述合成回路取得包含氫氣的凈化氣體(20)，所述方法的特征在于，所述凈化氣體通過(guò)與所述方法的至少一個(gè)高溫?zé)嵩吹拈g接熱交換而被回收的熱所加熱，獲得被加熱過(guò)的凈化氣體(33)，以及在合適的膨脹器(34)中所述被加熱過(guò)的凈化氣體本身被膨脹，以及從所述凈化氣體的通過(guò)所述膨脹器進(jìn)行的膨脹回收能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述高溫?zé)嵩催m合于將所述凈化氣體加熱至溫度為在 200°C至大約500°C的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述高溫?zé)嵩礊閷⑺鲈限D(zhuǎn)變成所述補(bǔ)充合成氣 (1)的轉(zhuǎn)化過(guò)程的熱煙道氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述凈化氣體通過(guò)穿過(guò)在一段轉(zhuǎn)化爐的對(duì)流段中的盤管而被加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述高溫?zé)嵩礊闊嵴羝牧鳌?br> 6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述凈化氣體在被與所述高溫?zé)嵩吹乃鰺峤粨Q所加熱之前被調(diào)整處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)分離富含CH4的流08)而對(duì)所述凈化氣體進(jìn)行調(diào)整處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)分離富含吐的流而對(duì)所述凈化氣體進(jìn)行調(diào)整處理。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中從所述膨脹器(34)回收的機(jī)械能被轉(zhuǎn)變成電能，以及所述電能的至少一部分被所述方法內(nèi)部使用以為電力驅(qū)動(dòng)裝置和輔助裝置等供電，所述電能的剩余部分被輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述電能被用于供給電動(dòng)機(jī)(9)，該電動(dòng)機(jī)(9) 驅(qū)動(dòng)所述合成回路(10)的合成氣循環(huán)器(8)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其中所述膨脹器(34)直接耦合至壓縮裝置， 提供其大部分或全部的能量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述膨脹器直接耦合至所述合成回路的所述循環(huán)器⑶。
13.一種用于合成甲醇的成套設(shè)備，所述成套設(shè)備包括轉(zhuǎn)化段和合成回路(10)，在該轉(zhuǎn)化段中包含碳?xì)浠衔锏脑夏軌虮晦D(zhuǎn)化獲得包含碳的氧化物和氫氣的補(bǔ)充合成氣 (1)，所述合成回路(10)適合于將所述補(bǔ)充合成氣轉(zhuǎn)變成粗品甲醇，所述成套設(shè)備包括用于從所述合成回路中抽出包含氫氣的凈化氣體的凈化管線(20)，所述成套設(shè)備的特征在于，該成套設(shè)備包括-高溫?zé)峄厥諆艋瘹怏w加熱器(32)；-以由所述加熱器(3 輸送的被加熱過(guò)的凈化氣體(3 為進(jìn)料的凈化氣體膨脹器 (34)；和-適合于從所述被加熱過(guò)的凈化氣體(3 的通過(guò)所述膨脹器(34)進(jìn)行的膨脹回收能量的裝置(35)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成套設(shè)備，其中所述凈化氣體加熱器(3 為在所述轉(zhuǎn)化段的轉(zhuǎn)化爐的對(duì)流段中的盤管。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成套設(shè)備，其中所述凈化氣體加熱器與在所述甲醇成套設(shè)備中可獲得的熱蒸汽(51、53)的源相連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一所述的成套設(shè)備，所述成套設(shè)備還包括用于在所述凈化氣體進(jìn)入所述凈化氣體加熱器之前對(duì)所述凈化氣體進(jìn)行調(diào)整處理的分離器06)。
17.—種改進(jìn)用于合成甲醇的成套設(shè)備的方法，所述成套設(shè)備包括轉(zhuǎn)化段和合成回路 (10)，在該轉(zhuǎn)化段中包含碳?xì)浠衔锏脑夏軌虮晦D(zhuǎn)化獲得包含碳的氧化物和氫氣的補(bǔ)充合成氣(1)，所述合成回路(10)適合于將所述補(bǔ)充合成氣轉(zhuǎn)變成粗品甲醇，所述成套設(shè)備還包括用于從所述合成回路中抽出包含氫氣的凈化氣體的凈化管線(20)，所述方法的特征在于-增加至少一高溫凈化氣體加熱器(32)；-提供向所述凈化氣體加熱器供給在所述甲醇成套設(shè)備中可獲得的熱源(40、54)的裝置；-提供凈化氣體膨脹器(34)和為所述膨脹器供給由所述加熱器(3 輸送的被加熱過(guò)的凈化氣體(3 的裝置；和-提供適合于從所述被加熱過(guò)的凈化氣體的通過(guò)所述膨脹器進(jìn)行的膨脹回收能量的裝置(35)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述熱源為所述轉(zhuǎn)化段的至少一轉(zhuǎn)化爐的煙道氣(40)、或者熱蒸汽的流。
全文摘要
一種用于合成甲醇的方法，其中補(bǔ)充合成氣在合成回路(10)中反應(yīng)獲得粗品甲醇，以及從所述合成回路中取得的凈化氣體(20)通過(guò)與高溫?zé)嵩撮g接熱交換而被加熱至200-500℃，所述被加熱過(guò)的凈化氣體(33)被在氣體膨脹器(34)中膨脹以回收能量。
文檔編號(hào)C07C29/151GK102348666SQ201080011529
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者埃爾曼諾·菲利皮, 拉法埃萊·奧斯圖尼 申請(qǐng)人:卡薩爾甲醛公司