【技术实现步骤摘要】
一种热集成甲醇合成四补碳位置的工艺设计
本专利技术涉及一种结合一段甲烷蒸汽转化和二氧化碳甲烷重整，在甲烷蒸汽转化炉前后、二氧化碳甲烷重整转化炉和循环气处补碳，甲醇合成气的回收，甲醇合成及精馏和过程热集成而形成的一种热集成甲醇合成四补碳位置的工艺设计。
技术介绍
甲醇(Methanol，CH3OH)，又称木醇、木精，是一种无色透明、易流动的、易挥发的有酒精刺激性的液体，是结构最为简单的饱和一元醇。它易溶于水，混溶于醇、醚。甲醇作为一种重要的化工原料，广泛应用于化工和石油化工行业，主要用于甲醛、甲基叔丁基醚(MTBE)、醋酸、氯甲烷和甲胺的生产。此外，尽管甲醇的能量密度只有汽油的一半左右，但它具有优异的燃烧性能，使其能成为汽车燃料。目前，全国以天然气为原料的甲醇生产量超过甲醇生产总量的80％。常见的以天然气为原料来生产甲醇合成气的工艺有一段甲烷蒸汽转化(SMR)，二氧化碳甲烷重整(DMR)，其甲醇合成反应方程式如下：SMR：主反应：副反应(析碳反应)：
【技术保护点】
1.一种热集成甲醇合成四补碳位置的工艺设计，其特征在于将一段甲烷蒸汽转化(SMR)和二氧化碳甲烷重整(DMR)结合，在SMR转化炉前后、DMR转化炉前和循环气处分别补加二氧化碳，并对整个过程进行热集成；本工艺设计依次按照下述步骤进行：一段甲烷蒸汽转化、二氧化碳甲烷重整、压缩、甲醇合成、精馏，最终获得纯度为1(质量分数)的精甲醇。/n
【技术特征摘要】
1.一种热集成甲醇合成四补碳位置的工艺设计，其特征在于将一段甲烷蒸汽转化(SMR)和二氧化碳甲烷重整(DMR)结合，在SMR转化炉前后、DMR转化炉前和循环气处分别补加二氧化碳，并对整个过程进行热集成；本工艺设计依次按照下述步骤进行：一段甲烷蒸汽转化、二氧化碳甲烷重整、压缩、甲醇合成、精馏，最终获得纯度为1(质量分数)的精甲醇。
2.一种热集成甲醇合成四补碳位置的工艺设计，具体工艺流程包括如下步骤：
(1)甲烷蒸汽转化(SMR)
原料天然气经过预处理分为两路，约50％(体积分数)的天然气、蒸汽与添加的CO2-1物流经过加热器HEATER2加热混合进入一段蒸汽转化炉，HEATER2所需的热量由后面的冷却器C1和C8提供，所有的原料在SMR高温转化炉中发生甲烷蒸汽转化和水煤气变换反应；然后在SMR转化炉后补加一股CO2流(CO2-2)来调节氢碳比；
(2)二氧化碳甲烷重整(DMR)
原料气经过转化生成H2、CO、CO2和CH4组成的混合气，经过冷却器C1～C6降温之后进入气液分离器FLASH1分离多余的水，然后气相经加热器H1、H2加热后与另一路天然气和添加的CO2-3物流混合经加热器HEATER3加热进入DMR转化炉进行反应，最终生成甲醇合成气，其中加热器H1的热量由冷却器C4提供，加热器H2和H3所需要的热量由冷却器C2提供；经过DMR转化炉的合成气经过冷凝器C7～C10降温进入气液分离器FLASH2分离多余的水，然后进入压缩工段；
(3)压缩工段
制得的合成气通过压缩机，压缩至甲醇合成工段所需要的压强，而压强的高低主要根据合成工艺与工艺所采用的催化剂的性能来确定，该工艺过程压强为7～10Mpa；
(4)甲醇合成工段
合成气和添加的CO2-4物流经过压缩和循环气混合经过加热器H3～H5进入甲醇反应器合成甲醇，其中加热器H3和H4的热量分别由冷却器C5和冷却器C14提供；反应后的物质不仅含有甲醇和水，还含有未反应完的CO、CO2、H2、N2和CH4等；反应后的气体通过冷却器C11～C15，将气体温度降低后进入甲醇分离器，在分离器中将粗甲醇与未转化的反应气进行气液分离，液相粗甲醇组分送精馏单元处理；气液...
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