用于由亚化学计量合成气生产甲醇的方法和设备技术

提出一种用于通过多阶段(例如两阶段)多相催化甲醇合成从合成气生产甲醇的方法，其中通过冷凝将在每个合成阶段形成的甲醇产物分离，并且将剩余的残留气体供应至下游合成阶段或者在分离吹扫流之后作为再循环流再循环至第一合成阶段。根据本发明专利技术，在每个合成阶段之后，残留气体流已经从它们中分离出相应的吹扫流，使用一个或多个氢气回收装置将氢气从所述吹扫流中分离并再循环至第一合成阶段。各个吹扫流的比率和它们的总摩尔流量可以任选地变化以允许更好地控制各个合成阶段中的反应并允许根据其中存在的催化剂逐渐失活进行反应。允许根据其中存在的催化剂逐渐失活进行反应。允许根据其中存在的催化剂逐渐失活进行反应。

【技术实现步骤摘要】
用于由亚化学计量合成气生产甲醇的方法和设备
专利

[0001]本专利技术涉及一种用于通过经布置在多个串联布置的固定床反应器中的用于甲醇合成的固体颗粒催化剂的多相催化转化合成气来生产甲醇的方法，该合成气包含氢气和碳氧化物，具有对于甲醇合成最佳化学计量不足的氢气。本专利技术进一步涉及一种用于进行此种生产方法的设备。

技术介绍

[0002]用于通过多相催化转化合成气(即氢气和碳氧化物的混合物)来工业生产甲醇的方法在本领域已经长期已知。Ullmann
′
s Encyclopedia of Industrial Chemistry[乌尔曼工业化学百科全书]，第6版，1998年电子发行，“甲醇”章节，第5.2分章“合成”描述了通过催化转化包含氢气和碳氧化物的合成气生产甲醇的各种基本方法，其中使用了此类反应器。
[0003]例如在欧洲专利说明书EP 0 790 226 B1中披露了用于生产甲醇的现代的两阶段方法。甲醇在循环方法中生产，其中，最初将新鲜的且部分反应的合成气的混合物供应到水冷反应器(WCR)中，并且然后供应到气冷反应器(G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于由含碳输入流生产甲醇的方法，其包括以下方法步骤：(a)使用合成气生产方法在合成气生产条件下由该含碳输入流生产含有氢气和碳氧化物的合成气输入流，(b)将该合成气输入流与含有氢气和碳氧化物的再循环流组合并混合以提供第一反应器进料流，(c)将该第一反应器进料流引入包含至少一个催化剂区的第一甲醇合成反应器中，该至少一个催化剂区包含对甲醇合成有活性的固体颗粒催化剂，在该第一甲醇合成反应器中在甲醇合成条件下至少部分地转化该第一反应器进料流，(d)从该第一甲醇合成反应器中排出含有甲醇和水的第一反应器产物流，将该第一反应器产物流冷却至低于其露点并且将该冷却的第一反应器产物流供应至第一相分离装置，(e)在该第一相分离装置中将该冷却的第一反应器产物流分离成第一液体产物流和含有未转化的合成气成分的第一残留气体流，(f)将该第一残留气体流分流成第二反应器进料流和第一吹扫流，(g)将该第二反应器进料流引入包含至少一个催化剂区的第二甲醇合成反应器中，该至少一个催化剂区包含对甲醇合成有活性的固体颗粒催化剂，在该第二甲醇合成反应器中在甲醇合成条件下至少部分地转化该第二反应器进料流，(h)从该第二甲醇合成反应器中排出含有甲醇和水的第二反应器产物流，将该第二反应器产物流冷却至低于其露点并且将该冷却的第二反应器产物流供应至第二相分离装置，(i)在该第二相分离装置中将该冷却的第二反应器产物流分离成第二液体产物流和含有未转化的合成气成分的第二残留气体流，(j)将该第二残留气体流分流成再循环至步骤(b)的该再循环流和第二吹扫流，(k)将该第一液体产物流和该第二液体产物流作为粗甲醇产物流从该方法排出，(l)将该第一吹扫流的至少一部分和该第二吹扫流的至少一部分引入氢气回收装置中，在该氢气回收装置中将该第一吹扫流和该第二吹扫流分离成富氢补充流和贫氢第三吹扫流，(m)将该富氢补充流的至少一部分再循环至该第一甲醇合成反应器并将该贫氢第三吹扫流从所述方法排出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该富氢补充流在引入该第一甲醇合成反应器之前与该合成气输入流和/或与该再循环流混合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将该第一吹扫流和该第二吹扫流引入共用的氢气回收装置中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该氢气回收装置根据变压吸附(PSA)原理和/或根据膜分离原理操作。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该第一吹扫流n1s与该第二吹扫流n2s的摩尔流量的比率n1s/n2s随时间改变。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该第一吹扫流n1s与该第二吹扫流n2s的摩尔流量的比率n1s/n2s随时间改变和/或该第一吹扫流和该第二吹扫流的总和n1s+n2s随时间改变。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法在第一时间间隔t1期
间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)1进行，并且在第二时间间隔t2期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)2进行，其中该第一甲醇合成反应器中该催化剂的平均催化剂活性在该第一时间间隔期间比在该第二时间间隔期间更高。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法在第一时间间隔t1期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)1进行，并且在第二时间间隔t2期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)2进行，其中(n1s/n2s)1大于(n1s/n2s)2。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一时间间隔t1以该方法的启动开始并且该第二时间间隔t2以该方法的关闭结束。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，该第一时间间隔t1的开始对应于该甲醇合成反应器中该催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：维罗纳卡，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：