【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业设备领域，尤其涉及一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法及系统。
技术介绍
1、甲醇是一种重要的有机物，可广泛应用于化工、农业、建筑、交通等领域。随着双碳目标的提出和ccus技术的发展，二氧化碳加氢制取甲醇技术备受重视，一方面它能促进氢能的消纳，另一方面能实现二氧化碳的资源化利用。
2、目前，二氧化碳加氢制甲醇技术经济性较低，主要原因是反应需要持续大量的热量，能耗较高，单程转化率低，大多为工业化装置，无法稳定控制和利用反应时的热量。
3、综上所述，需要一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法及系统来解决现有技术中所存在的不足之处。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法及系统，旨在解决上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、步骤s1：启动合成气预热器，原料气通过合成气预热器加热，经过加热的原料气进入甲醇反应器内对催化剂进行加热，直至甲醇反应器催化剂温度达到反应温度，反应持续进行，得到合成气；
4、步骤s2：合成气在合成气出口换热器中与原料气进行热交换，原料气进行一级加热，一级加热后的原料气进入甲醇反应器内，利用反应产生的热量进行二级加热，二级加热后的原料气进入合成气预热器内进行三级加热至反应温度；
5、步骤s3：判断甲醇反应器催化剂中心温度与设定值的关系，以及判断甲醇
6、可选的，所述步骤3中甲醇反应器催化剂中心温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
7、当甲醇反应器催化剂中心温度高于设定值，则减小原料气旁通调节阀开度，增大通过甲醇反应器壳程的气量，反之，则增大原料气旁通调节阀开度，减小通过甲醇反应器壳程的气量；
8、可选的，所述步骤3中判断甲醇反应器入口温度和出口温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
9、当甲醇反应器出口温度高于设定值，则减小原料气旁通调节阀开度，增大通过合成气出口换热器壳程和甲醇反应器壳程的气量；
10、若甲醇反应器入口温度高于设定值，合成气预热器降低功率使甲醇反应器入口温度降低至设定值；
11、若甲醇反应器入口温度低于设定值，合成气预热器提高功率使甲醇反应器入口温度提升至设定值。
12、可选的，所述步骤3中还包括判断合成气预热器的温度与设定值的关系，具体为：
13、若合成气预热器出口温度高于设定值，合成气预热器降低功率使得气体温度降低到设定值；
14、若合成气预热器出口温度低于设定值，合成气预热器提高功率使得气体温度达到设定值
15、一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，包括合成气出口换热器、甲醇反应器、合成气预热器和甲醇冷凝器，所述合成气出口换热器连接原料气进口管和原料气出口管，所述原料气出口管与甲醇反应器连接，所述合成气预热器的进口管与甲醇反应器侧边连接，所述合成气预热器的出口管与甲醇反应器上端连接，所述合成气出口换热器还设置合成气出口换热器合成气进口管和合成气出口换热器合成气出口管，所述合成气出口换热器合成气进口管与甲醇反应器底部连接，所述合成气出口换热器合成气出口管与甲醇冷凝器连接。
16、可选的，所述甲醇反应器包括反应壳，所述反应壳内设置催化反应柱，所述催化反应柱两端均设置支撑板，所述催化反应柱通过支撑板与反应壳连接。
17、可选的，所述原料气进口管与合成气预热器的进口管之间设置原料气旁通管，所述原料气旁通管上固定设置原料气旁通调节阀。
18、可选的，所述合成气预热器上设置合成气预热器温度变送器，所述成气预热温度变送器与合成气预热器固定连接。
19、可选的，所述甲醇反应器的顶端设置入口温度变送器，所述入口温度变送器与甲醇反应器固定连接。
20、可选的，所述甲醇反应器的中部设置甲醇反应器中心床层催化剂温度变送器，所述甲醇反应器中心床层催化剂温度变送器与甲醇反应器固定连接。
21、可选的，所述甲醇反应器底部设置底部温度变送器和出口温度变送器，所述底部温度变送器和出口温度变送器均与甲醇反应器固定连接。
22、本专利技术的有益效果：
23、1、本专利技术中，采用电加热的方式，利用合成气预热器向系统提供热量，避免了蒸汽管道加热和导热油加热的不安全因素，在充分利用合成气余热的同时降低预热器调频次数、实现自动化控制，起到有效控制甲醇反应器温度，增加合成系统的安全性的作用；
24、2、本专利技术中，通过余热回收原理，充分利用反应生成的大量热和合成气的热量，节约能耗的同时提高甲醇冷凝器的冷凝效果；
25、3、本专利技术中，通过自动控制系统控制原料气旁通阀开度，调节甲醇反应器系统温度，使温度趋于稳定增加系统的安全性，同时减少合成气预热器功率的频繁调接，以此提高合成气预热器的使用寿命，具有一定的使用价值和推广价值。
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1.一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中甲醇反应器催化剂中心温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
3.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中判断甲醇反应器入口温度和出口温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
4.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中还包括判断合成气预热器的温度与设定值的关系，具体为：
5.一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，包括合成气出口换热器、甲醇反应器、合成气预热器和甲醇冷凝器，所述合成气出口换热器连接原料气进口管和原料气出口管，所述原料气出口管与甲醇反应器连接，合成气预热器的进口管与甲醇反应器侧边连接，合成气预热器的出口管与甲醇反应器上端连接，所述合成气出口换热器还设置合成气出口换热器合成气进口管和合成气出口换热器合成气出口管，所述合成气出口换热
6.根据权利要求5所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述甲醇反应器包括反应壳，所述反应壳内设置催化反应柱，所述催化反应柱两端均设置支撑板，所述催化反应柱通过支撑板与反应壳连接。
7.根据权利要求5所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述原料气进口管与合成气预热器的进口管之间设置原料气旁通管，所述原料气旁通管上固定设置原料气旁通调节阀。
8.根据权利要求5所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述合成气预热器上设置合成气预热器温度变送器，所述成气预热温度变送器与合成气预热器固定连接。
9.根据权利要求5所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述甲醇反应器的顶端设置入口温度变送器，所述入口温度变送器与甲醇反应器固定连接，所述甲醇反应器的中部设置甲醇反应器中心床层催化剂温度变送器，所述甲醇反应器中心床层催化剂温度变送器与甲醇反应器固定连接。
10.根据权利要求5所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述甲醇反应器底部设置底部温度变送器和出口温度变送器，所述底部温度变送器和出口温度变送器均与甲醇反应器固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中甲醇反应器催化剂中心温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
3.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中判断甲醇反应器入口温度和出口温度与设定值的关系，原料气旁通调节阀调节进入甲醇反应器的气量，具体为：
4.根据权利要求1所述一种温度稳定可控的甲醇合成控制方法，其特征在于，所述步骤3中还包括判断合成气预热器的温度与设定值的关系，具体为：
5.一种温度稳定可控的甲醇合成控制系统，其特征在于，包括合成气出口换热器、甲醇反应器、合成气预热器和甲醇冷凝器，所述合成气出口换热器连接原料气进口管和原料气出口管，所述原料气出口管与甲醇反应器连接，合成气预热器的进口管与甲醇反应器侧边连接，合成气预热器的出口管与甲醇反应器上端连接，所述合成气出口换热器还设置合成气出口换热器合成气进口管和合成气出口换热器合成气出口管，所述合成气出口换热器合成气进口管与甲醇反应器底部连接，所述合成气出口换热器合成气出口管与甲醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱朝阳，沈杰，李煦侃，陈汝蒋，朱旺，陈珺珺，刘洪涛，冯成，郑科，周雨轩，余梦琦，李科舟，
申请(专利权)人：浙江浙能航天氢能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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