低压甲醇的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种低压甲醇的合成方法，包括以下步骤：步骤一：高压机第一工段出口的原料气通过补气油分离器进入热交换器的壳程内进行换热；步骤二：换热后的原料气进入环隙，然后进入催化剂床层进行化学反应，反应后的原料气进入中心管，中心管出来的气体进入热交换器管程，与热交换器壳程的料气进行换热；步骤三：脱盐水通过汽包和甲醇合成塔的水室进入套管中，蒸汽通过蒸气室和汽包进入1.3MPa的蒸汽管网内；步骤四：上述步骤二中的原料气换热后，通过热交换器管程出口依次经过蒸发冷凝器，甲醇洗涤塔和分离器进入高压机第二工段入口成为中压甲醇的原料气；具有工艺简单，操作稳定，可使生产系统电耗及催化剂消耗显著降低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成氨联醇低压甲醇生产
，具体涉及一种能耗低，工艺简单的。
技术介绍
目前在合成氨联醇生产技术中，为了降低进入合成氨生产系统中的工艺气体中CO含量，实现效益最大化，许多合成氨生产系统都配套建有联醇装置，可根据市场情况调节合成氨、甲醇产量，从而实现利润最大化。一般的合成氨联醇生产技术中，都配套有甲醇循环机装置，高压机第一工段出来的工艺气体，无论其中CO含量是多少，经过甲醇合成塔后，都要将低压甲醇循环机打开，使部分工艺气体循环进入甲醇合成塔，从而保证进入高压机第二工段的工艺气体中C0+C02含量小于2. 5%，不会对后工段生产造成不利影响。这种生产方式会导致低压甲醇循环机一直开启，消耗大量电，既影响成本，增加系统负荷，也不利于f倉泛。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种能耗低，工艺简单和操作稳定的。本专利技术的目的是这样实现的，包括以下步骤步骤一高压机第一工段出口的原料气通过补气油分离器进入热交换器的壳程内进行换热；步骤二 所述步骤一中换热后的原料气从热交换器的壳程出口进入甲醇合成塔内外筒的环隙，然后全径向通过催化剂进气孔进入催化剂床层进行化学反应，反应后的原料气通过中心管进气孔进入甲醇合成塔中心管，甲醇合成塔中心管出来的气体进入热交换器管程，与热交换器壳程的来自补气油分离的原料气进行换热；原料气在流经催化剂床层时通过催化剂催化进行化学反应，原料气中的氢气与一氧化碳、二氧化碳反应生成甲醇和水，主要化学反应如下C0+2H2 = CH3OH+Q C02+3H2 = CH30H+H20+Q ;催化剂床层中的催化剂主要为C307型低压合成甲醇催化剂；步骤三脱盐水通过汽包和甲醇合成塔的水室进入内套管中，吸收反应热后脱盐水气化产生蒸汽，蒸汽由外套管通过蒸气室和汽包进入1. 3MPa的蒸汽管网内，汽包内的液似维持在40% ；步骤四上述步骤二中进入热交换器管程的原料气换热后，通过热交换器管程出口依次经过蒸发冷凝器，甲醇洗涤塔和分离器进入高压机第二工段入口成为中压甲醇的原料气；所述的原料气经过甲醇洗涤 塔后分离出来的粗甲醇，送往闪蒸槽用来进行下一步的精馏。所述的步骤一中高压机第一工段出口原料气的压力为5. 2MPa，温度为35°C，CO含量彡7%。所述的步骤二中原料气在热交换器壳程出口时的温度为186°C -190°C ;发生化学反应后原料气温度是220°C _230°C，通过与脱盐水换热后原料气温度为70°C _80°C。所述的步骤三中进汽包前脱盐水的温度是110°C，压力是2. 5MPa，出汽包时蒸汽的温度为1850C _195°C，压力为1.3MPa。所述的步骤四中原料气在热交换器管程出口时的温度为78°C-85°C，上述原料气在经过蒸发冷凝器后的温度为40°C以下，上述原料气在进入高压机第二工段入口时，CO含量彡2%。本专利技术中从高压机第一工段出口的原料气中CO含量不大于7%，可以通过调节后续操作方法及工艺指标，在不使用低压甲醇循环机的情况下满足系统出口工艺气体中CO含量小于2%的指标要求，从而实现低压甲醇系统运行的目的；由于进入热交换器和甲醇合成塔的总气量变少，便于精确控制，此时可通过调节由汽包进入甲醇合成塔的脱盐水量，吸收甲醇合成塔内的热量变多，有利于CO和H2的反应，从而保证了去除CO的效率，体现在工艺指标上就是控制低压甲醇合成塔出口气体温度220°C -230°C ;为提高甲醇合成塔内CO和H2的反应效率，适当增加合成塔内的系统压差为0.1MPa-O. 12MPa ;受低压甲醇出口气体温度的影响，经热交换器换热后的原料气温度可控制在78°C -85°C。本专利技术具有工艺简单，操作稳定，可使生产系统电耗及催化剂消耗显著降低的优点。附图说明图1为本专利技术装置结构示意图。图2为本专利技术甲醇合成塔的结构示意图。具体实施例方式本专利技术为，包括以下步骤步骤一高压机I第一工段出口的原料气通过补气油分离器2进入热交换器3的壳程内进行换热；步骤二 所述步骤一中换热后的原料气从热交换器3的壳程出口进入甲醇合成塔4内外筒的环隙11，然后全径向通过催化剂进气孔12进入催化剂床层13进行化学反应，反应后的原料气通过中心管进气孔14进入甲醇合成塔4中心管15，甲醇合成塔4中心管15出来的气体进入热交换器3管程，与热交换器3壳程的来自补气油分离2的原料气进行换热；原料气在流经催化剂床层13时通过催化剂催化进行化学反应，原料气中的氢气与一氧化碳、二氧化碳反应生成甲醇和水，主要化学反应如下C0+2H2 = CHgOH+Q C02+3H2 =CH30H+H20+Q ;催化剂床层13中的催化剂主要为C307型低压合成甲醇催化剂；步骤三脱盐水通过汽包5和甲醇合成塔4的水室16进入内套管17中，吸收反应热后脱盐水气化产生蒸汽，蒸汽由外套管19通过蒸气室18和汽包5进入1. 3MPa的蒸汽管网6内，汽包5内的液位维持在40 % ；步骤四上述步骤二中进入热交换器3管程的原料气换热后，通过热交换器3管程出口依次经过蒸发冷凝器4，甲醇洗涤塔5和分离器6进入高压机I第二工段入口成为中压甲醇的原料气；所述的原料气经过甲醇洗涤塔5后分离出来的粗甲醇，送往闪蒸槽7用来进行下一步的精馏。所述的步骤一中高压机I第一工段出口原料气的压力为5. 2MPa，温度为35°C，CO含量彡7%。所述的步骤二中原料气在热交换器3壳程出口时的温度为186°C -190°C ;发生化学反应后原料气温度是220°C _230°C，通过与脱盐水换热后原料气温度为70°C _80°C。所述的步骤三中进汽包6前脱盐水的温度是110°C，压力是2. 5MPa，出汽包时蒸汽的温度为1850C _195°C，压力为1. 3MPa。所述的步骤四中原料气在热交换器3管程出口时的温度为780C _85°C，上述原料气在经过蒸发冷凝器8后的温度为40°C以下，上述原料气在进入高压机I第二工段入口时，CO含量彡2%。如图1、图2所示，本专利技术包括高压机I第一工段出口通过补气油分离器2依次与热交换器3壳程、甲醇合成塔4外筒的环隙11、甲醇合成塔4中心管15、热交换器3的管程、过蒸发冷凝器8、甲醇洗涤塔9，分离器10和高压机I第二工段入口相连；脱盐水管道通过汽包5与甲醇合成塔4水室16相连，甲醇合成塔4水室16通过套管与甲醇合成塔4蒸气室18相连，甲醇合成塔4蒸气室18通过汽包5与1. 3MPa的蒸汽管网6相连；上述套管分为内套管17和外套管19，内套管17的顶部与甲醇合成塔4的水室16相连，外套管19的顶部与甲醇合成塔4的蒸气室18相连，内套管17与外套管19底部相连通。上述甲醇合成塔4外筒的环隙11与甲醇合成塔4中心管15之间设置有催化剂床层13，甲醇合成塔4外筒的环隙11与催化剂床层13之间设置有催化剂进气孔12，催化剂床层13与甲醇合成塔4中心管15之间设置有中心管进气孔14。所述的套管设置在催化剂床层13内部。所述甲醇洗涤塔9底部设有闪蒸槽7。实施例1处理90000标准立方米的原料气，原料气的压力为5. 2MPa，温度为35°C，CO含量为7%。 步骤一高压机I第一工段出口的原料气通过补气油分离器2进入热交换器3的壳程内进行换热；步骤二 所述步骤一中换热后的原料气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压甲醇的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：高压机(1)第一工段出口的原料气通过补气油分离器(2)进入热交换器(3)的壳程内进行换热；步骤二：所述步骤一中换热后的原料气从热交换器(3)的壳程出口进入甲醇合成塔(4)内外筒的环隙(11)，然后全径向通过催化剂进气孔(12)进入催化剂床层(13)进行化学反应，反应后的原料气通过中心管进气孔(14)进入甲醇合成塔(4)中心管(15)，甲醇合成塔(4)中心管(15)出来的气体进入热交换器(3)管程，与热交换器(3)壳程的来自补气油分离(2)的原料气进行换热；原料气在流经催化剂床层(13)时通过催化剂催化进行化学反应，原料气中的氢气与一氧化碳、二氧化碳反应生成甲醇和水，主要化学反应如下：CO+2H2＝CH3OH+Q?CO2+3H2＝CH3OH+H2O+Q；催化剂床层(13)中的催化剂主要为：C307型低压合成甲醇催化剂；步骤三：脱盐水通过汽包(5)和甲醇合成塔(4)的水室(16)进入内套管(17)中，吸收反应热后脱盐水气化产生蒸汽，蒸汽由外套管(19)通过蒸气室(18)和汽包(5)进入1.3MPa的蒸汽管网(6)内，汽包(5)内的液位维持在40％；步骤四：上述步骤二中进入热交换器(3)管程的原料气换热后，通过热交换器(3)管程出口依次经过蒸发冷凝器(4)，甲醇洗涤塔(5)和分离器(6)进入高压机(1)第二工段入口成为中压甲醇的原料气；所述的原料气经过甲醇洗涤塔(5)后分离出来的粗甲醇，送往闪蒸槽(7)用来进行下一步的精馏。...

【技术特征摘要】
1.一种低压甲醇的合成方法，其特征在于包括以下步骤 步骤ー高压机(I)第一エ段出口的原料气通过补气油分离器(2)进入热交換器(3)的壳程内进行换热； 步骤ニ所述步骤一中换热后的原料气从热交換器(3)的壳程出口进入甲醇合成塔(4)内外筒的环隙(11)，然后全径向通过催化剂进气孔(12)进入催化剂床层(13)进行化学反应，反应后的原料气通过中心管进气孔(14)进入甲醇合成塔(4)中心管(15)，甲醇合成塔(4)中心管(15)出来的气体进入热交換器(3)管程，与热交換器(3)壳程的来自补气油分离(2)的原料气进行换热；原料气在流经催化剂床层(13)时通过催化剂催化进行化学反应，原料气中的氢气与一氧化碳、ニ氧化碳反应生成甲醇和水，主要化学反应如下C0+2H2 = CH3OH+Q C02+3H2 = CH30H+H20+Q ;催化剂床层(13)中的催化剂主要为C307型低压合成甲醇催化剂； 步骤三脱盐水通过汽包(5)和甲醇合成塔(4)的水室(16)进入内套管(17)中，吸收反应热后脱盐水气化产生蒸汽，蒸汽由外套管(19)通过蒸气室(18)和汽包(5)进入1.3MPa的蒸汽管网(6)内，汽包(5)内的液位维持在40% ； 步骤四上述步骤ニ中进入热交換器(3)管程...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾朝晖，刘伟，袁红玲，张本峰，乔洁，周翔，
申请(专利权)人：河南心连心化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：