专利名称：甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种在甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法，以提高甲醇合成工艺的甲醇产量。此方法既可以与新建甲醇装置配套使用，也可以用于对已建甲醇合成系统进行改造和完善。
在以一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇的合成过程中，受热力学及动力学因素的限制，出合成塔气体中的甲醇含量在合成工况一定的情况下，虽会有小幅度波动，但在正常生产条件下，出塔气体中甲醇的总量基本在一定值的范围内。对于合成系统的甲醇生产能力，通常以单位时间内出塔气体中的甲醇总量与入塔气体中甲醇总量之差值计算。在正常生产条件下出塔气体甲醇总量基本为一定值的情况下，如能减少入塔气体中的甲醇总量，则相应意味着可提高甲醇合成塔的生产能力。另一方面，在一定的温度条件下，粗甲醇分离器中由合成循环气与粗甲醇构成的两相系统中，气体中的甲醇含量也基本为一定值。为降低循环气中甲醇的含量，现有工业装置中采用的是高压水洗的方法，利用甲醇与水能完全互溶的特性，使出水洗塔的循环气中甲醇的含量降至～0.15％。但采用此方法的设备造价高，流程复杂，操作较困难，且水洗所产生的是大量浓度仅为30％的稀甲醇溶液，进一步精馏时的蒸汽消耗量大。
鉴于此，本发明的目的是针对上述情况提供一种在甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的更为简单有效和节能可行的方法，以提高甲醇合成工艺的甲醇产量。同时，使本发明的这一方法既可以与新建甲醇装置配套使用，也能用于对已建甲醇合成系统进行改造和完善。
本发明的甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法，是将经粗甲醇分离后送出的循环气降温至10℃-12℃，分离除去被冷凝的甲醇和水后的返回气再与新鲜合成气混合而进入甲醇合成系统。通常情况下，由粗甲醇分离器中送出的循环气温度一般为～40℃，其甲醇含量～0.5％。试验表明，将其降温至10℃-12℃并分离除去被冷凝的甲醇和水后再作为返回合成系统的返回气，可使该返回气中的甲醇含量由～0.5％降低至～0.15％。这就意味着可使合成系统甲醇的生产能力相应提高了10％～15％。而此降温回收甲醇的方法流程简单，操作方法，运行可靠。上述对由粗甲醇分离后送出的循环气的降温处理，可以采用工程中常用的直燃机组制冷、电驱动冰机系统制冷、蒸汽喷射制冷、高压气体喷射制冷等设备和/或方式提供冷源，也可以由公用工程的富余冷量提供冷源。
为使系统中的能量能得到充分的综合利用，以进一步节约能源，在采用本发明上述方法时，更好的方式是使上述所说的经粗甲醇分离后送出的循环气的降温分两步进行第一步先将该经粗甲醇分离后送出的循环气，与已按本发明上述方法先期作降温处理并分离除去被冷凝的甲醇和水后的低温返回气，通过冷却器或其它适当的热交换设备进行预降温至～26℃，然后进行第二步，再由适当制冷系统提供冷源进一步降温至所说的10℃-12℃。实际运行结果显示，在第一步预降温过程中，冷热物流进行热交换后，预降温循环气的热物流温度可由～40℃降至26℃±4℃，返回气冷物流的温度则可由10℃～12℃回升至30℃±5℃；已经第一步预降温至～26℃的物流再由制冷设备继续降温至所需的10℃～12℃，与新鲜合成气混合而返回合成系统的循环返回气体的温度也已得到预热升温。如此即可使系统中的能量能被充分地综合利用。
以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述的实例。
实施例1本例为应用于以天然气和蒸汽转化制合成气的甲醇合成装置。由粗甲醇分离器送出的循环气，经常规使用的热交换器或其它适当形式的换热装置与先期已进行了冷却和分离除去冷凝甲醇和水的低温返回气进行热交换而进行第一步预冷却，使其温度由40℃降至25℃；然后再进入下一冷却器，由燃气型直燃机组制冷系统继续将其降温至10℃后，送入分离器，分离除去被冷凝的甲醇和水。分离除去该冷凝甲醇和水的返回气体先送去其第一步预冷阶段中的热交换器，用于对继续进行处理的后续循环气进行第一步的预冷却降温，并同时使其温度升高至～30℃，按工艺要求弛放部分气体后再与新鲜合成气混合，送去循环压缩机。
在本例年产甲醇10×104吨的装置中，采用本发明上述降温分离处理方法后，由分离器得到从循环气中回收的粗甲醇可以达到1.6×104吨/年，甲醇含量为89％(重量)。
实施例2本例为应用于以煤制合成气的甲醇合成装置。由粗甲醇分离器送出的循环气，经常规使用的热交换器或其它适当形式的换热装置与先期已进行了冷却和分离除去冷凝甲醇和水的低温返回气进行热交换而进行第一步预冷却，使其温度由40℃降至26℃；然后再进入下一冷却器，由电机驱动冰机制冷系统使其继续降温至10℃后，送入分离器，分离除去已被冷凝的甲醇和水。分离除去该冷凝甲醇和水的返回气体先送去其第一步预冷阶段中的热交换器，用于对继续进行处理的后续循环气进行第一步的预冷却降温，并同时使其温度升高至～30℃，按工艺要求弛放部分气体后再与新鲜合成气混合，送去循环压缩机。
在本例年产甲醇3×104吨的装置中，采用本发明上述降温分离处理方法后，由分离器得到从循环气中回收的粗甲醇可以达3.6×103吨/年，甲醇含量为88％(重量)。
权利要求
1.甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法，其特征在于将经粗甲醇分离后送出的循环气降温至10℃-12℃，分离除去被冷凝的甲醇和水后的返回气再与新鲜合成气混合进入甲醇合成系统。
2.如权利要求1所述的甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法，其特征在于对所说的经粗甲醇分离后送出的循环气的降温分两步进行，先将该循环气与已先期作分离除去被冷凝的甲醇和水后的低温返回气经热交换进行预降温至～26℃，然后再由制冷系统进一步降温至10℃-12℃。
全文摘要
本发明涉及的是一种在甲醇合成过程中由循环气回收甲醇的方法,将经粗甲醇分离后送出的循环气降温至10℃－12℃,分离除去被冷凝的甲醇和水后的返回气,再与新鲜合成气混合进入甲醇合成系统。
文档编号C07C31/00GK1351000SQ0012052
公开日2002年5月29日 申请日期2000年10月31日 优先权日2000年10月31日
发明者曾迪琰 申请人:四川华泰投资有限责任公司