使用部分氧化生产甲醇的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了用于生产甲醇的方法和系统，其采用了蒸汽甲烷转化(SMR)和/或自热(ATR)合成气生产系统，以及部分氧化系统。在甲醇生产方法中的用于生产合成气的双模系统和方法通过使用基于部分氧化的转化系统作为合成气的独立来源优化了甲醇设备的效率和生产力。可配置所公开的方法和系统作为对现有甲醇生产设施的改型或作为成套设备将其配置在新构造的甲醇生产设施内。
【专利说明】使用部分氧化生产甲醇的方法和系统 发明领域
[0001] 本发明涉及生产甲醇的方法和系统，其中将烃进料流的部分氧化或自热转化结合 在所述方法和系统内。
[0002] 背景 甲醇生产方法通常包括在提高的温度和压力下将包含氢气、一氧化碳和二氧化碳的压 缩合成气导向甲醇转换反应堆，其含有甲醇合成催化剂例如铜和锌氧化物催化剂的一个或 更多个床。在所述合成气中的一氧化碳和二氧化碳与氢气反应以横跨所述催化剂形成甲 醇。通常在环管内操作所述甲醇合成方法，其中一部分的压缩合成气转换成甲醇(各自经过 所述甲醇转换反应堆）。将大部分的未转换的气体回收至甲醇转换器。吹扫一小部分以阻止 惰性气体例如氮气、氩和甲烷的积聚。通过冷却甲醇产物气体流至低于甲醇的露点的温度 来回收甲醇产物，从而冷凝出包含粗甲醇和水的产物组合物，并且经由甲醇转换反应堆回 收剩余气体。通常使在甲醇转换反应堆中生产的粗甲醇和水在排出储罐或"闪蒸"器中降 压。由于大部分的粗甲醇含有一系列包括较高级醇的杂质，必须纯化粗甲醇以去除这类杂 质，从而生产化学级质量的甲醇。用于甲醇纯化的优选技术为蒸馏法。
[0003] 用于甲醇合成的合成气的特征通常在于化学计量比(H2 - C02)/(C0 + C02)，其 通常被称为模数或化学计量数，其中H2、C02和C0分别表示氢气、二氧化碳和一氧化碳在合 成气中的摩尔分数。约2.0的模数定义了用于生产甲醇的合成气的期望的化学计量比。在甲 醇生产中的合成气的其它重要性质包括一氧化碳与二氧化碳的比率以及在合成气中惰性 气体的浓度。高的一氧化碳与二氧化碳的比率通常增加甲醇形成的反应速率以及可达到的 单程转化率，而同时减少了水的形成，由此降低了催化剂的减活率。在合成气中的高浓度的 惰性气体例如甲烷、氩气、氮气等通常降低了活性反应物的分压。由于甲醇转换反应为放热 的，较低的温度有利于合成气向甲醇的转化。压力也会影响甲醇转化反应，其中增加压力也 会有利于甲醇的形成。 在许多甲醇生产设施中，通常使进入的压缩合成气与回收的未反应的气体流混合以形 成合成气流，其被供应至甲醇转换反应堆。可吹扫一部分未反应的气体流以阻止惰性气体 在甲醇转换反应堆中的积聚。吹扫流的量通常在总的未反应的气体流的1%至10%的范围内 任意地变化并且通常依赖于惰性气体在进入的合成气中的量，其中较高水平的惰性气体一 般需要较多的吹扫流和较低水平的惰性气体一般需要较少的吹扫流。 一些现有技术的吹扫流的用途包括在吹扫流中使用氢气和/或甲烷逃逸(slip)作为进 料或燃料源，其将被使用在前端蒸汽甲烷转化(SMR)法、部分氧化(POx)法、自热转化(ATR) 法。其它现有技术已建议从吹扫流回收氢气并且将回收的氢气与合成气混合以改善用于甲 醇生产的合成气的模数。
[0004] 如本文中所使用的，蒸汽甲烷转化(SMR)为包括甲烷和轻质烃的天然气的催化转 化至含有氢气和一氧化碳的合成气(通过与蒸汽反应）。所述反应为吸热的，因此需要大量 的能量输入。在高温下在烧结炉内的填充有催化剂的管内实施蒸汽甲烷转化法。所用的蒸 汽的量超过反应化学计量的需要，如所需地阻止催化剂的焦化。在蒸汽甲烷转化中没有使 用氧气。 另一方面，部分氧化为非催化的方法，其中使亚化学计量的量的氧气与天然气反应，在 高温下产生蒸汽和二氧化碳。剩余的甲烷通过与高温蒸汽和二氧化碳的反应而转化产生合 成气。原则上，可在不添加任何蒸汽的情况下进行部分氧化反应。自热转化为部分氧化法的 变型，但其使用催化剂以允许在比部分氧化法更低的温度下发生转化。通常需要适量的蒸 汽以阻止催化剂焦化。
[0005] 许多合成气生成方法还采用预转化(pre-reforming)和二段转化。当原料含有显 著量的重质烃时，通常在SMR和ATR法之前进行预转化步骤。如在本领域中一般已知的，预转 化为催化剂基方法，其使高级烃转化为甲烷、氢气、一氧化碳和二氧化碳。包括在预转化中 的反应通常为吸热的。绝热运作大部分的预转化反应器，和因此预转化的原料离开时的温 度比原料进入预转化反应器时的温度低。二段转化法常规指的是进料来自SMR法的产物的 自热转化法。因此，向二段转化法的进料主要为来自SMR的合成气。取决于最终的应用，一些 天然气可绕过SMR法并直接被引入二段转化法。同样地，当在SMR法之后进行二段转化法时， 可在较低的温度下例如650°C至800°C相对850°C至950°C运作SMR。
【发明内容】
[0006] 本发明的特征为生产包含甲醇的产物组合物的方法，所述方法包括以下步骤： (i) 通过在催化剂的存在下转化第一烃进料流和蒸汽，在蒸汽甲烷转化器(SMR)中或 在后跟自热转化器的蒸汽甲烷转化器中生产具有大于2.0模数的合成气的第一气流； (ii) 通过第二烃进料流的部分氧化或自热转化，生产具有比合成气的第一气流的模 数小的模数的合成气的第二气流； (iii) 结合合成气的第一气流和合成气的第二气流以形成结合的合成气流;以及 (iv) 在甲醇合成反应器中使结合的合成气产物流合成为包含甲醇的产物组合物。
[0007] 优选地，合成气的第二气流具有在约1.4和2.0之间的模数;小于约4.5体积百分比 且更优选地小于约2.0体积百分比的甲烷逃逸；以及在约1.5和2.4之间的氢气与一氧化碳 的比率。 导向甲醇合成反应器的结合的合成气流的模数优选在约2.0至2.8之间。同样地，优选 地将来自甲醇合成段的全部或一部分吹扫气体回收至SMR。在一些实施方案中，还可将一部 分的吹扫气体回收至基于部分氧化的合成气生成系统，以便与第二烃进料流混合，或作为 燃料燃烧以生成热的氧气流，其用于部分氧化或用作蒸汽发生或发电的燃料。
[0008] 用于生成合成气的第二气流的氧气来源优选为空气分离设备，其使用深冷技术或 VPSA技术并且产生一定纯度的氧气，所述纯度确保合成气的第二气流的惰性气体含量可与 第一合成气的惰性气体含量相比，即比第一合成气的惰性气体含量高至多10 v〇l .%，且优 选地小于或等于第一合成气的惰性气体含量。这通常用在85-95%范围内的氧气纯度来实 现。
[0009] 本发明另一方面的特征是增加来自现有设施(其生产包含甲醇的产物组合物）的 甲醇产量的方法，其中所述现有设施通过在催化剂的存在下转化第一烃进料流和蒸汽来生 产来自原有蒸汽甲烷转化器(SMR)或后跟自热转化器的结合的蒸汽甲烷转化器的合成气的 第一气流，，所述方法包括以下步骤： (i) 通过第二烃进料流的部分氧化或自热转化来生产具有比合成气的第一气流低的 模数的合成气的第二气流； (ii) 结合合成气的第一气流和合成气的第二气流以形成结合的合成气流，其具有比 第一合成气流的模数更小的模数;以及 (iv)在甲醇合成反应器内使结合的合成气产物流合成为包含甲醇的产物组合物。 用于生成合成气的第二气流的氧气来源优选为空气分离设备，其使用深冷技术或VPSA 技术并且产生一定纯度的氧气，所述纯度确保第二合成气的惰性气体含量可与第一合成气 的惰性气体含量相比，即比第一合成气的惰性气体含量高至多10 vol .%，且优选地小于或 等于第一合成气的惰性气体含量。这通常用在80-95%范围内的氧气纯度来实现。
[0010]调节在甲醇环管内的吹扫速率，以便回收的未转化的气体流向甲醇转化器的流速 可与在原有设施(不含第二合成气流)中的回收速率相比。 附图简述 虽然本说明书以清楚指出了被
【申请人】视为他们的发明的主题的权利要求书作结束，但 相信，联系附图将更好地理解本发明，其中： 图1为根据本发明的甲醇生产方法的示意性说明，所述方法采用基于部分氧化或自热 转化的合成气生成系统以及常规的合成气生成系统，（例如SMR，结合的转化器，即后跟ATR 的SMR，等）； 图2为根据本发明的基于部分氧化或自热转化的合成气生成系统的实施方案的示意性 说明； 图3为可用于本发明实践中的热氧气发生器的示意性说明。
[0011] 为避免重复，在各图中的一些共同元件使用了相同的数字，其中对这类元件的解 释在图与图之间不会改变。
[0012] 详述 在图1中示出将基于部分氧化的合成气生成系统结合到甲醇生产方法的优选构造和布 置。如从中可见的，供应至甲醇合成和纯化系统400的合成气为结合的合成气流390,其包含 合成气产物流176(由含烃进料流182通过基于部分氧化或自热转化的合成气生成系统100 产生)和合成气流376(由含烃的进料流382通过常规合成气生成系统300例如蒸汽甲烷转化 器（SMR)或结合的转化器(后跟ATR的SMR)产生）。氧化剂流110含有用于在系统100中部分 氧化和/或自热转化的氧气，并且具有20.9 vol.% (即空气)直至80 vol.%或更高，甚至高 达99.5至100 vol.%的氧气含量。当在系统300内使用自热转化器时，氧化剂流210提供用于 自热转化器的氧气。氧化剂流210具有20.9 vol.% (即空气)直至100%的氧气含量。
[0013]在该布置中，含烃进料流182被基于部分氧化或自热转化的合成气生成系统100接 收，如本文所描述的。两含烃进料流182和382可为独立的气流，它们的组成彼此相同或不 同，如所说明的，它们可源自共同的含烃进料流82。使用作为合成气生成系统300的蒸汽甲 烷转化器使在进料流382中的烃以常规方式与蒸汽302反应并且输入热量(如304所表示的， 其包含燃料流和含氧的气流例如空气），因为蒸汽甲烷转化反应为吸热的。该反应同时生成 了合成气流376和烟气306。
[0014]在甲醇转换反应堆405中通过已知技术将结合的合成气流390合成为粗甲醇流 562,其可随后在甲醇纯化系统410中纯化成具有较高纯度的甲醇产物420。优选地，通过与 包括甲醇转换反应堆405和系统100和300的系统结合的方式进行较高纯度甲醇的生产，如 在图1中所示的。备选地，将粗甲醇流562输送至没有与反应器405结合的设施，随后在其中 处理所述粗甲醇流562以回收较高纯度的甲醇，其可为最终产物或用于生产其它化学品或 液体燃料的前体。在另一备选方案中，将粗甲醇流562进料至反应器或其它加工阶段(例如 石油化工装置的另一段），从而不必进行对较高纯度的甲醇产物的回收。
[0015]为了提高甲醇设备的整体效率，通常将气流390中的未反应部分534经由循环机或 压缩机570回收至甲醇转换反应堆405。此外，从甲醇合成和纯化系统400回收包含未反应 的氢气和甲烷逃逸的吹扫气流430A、430B至常规合成气生成系统300或基于部分氧化或自 热转化的合成气生成系统100或它们两者。这种特别的结合布置(在图1中示意性示出的）最 适合于具有常规合成气生产系统的基于现有天然气的甲醇生产设备的改型，并且其中建造 基于部分氧化或自热转化的合成气生成系统作为对现有甲醇生产设备的改型并且将其结 合在该设备中。
[0016] 系统100将在进料流182中的大部分的甲烷和高级烃转化为合成气产物流176,其 含有包括氢气、一氧化碳(CO)、C〇2、H2〇以及未转化的CH4的若干组分。 现转向图2，在其中示出了对根据本发明的基于部分氧化或自热转化的合成气生成系 统100的一个实施方案的示意性说明。
[0017] 单元120表示反应器，在其中烃进料流182可经受部分氧化或自热转化。反应器和 具体的进料条件的细节内容可依赖于是否实施部分氧化或自热转化而不同，但对于本领域 的那些技术人员是熟悉的。
[0018] 待转化的含烃进料流182优选为天然气但可为任何合适的可燃流体，其实例包括 甲烷、丙烷和焦炉煤气，或含有可转化烃的工业生产液流(process stream)。取决于供给压 力，经由压缩机或阀布置(未示出）压缩天然气进料或使其降低至期望的压力。由于天然气 通常含有不可接受的高水平的硫物质，并且其中其它进料材料含有不可接受的高水平的硫 物质，因此需要脱硫以防止用于自热转化步骤和/或甲醇合成中的催化剂的中毒。为促进脱 硫，向进料流182添加少量的氢气或含氢气体191。随后在热交换器192(其作为燃料预加热 器）中预加热气流182至约700°F。使所得热气流183在脱硫单元190中经历硫去除，所述脱硫 单元通常包括将硫物质还原成H 2S的加氢处理装置和使用材料像ZnO和/或CuO以去除H2S的 保护床。所述加氢处理步骤还使存在于含烃进料流中的任何烯烃饱和。由于天然气通常含 有高级烃，其将在高温下断裂从而形成非期望的碳沉积物(其不利地影响基于催化剂的转 化方法），使脱硫的天然气进料流184与过热蒸汽185混合，加热至约900°F(例如热交换器 194)并且在绝热的预转化器150内预转化，所述绝热预转化器将高级烃转化为甲烷、氢气、 一氧化碳和二氧化碳。预加热通常在比预转化器的进料更低的温度下的预转化的气体186 至约1050°F(例如在热交换器196中）和随后输送至单元120。当单元120为部分氧化单元时， 通常不需要添加过热蒸汽、预转化和预加热，并且可将脱硫的进料流184直接进料至单元 120〇 虽然在图1中没有明确示出，但是，用来生成第一合成气流376的转化系统300通常将包 括燃料预加热器和脱硫单元。有可能增加这些单元的大小，除去预加热器热交换器192和脱 硫单元190,并且直接将脱硫的天然气184提供至单元120用于生成第二合成气流176。针对 当生成合成气的第二气流176以增加现有设施的甲醇产量时的情况，可能不需要分开的燃 料预加热器和脱硫器，因为这些单元的设计余量可供给与含烃进料流182有关的额外流量。
[0019]部分氧化包括在烃(例如天然气或甲烷)和氧化剂(例如空气，具有高于空气中的 氧气含量至80 vol.%或更高的氧气含量的富含氧气的空气；或从空气回收的并且具有80 vol.%或更高的氧气含量的氧气）。在部分氧化中，将含烃流182和在氧化剂流110中的氧气 引入部分氧化反应器内，并且它们相互反应。氧气进料的量少于对于烃进料向二氧化碳和 水的完全转化所需的化学计量的量。在反应器中的停留时间通常少于约4秒。所述反应为放 热的并且产生热量。在反应区内的温度通常增加至2370°F以上。高温允许以下转化反应发 生，在反应器中不存在催化剂： CH4 + H20 => CO + 3H2 2CH4 + 〇2 => 2C0 + 4H2 C02 + H2 => CO + H20 在自热转化中，在由燃烧炉形成的第一反应区内，氧气与在天然气和含蒸汽的进料中 的烃反应。放热氧化反应释放热量以支持在填充有催化剂的区内的吸热蒸汽甲烷转化反 应。催化剂的使用促进转化反应在相对部分氧化的情况更低的温度下发生。来自自热转化 器的合成气的出口温度通常在1700°F - 1900°F的范围内相对部分氧化单元的2300°F -2700oF〇
[0020]通过在单元120中部分氧化或自热转化所产生的合成气142通常含有氢气、一氧 化碳、二氧化碳、水和其它组分例如未转化的甲烷。在热交换段104和105内冷却热的合成气 并将其处理以除去不应存在的物质，当将所述气流进料至在甲醇合成段内的反应器405时。 段104通常包括急冷和/或工艺气体锅炉，其冷却合成气142至小于约760°F。流125和129分 别表示冷却水输入和来自段104的水/蒸汽输出。该最初冷却的合成气143继续地在热交换 段105内进一步冷却，所述热交换段105通过间接热交换例如经由烃进料加热器192、节热 器、给水加热器，或基于空气和/或水的合成气冷却器从所述气体移走热量。 将所得的冷却合成气148进料至单元168,其代表调节阶段用以去除可能存在的水170 和/或杂质171例如颗粒(例如烟灰）、包括C02的酸性气体、氨、硫物质、HCN和其它无机物质 例如碱性化合物。可在一个阶段内或在各自旨在去除存在的这些杂质中的不同杂质或减少 具体污染物至期望低水平的一系列阶段内去除杂质。在压缩机单元174中压缩完全冷却的 合成气流172来生产合成气产物流176。取决于甲醇转化器的运行压力，通常在1000-1500 psia的范围内），在单元174中可需要多个压缩阶段。在单元174中的任何级间冷却和冷凝液 分液(knock-out)阶段在图2中未示出。
[0021]所得冷却的、调节的气态流176含有至少氢气、一氧化碳和二氧化碳。合成气流176 的确切组成依赖于包括以下的多种因素： -合成气生成单元120的类型(部分氧化或自热转化）， -单元120的运行条件(压力、温度）， -进料流182的组成以及添加的蒸汽185的量，以及 -氧化剂流110的量和氧气含量。
[0022]特别地，流176的惰性组分(例如N2、Ar和CH4)的含量显著地受氧化剂流110的氧气 含量的影响。本发明的重要特征为确保合成气流176的惰性气体含量可与第一合成气流376 的惰性气体含量相比，优选等于或少于第一合成气流376的惰性气体含量。虽然通过使用高 纯度(>95%)的氧气流可容易满足这些标准，但本发明为特别可用的，当使用低纯度(〈95%) 的氧气流实施时。可通过VPSA设备或深冷设备来提供具有期望合适的氧气含量的流，适当 地设立所述设备以提供具有期望的氧气含量的氧化剂流。低纯度设备通常提供相对高纯度 设备的资金和运行成本的显著减少。此外，由于它的模式化和易于安装，提供约90%0 2的 VPSA设备的使用可允许资金成本的进一步减少。
[0023]图3说明部分氧化单元120(图2)的优选实施方案，其使用热氧气发生器202用于生 成高速度的热氧气流201以在反应室121内转化脱硫的进料流184(和/或脱硫且预转化的流 186,若存在的话）。热氧气燃烧器加强混合，加速氧化动力学，并加速在进料流184(和/或流 186,若存在的话）中的甲烷转化的动力学。向热氧气发生器202内提供优选具有至少30体 积％的氧气浓度和更优选至少80体积％的氧气浓度的氧化剂流110,所述热氧气发生器202优 选为具有供氧化剂110的进口204和具有供热氧气的流201的出口喷嘴206的室或管道。进料 至所述热氧气发生器202的氧化剂110具有通常在50至300英尺每秒(fps)范围内且通常会 小于200 fps的初始速度。
[0024]通过合适的末端有喷嘴208的燃料导管207向所述热氧气发生器202提供燃料流 205,所述喷嘴208可为通常用于燃料注入的任何合适的喷嘴。所述燃料可为任何合适的可 燃流体，其实例包括天然气、甲烷、丙烷、氢气和焦炉煤气，或可为一部分的进料流182或 184,或一部分的工业生产液流例如合成气流176或376,或一部分或全部的吹扫流430A (见 图1)。优选地，所述燃料为气态燃料。还可使用来自甲醇合成和纯化段的液体燃料例如2号 燃料油或液体副产物流(例如高级醇、醚和/或酮），虽然用液体燃料(而不是用气态燃料)会 更难维持良好的混合以及可靠和安全的燃烧。
[0025]在流110中进料的氧气的量相对在流205中进料的可燃物质（"燃料"）的总量必须 化学计量过量。向所述热氧气发生器202内所提供的在流205中进料的燃料在其中与氧化剂 110燃烧以产生热量和燃烧反应产物例如二氧化碳和水蒸汽。 在热氧气发生器202内的燃料燃烧后所生成的燃烧热将在其中的未燃烧的氧气加热并 提高了它的温度。在热氧气发生器202内所生成的燃烧反应产物与氧化剂110的未反应的氧 气混合，由此还向剩余的氧气提供热量并提高了它的温度。优选地，向热氧气发生器202中 以针对喷嘴208在发生器202内的特别布置适合维持稳定火焰的速度提供燃料205。在喷嘴 208处的燃料速度用于输送氧化剂至燃烧反应中由此形成稳定的火焰。燃料速度能够进一 步输送燃烧反应产物和氧化剂至燃烧反应中，这改善了热燃烧反应产物与剩余氧气在热氧 气发生器202内的混合和由此更有效地加热剩余的氧气。有关形成高速度热氧气流201的信 息还可在美国专利号5,266,024中找到。
[0026]通常在热氧气发生器202内的剩余氧化剂的温度提高了至少约500° F，和优选至少 约1000°F。以这种方式获得的热氧气流201经由合适的开口或喷嘴206从热氧气发生器202 通入反应室121内，当高速度热氧气流具有至少2000°F的温度。通常所述热氧气流的速度会 在500至4500英尺每秒(fps)的范围内，和通常会超过流203的速度至少300 fps。 所述热氧气流201的组成取决于生成所述流的条件，但优选所述流含有至少50 vol.% 〇2。该热氧气流201促进进料流184的有效的转化/部分氧化。基于干重，所生成的合成气中 的未转化的甲烧含量少于1 vol. %和通常少于0.5 vol.%。因此，即使使用低纯度的氧气， 例如流110的组成为90% 02、5% Ar、5% N2,生成具有少于4 vol.%的惰性气体水平(通常可 与第一合成气流376的惰性气体水平相比）的第二合成气流176是可能的。合成气流176的模 数通常在约1.4和2.0之间。 使用以下实施例来强调本发明的主要方面。
[0027] 实施例： 该实施例说明了在天然气（"NG"）至甲醇转化设施中的本发明的实施，所述设施原先 具有用于生成合成气的SMR系统。参考图1，该SMR系统为单元300,并且不存在单元100。 向SMR系统300进料61.1 MMSCro的NG。生成218.3 MMSCro的合成气(对应于流376)并 将其进料至甲醇转化反应器(对应于405)。在下表中提供流376的组成。该合成气具有2.9的 模数，5的H2/C0比率并且含有3.6 mol%的惰性气体。设施的甲醇产量为2000短吨/天。将来 自甲醇合成转化器的约1087 MMSCFD的未反应的气流压缩并作为流534再循环。使用剩下的 58 MMSCFD作为燃料流430B用于SMR系统300。
[0028]随后用与SMR系统300并联的部分氧化系统100改型现有基于SMR的甲醇设施。向所 述部分氧化系统进料另外的11.2 MMSCro的NG。向系统100进料约280吨/天的纯度为90%的 氧气（5% Ar，5% N2)。该氧气可由深冷或VPSA系统供应。所述部分氧化系统100生成了 28.4 MMSCFD的第二或补充合成气流176。在下表中提供流176的组成。该第二合成气流具有1.6的 模数，1.8的H2/C0比率和3 mol. %的惰性气体含量。 使两合成气流176和376结合来形成合成气流390,将其进料至甲醇合成单元。所述结合 的合成气流390的模数为2.7。该设施的总甲醇产量增加了20%至2400吨/天。具体的NG消耗 下降了 1.4%，其意味着整体过程效率也有改善。然而，这种情况中的未反应的气体流量可与 不存在所述部分氧化合成气生成系统的基本情况相比。这归因于合成气的改善的品质，即 减小的模数，其增加单程转化率。甲醇环管循环流量与基本SMR情况的类似，其意味着现有 压缩机570可继续原样使用。不需要另外的压缩。吹扫气再次用作SMR系统300的燃料流 430B。没有向部分氧化系统100输送吹扫气。
【主权项】
1. 生产包含甲醇的产物组合物的方法，所述方法包括以下步骤： (i) 通过在催化剂的存在下转化第一烃进料流和蒸汽，在蒸汽甲烷转化器(SMR)中或在 后跟自热转化器的蒸汽甲烷转化器中生产具有大于2.0的模数的第一合成气流； (ii) 通过第二烃进料流的部分氧化或自热转化来生产具有比第一合成气流的模数小 的模数的第二合成气流； (iii) 结合第一合成气流和第二合成气流以形成结合的合成气流；以及 (iv) 在甲醇合成反应器中使结合的合成气产物流合成为包含甲醇的产物组合物。2. 权利要求1的方法，其中通过所述第二烃进料流的自热转化来生产第二合成气流。3. 权利要求1的方法，其中通过所述第二烃进料流的部分氧化来生产第二合成气流。4. 权利要求3的方法，其中通过用高速度的热氧气流对所述第二烃进料流进行部分氧 化来生产第二合成气流。5. 权利要求1的方法，其中所述第二合成气流的模数在约1.4和2.0之间。6. 权利要求1的方法，其中所述第二合成气流具有小于约4.5体积%的甲烷逃逸。7. 权利要求1的方法，其中结合的合成气流的模数在约2.0至2.8之间。8. 权利要求1的方法，其中通过所述第二烃进料流与氧气的反应来生产所述第二合成 气流，其中所述氧气被包含在具有至少80 vol.%氧气含量的氧化剂内。9. 权利要求1的方法，所述方法进一步包括再循环一部分的在产物组合物的合成期间 所形成的多余氢气和甲烷逃逸至蒸汽甲烷转化器的步骤。10. 权利要求1的方法，所述方法进一步包括冷却所述第一合成气流或所述第二合成气 流两者或其一至约400 °C或更小的温度的步骤。11. 权利要求1的方法，其中处理结合的烃进料流以降低硫化合物在其中的含量，并且 一部分的所得经处理的烃进料流包含所述第一烃进料流和另一部分的所得经处理的烃进 料流包含所述第二烃进料流。12. 增加来自现有设施的甲醇产量的方法，所述设施生产包含甲醇的产物组合物，其中 所述现有设施通过在催化剂的存在下转化第一烃进料流和蒸汽来由原有蒸汽甲烷转化器 (SMR)或后跟自热转化器的结合的蒸汽甲烷转化器生产第一合成气流，所述方法包括以下 步骤： (i) 通过第二烃进料流的部分氧化或自热转化来生产具有比第一合成气流低的模数 的第二合成气流； (ii) 结合第一合成气流和第二合成气流以形成结合的合成气流，其具有比第一合成 气流的模数更小的模数;以及 (iv)在甲醇合成反应器内使结合的合成气产物流合成为包含甲醇的产物组合物。13. 权利要求12的方法，其中所述第二合成气流的模数在约1.4和2.0之间。14. 权利要求12的方法，其中所述第二合成气流具有小于约4.5体积%的甲烷逃逸。15. 权利要求12的方法，其中所述结合的合成气流的模数在约2.0至2.8之间。16. 权利要求12的方法，所述方法进一步包括再循环一部分的在所述产物组合物的合 成期间所形成的多余氢气和甲烷逃逸至蒸汽甲烷转化器的步骤。17. 权利要求12的方法，其中通过所述第二烃进料流与氧气的反应来生产所述第二合 成气流，其中所述氧气被包含在具有至少80 vol.%氧气含量的氧化剂内。
【文档编号】C07C29/151GK105820036SQ201510947521
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月17日
【发明人】S.查克拉瓦蒂, M.沙, R.F.德尔内维奇
【申请人】普莱克斯技术有限公司