专利名称：：甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法及装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及煤气化气体的综合利用
技术领域：
，特别涉及甲醇合成回路中尾气(废气)处理方法及装置，尤其涉及甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化(自热转化)后制合成气以增产甲醇的方法及装置。
背景技术：
：进入甲醇合成回路的原料气(新鲜合成气)，由于来源不同或煤造气方法不同，其中的甲烷含量存在着明显的差异，有时可能很高。如以天然气生产乙炔尾气中甲烷含量可达34%(V);以碎煤为原料、鲁奇炉煤造气生产的煤气净化后的原料气中甲烷可达1720%(V)。但上述原料气中C02含量仅24%(V)。目前以天然气为原料生产乙炔的尾气经过预处理后的典型组分如下H265.1%(V)CO26.6%(V)C023.7%(V)CH43.1%(V)N2+Ar0.6%(V)C2H60.5%(V)H200眉(V)。鲁奇炉煤造气生产的煤气净化后的原料气典型组分如下H238.53%(V)CO17.13%(V)C0229.6%(V)CH413.18%(V)N2+Ar0.2%(V)CnHm0.637%(V)020眉(V)H2S0.323%(V)。众所周知，合成甲醇的原料气中存在甲烷会对甲醇合成反应不利，会降低合成转化率，增加弛放气的排放，降低甲醇产量。另外甲醇合成回路的弛放气经氢回收后，其中甲烷、氮气和氩气组分得到浓縮，然后采用放火炬或作为燃料烧掉，这样的处理方法将会增加原料、动力消耗，并增加投资等。对于大型装置而言，采用这样的处理方法将会造成可观的甲醇产量损失，能耗增加，原料利用率低下。为了克服以上问题，有人提出以下方案1、参见图l，含甲烷的原料气体首先经过低温甲醇洗，然后通过纯氧部分氧化转化装置进行转化，转化后送入甲醇合成工段进行甲醇合成，甲醇合成工段排放弛放气。这种4方法为了转化少量甲烷需要把全部的H2、C0和大量的水蒸汽提高到很高的温度(IOO(TC左右)，因此将消耗大量的蒸汽、氧气、氢气和燃料，而且不能调节合成甲醇原料气的H/C;采用全气量通过部分氧化系统，存在着部分氧化系统负荷大、阻力高、投资大；工艺过程复杂、流程长；原燃料、动力消耗大，产品成本高等问题；并且纯氧部分氧化转化装置在甲醇合成前，可靠性降低。2、参见图2，该方法是含甲烷的原料气体首先经过低温甲醇洗，然后冷冻分离甲烷，分离的甲醇压縮后送入纯氧部分氧化转化装置进行转化，转化后与甲醇合成气一起送入甲醇合成工段进行甲醇合成，甲醇合成工段排放弛放气。这样的方法冷凝的甲烷馏分中CO含量高，需要二次变换才能进转化，形成二次变换；另外未被分离的甲烷带入甲醇合成气中，使合成气中的惰性气体增加，降低CO转化率，增加弛放气量；还有这样的方法同样不能调节合成甲醇原料气的H/C;再者冷箱投资大，甲烷馏分需要再压縮，动力消耗大；纯氧部分氧化转化装置在甲醇合成前，可靠性降低。3、参见图3，该方法是含甲烷的原料气体首先经过低温甲醇洗，然后送入纯氧部分氧化转化装置进行转化，转化后经过低温甲醇洗脱碳送入甲醇合成工段进行甲醇合成，甲醇合成工段排放弛放气。这样的方法为了转化少量甲烷要把全部的H2、C0、C02和大量的水蒸汽提高到很高的温度(100(TC左右)，因此需要消耗大量的蒸汽、氧气、氢气和燃料；同样也是全气量通过纯氧部分氧化系统，造成部分氧化系统负荷大，阻力大，投资高；工艺过程复杂，流程长，原燃料、动力消耗大，产品成本高；该方法工艺流程存在严重的温度"冷热病"和压力"高低病"，造成能耗增加，运行费用增加；还有就是纯氧部分氧化转化装置在甲醇合成前，可靠性降低。4、参见图4，该方法是含甲烷的原料气体首先经过低温甲醇洗，再经过变压吸附C0和H2、CH4压縮后送入纯氧部分氧化转化装置进行转化，转化后送入甲醇合成工段进行甲醇合成，甲醇合成工段排放弛放气。该方法涉及多股PSA解吸气的压縮，例如CO组分、甲烷组分的压縮，因此存在着严重的压力"高低病"，动力消耗大；还有就是PSA变压吸附气量波动，对离心式合成气压縮机稳定操作不利；PSA回收效率低，组分分离切割不明显，合成气中仍有甲烷存在；再者纯氧部分氧化转化装置在甲醇合成前，可靠性降低。该方法CO组分压縮机和甲烷组分压縮机并联运行，然后和离心式合成气压縮机串联运行，可靠性差；两套变压吸附装置串联运行，前面工段出问题造成后面工段无法运行，可靠性差；大规模一步法CO提取PSA装置(大于11000Nm3/h)，国内外还没有业绩。
发明内容本发明的目的是针对现有技术存在的对含甲烷气体中的甲烷回收利用不足或甲烷回收利用能耗大、流程复杂、投资高、安全可靠性差的现状，而提出一种甲醇合成回路的弛放气经纯氧催化部分氧化(自热转化)后制合成气以增产甲醇的方法及装置，以达到增产甲醇同时能够副产中压过热蒸汽的目的；本发明能做到蒸汽、燃料平衡。本发明还将甲醇合成、氢回收、纯氧催化部分氧化转化三种装置、热能利用有机结合在一起，做到物尽其用，达到投资省、节能环保、消耗低、产量增加、效益好的目的。本发明所要解决的技术方案可以通过以下技术方案来实现甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法，其特征是含甲烷气体经过净化后得到的新鲜合成气通过合成气压縮机加压到5.010.0MPa，然后与出甲醇合成回路分离甲醇后的循环气混合，经循环压縮机压縮，混合后的气体经过预热后，进入甲醇合成回路合成甲醇；出甲醇合成回路的含甲醇气冷凝成粗甲醇液体而分离；出甲醇合成回路的分离甲醇后的弛放气经洗涤后进入氢回收装置；弛放气经过氢回收装置回收后，得到富氢气和尾气，其中富氢气返回与含甲烷气体混合进入合成气压縮机或作为氢气产品输出，尾气送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应，催化氧化反应得到的转化气返回与含甲烷气体混合进入合成气压縮机或者循环压縮机或者直接被送入甲醇合成回路。所述甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽，两者在所述纯氧催化部分氧化装置中被过热成过热蒸汽送出。所述的尾气经过预热后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应或者经过尾气压縮机压縮后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应。经过氢回收装置得到尾气，其中CH4、N2、Ar等惰性成分得到进一步浓縮。为了弛放其中的N2、Ar等惰性组分，所述的尾气至少有一部分与所述的富氢气至少有一部份混合作为燃料气被送入纯氧催化部分氧化装置，用以过热所述的甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽。所述中压饱和蒸汽还可以用来预热送入纯氧催化部分氧化装置的尾气和锅炉用水。本发明所述的尾气在纯氧催化部分氧化装置中发生以下反应H2+0.502=H20C0+0.502=C02CH4+0.502=C0+2H2CH4+202=C02+2H20C0+H20=C02+H2。本发明的弛放气量(或循环比)根据含甲烷气体中的总惰性气体含量(例如CH4、N2、Ar等)确定，循环比即循环气与新鲜合成气之间的体积比为0-10。本发明的氢回收装置采用膜回收方式或PSA变压吸附方式得到富氢气。出纯氧催化部分氧化装置CP0的转化气中主要是H2、C0，本发明所述的催化氧化反应得到的转化气经热回收后返回与含甲烷气体混合进入合成气压縮机或者循环压縮机或者直接被送入甲醇合成回路。本发明所述的甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽都在设置于纯氧催化部分氧化装置中的加热炉中进行，所述的加热炉所用的燃料为所述的燃料气。由于氢回收装置的尾气H/C小于2，而富氢气H/C大于2，因此调节氢回收装置的尾气和富氢气之间的比例可以调节进甲醇合成回路的新鲜合成气中H/C比例，本发明所述的进甲醇合成回路的新鲜合成气中H2/C比例为2.052.1。本发明所述的含甲烷气体为含甲烷350%的含甲烷气体。所述的含甲烷气体(原料气)可以为天然气法乙炔尾气、移动床碎煤加压气化煤气(鲁奇炉或BGL炉)、粉煤流化床加压气化煤气(HT-L炉)、煤气化合成油尾气、焦炉煤气等含甲烷气体。本发明所述的循环气(循环比)根据含甲烷气体中甲烷氮气氩气等含量进行调节，循环比即循环气与新鲜合成气之间的体积比为0-10。本发明所述的进入纯氧催化部分氧化转化装置的尾气加入蒸汽，控制水碳比为1.0-2.0，加入蒸汽的尾气和氧气通过一ATR纯氧烧嘴燃烧，燃烧后气体在纯氧催化部分氧化转化装置的转化炉内的镍基催化剂上进行蒸汽转化，以降低甲烷含量。甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的装置，包括串联运行的合成气压縮机和循环压縮机，在所述合成压縮机上设置有用以输入新鲜合成气的新鲜合成气进口管，在所述循环压縮机上设置有用以输入循环气的循环气进口、用以输入转化气的转化气进口以及用以输出合成气的合成气出口；—输送含甲烷气体的含甲烷气体进口管，所述的含甲烷气体进口管与所述的新鲜合成气进口管连接；甲醇合成回路，该甲醇合成回路具有一输出粗甲醇的粗甲醇出口管、一输出中压饱和蒸汽的中压饱和蒸汽出口、一输出分离甲醇后的气体的气体输出管、一输入合成气的合成气输入口、转化气进口，所述的合成气输入口通过合成气输送管线及预热器与所述的循环压縮机上的合成气出口连接，所述的气体输出管分出两路，一路通过循环气输送管以及循环气控制阀连接所述的循环压縮机上的循环气进口，另一路连接弛放气输送管以及弛放气控制阀；氢回收装置，所述的氢回收装置具有一输入弛放气的弛放气进口、输出尾气的尾气出口和输出富氢气的富氢气出口，所述的弛放气进口与所述的弛放气输送管连接，所述的富氢气出口分出两路，一路连接富氢气返回管及富氢气返回控制阀或富氢气排放管及富氢气排放控制阀，另一路连接通过富氢气分配管及富氢气分配阀连接燃料气输送管，所述的富氢气返回管连接所述的合成压縮机上的新鲜合成气进口管；所述的尾气出口分出两路，一路连接尾气输送管及尾气输送控制阀，另一路通过尾气分配管及尾气分配阀连接燃料气输送管；纯氧催化部分氧化转化装置，所述的纯氧催化部分氧化转化装置由加热炉和转化炉构成，所述加热炉具有甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口、纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口、过热蒸汽出口以及用以输入燃料气的燃料气入口，所述转化炉具有镍基催化剂和ATR纯氧烧嘴以及转化气出口、副产中压饱和蒸汽出口，甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口通过甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线与所述的甲醇合成回路的中压饱和蒸汽出口连接，所述的纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口与所述的转化炉的副产中压饱和蒸汽出口连接，所述的过热蒸汽出口输出过热蒸汽；所述的ATR纯氧烧嘴接所述的氢回收装置的尾气输送管并通过调节阀接甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线，所述的转化气出口通过转化气输送管以及第一转换气控制阀、第二转换气控制阀、第三转换气控制阀分别接所述的新鲜合成气进口管、循环压縮机上的循环气进口、甲醇合成回路上的转化气进口。本发明在所述的尾气输送管上设置有预热器或尾气压縮机。本发明的氢回收装置为膜回收装置或变压吸附装置。与现有技术相比，本发明避免了甲醇合成前的纯氧催化部分氧化，避免了全部弛放气或氢回收装置尾气作为燃料烧掉，增加了甲醇产量。本发明首创了高甲烷含氮氩惰性气体的甲醇合成以及甲醇合成回路的弛放气对甲烷、氮、氩等进行浓縮，利用氢回收装置对甲烷、氮、氩等进行进一步浓縮，小部分氢回收尾气作为燃料气以平衡系统中氮、氩的积累，其余氢回收尾气经过纯氧催化部分氧化转化装置转化得到合成气的联产工艺技术，将甲醇合成回路、氢回收装置和纯氧催化部分氧化转化装置、热能利用有机结合在一起，做到物尽其用，达到了投资省，节能环保、消耗低、产量增加、效益好的目的。本发明还具有如下有益效果(1)甲醇合成装置在前面，氢回收装置和纯氧催化部分氧化转化装置在后面，可以最大限度保证甲醇合成的稳定安全运行。(2)合成气压縮机和循环压縮机前阻力降小；(3)本发明只采用一台由合成气压縮机和循环压縮机构成的合成气压縮机组，安全可靠性大大提高。而现有技术增加了CO组分压縮机和甲烷组分压縮机，增加了动设备，增加了系统的复杂程度，降低了可靠性。(4)采用纯氧催化部分氧化转化装置，充分利用尾气作为燃料，简化流程，安全可靠，降低投资。(5)本发明采用的氢回收装置、纯氧催化部分氧化转化装置都是成熟可靠的技术。图1为现有甲醇合成装置方案一的结构示意图。图2为现有甲醇合成装置方案二的结构示意图。图3为现有甲醇合成装置方案三的结构示意图。图4为现有甲醇合成装置方案四的结构示意图。图5为本发明实施例1的结构示意图。图6为本发明实施例2的结构示意图。具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。实施例1参见图5，该实施例的甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的装置，包括串联运行的合成气压縮机100和循环压縮机200，在合成压縮机100上设置有用以输入新鲜合成气的新鲜合成气进口管110，在循环压縮机200上设置有用以输入循环气的循环气进口210、用以输入转化气的转化气进口220以及用以输出合成气的合成气出口230;输送含甲烷气体的含甲烷气体进口管300与新鲜合成气进口管110连接。甲醇合成回路SYN400具有一输出粗甲醇的粗甲醇出口管410、一输出中压饱和蒸汽的中压饱和蒸汽出口420、一输出分离甲醇后的气体的气体输出管430、一输入合成气的合成气输入口440、转化气进口450，合成气输入口440通过合成气输送管线240及预热器250与循环压縮机200上的合成气出口230连接，气体输出管430分出两路，一路通过循环气输送管260以及循环气控制阀261连接循环压縮机200上的循环气进口210，另一路连接弛放气输送管460以及弛放气控制阀461。氢回收装置500具有一输入弛放气的弛放气进口510、输出尾气的尾气出口520和输出富氢气的富氢气出口530，弛放气进口510与弛放气输送管460连接，富氢气出口530分出两路，一路连接富氢气返回管540及富氢气返回控制阀541，另一路连接通过富氢气分配管550及富氢气分配阀551连接燃料气输送管560，富氢气返回管540连接合成压縮机100上的新鲜合成气进口管110;尾气出口520分出两路，一路连接尾气输送管570及尾气输送控制阀571、预热器573，另一路通过尾气分配管580及尾气分配阀581连接燃料气输送管560。氢回收装置500为膜回收装置。纯氧催化部分氧化转化装置CP0600由加热炉610和转化炉620构成，加热炉610具有甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口611、纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口612、过热蒸汽出口613以及用以输入燃料气的燃料气入口614，转化炉620具有镍基催化剂621和ATR纯氧烧嘴622以及转化气出口623、副产中压饱和蒸汽出口624，甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口614通过甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线615与甲醇合成回路的中压饱和蒸汽出口420连接，纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口612与转化炉620的副产中压饱和蒸汽出口624连接，过热蒸汽出口613输出过热蒸汽；ATR纯氧烧嘴622接氢回收装置的尾气输送管570并通过调节阀572接甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线615，转化气出口623通过转化气输送管630以及第一转换气控制阀631、第二转换气控制阀632、第三转换气控制阀633分别接新鲜合成气进口管110、循环压縮机200上的循环气进口220、甲醇合成回路400上的转化气进口450。该实施例的工作原理是含甲烷350%的含甲烷气体(H2、CO、C02、CH4)经过净化后得到的新鲜合成气通过合成气压縮机100加压到5.010.OMPa，然后与出甲醇合成回路400分离甲醇后的循环气混合，经循环压縮机200压縮，混合后的气体经过预热器250加热到200°C后，进入甲醇合成回路400中的甲醇合成塔合成甲醇。出甲醇合成塔的含甲醇气与入塔气换热后，经过空冷(水冷)最终将温度冷却至4(TC左右，甲醇被冷凝成粗甲醇液体由粗甲醇出口管410分离出去；出甲醇合成回路400的分离甲醇后的弛放气经洗涤塔(图中未示出)洗涤后，由弛放气输送管460进入氢回收装置500;弛放气经过氢回收装置回收后，得到富氢气和尾气，其中富氢气由富氢气返回管540返回与含甲烷气体混合，由新鲜合成气进口管110进入合成气压縮机100。弛放气量(或循环比)根据含甲烷气体中的总惰性气体含量(例如CH4、N2、Ar等)确定，弛放气中CH4、N2、Ar等惰性成分得到浓縮，本实施例可以通过弛放气控制阀461和循环气控制阀261来控制循环气与新鲜气之间的体积比为O-IO。经氢回收装置500得到的尾气，其中CH4、N2、Ar等惰性成分得到进一步浓縮。为了弛放其中的N2、Ar等惰性组分，小部分尾气通过尾气分配管550输送至燃料管560，作为燃料气送入加热炉610内，用于过热甲醇合成回路400和纯氧催化部分氧化转化装置600中的转化炉620副产的中压饱和蒸汽，大部分尾气通过尾气输送管570以及预热器573预热后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应。反应时尾气连同中压饱和蒸汽一起通过ATR纯氧烧嘴622吹入转化炉623进行燃烧，加入中压饱和蒸汽的目的是控制尾气中的水碳比，本实施例的水碳比为1.0-2.0。燃烧后气体在纯氧催化部分氧化转化装置600的转化炉620内的镍基催化剂621上进行蒸汽转化，以降低甲烷含量。尾气在纯氧催化部分氧化装置中发生以下反应9H2+0.502=H20C0+0.502=C02CH4+0.502=C0+2H2CH4+202=C02+2H20C0+H20=C02+H2。由于氢回收装置500的尾气H/C小于2，而富氢气H/C大于2，因此本实施例可以通过富氢气输送控制阀541、尾气输送阀571、尾气分配阀581来调节氢回收装置的尾气和富氢气之间的比例，从而调节进甲醇合成回路的合成气中H/C比例，本实施例的进甲醇合成回路的新鲜合成气中H2/C比为2.052.1。出纯氧催化部分氧化转化装置600中的转化炉620的转化气出口623的转化气主要是4、C0，转化气通过转化气输送管630以及第一转换气控制阀631、第二转换气控制阀632、第三转换气控制阀633分别返回新鲜合成气进口管110、循环压縮机200上的循环气进口220、甲醇合成回路400上的转化气进口450。本实施例是将第二转换气控制阀632、第三转换气控制阀633关闭，第一转换气控制阀631打开，这样转化气就可以返回含甲烷气体进入合成气压縮机IOO。本实施例的含甲烷气体(原料气)可以为天然气法乙炔尾气、移动床碎煤加压气化煤气(鲁奇炉或BGL炉)、粉煤流化床加压气化煤气(HT-L炉)、煤气化合成油尾气、焦炉煤气等含甲烷气体。采用实施例1的含甲烷气体(乙炔尾气)条件如下净众万游^au游,伊i^气沐温度cC40压力MPa(a)2.2组分H2Vol.-％65.1COVol.-％26.6C02Vol.-呢.3.7N2Vol.-%0.60CH4Vol.-%3.1C2朋Vol.-%0.5H20Vol.-%0.4采用实施例1的含甲烷气条件如下(鲁奇炉煤造气)净必7游游^伊谅气伴<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例2参见图6，该实施例的甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的装置，包括串联运行的合成气压縮机100和循环压縮机200，在合成压縮机100上设置有用以输入新鲜合成气的新鲜合成气进口管110，在循环压縮机200上设置有用以输入循环气的循环气进口210、用以输入转化气的转化气进口220以及用以输出合成气的合成气出口230;输送含甲烷气体的含甲烷气体进口管300与新鲜合成气进口管110连接。甲醇合成回路SYN400具有一输出粗甲醇的粗甲醇出口管410、一输出中压饱和蒸汽的中压饱和蒸汽出口420、一输出分离甲醇后的气体的气体输出管430、一输入合成气的合成气输入口440、转化气进口450，合成气输入口440通过合成气输送管线240及预热器250与循环压縮机200上的合成气出口230连接，气体输出管430分出两路，一路通过循环气输送管260以及循环气控制阀261连接循环压縮机200上的循环气进口210，另一路连接弛放气输送管460以及弛放气控制阀461。氢回收装置500具有一输入弛放气的弛放气进口510、输出尾气的尾气出口520和输出富氢气的富氢气出口530，弛放气进口510与弛放气输送管460连接，富氢气出口530分出两路，一路连接富氢气排放管590及富氢气返回控制阀591，另一路连接通过富氢气分配管550及富氢气分配阀551连接燃料气输送管560，富氢气返回管540连接合成压縮机100上的新鲜合成气进口管110;尾气出口520分出两路，一路连接尾气输送管570及尾气输送控制阀571、尾气压縮机574，另一路通过尾气分配管580及尾气分配阀581连接燃料气输送管560。氢回收装置500为变压吸附装置PSA。纯氧催化部分氧化转化装置CP0600由加热炉610和转化炉620构成，加热炉610具有甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口611、纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口612、过热蒸汽出口613以及用以输入燃料气的燃料气入口614，转化炉620具有镍基催化剂621和ATR纯氧烧嘴622以及转化气出口623、副产中压饱和蒸汽出口624，甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口614通过甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线615与甲醇合成回路的中压饱和蒸汽出口420连接，纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口612与转化炉620的副产中压饱和蒸汽出口624连接，过热蒸汽出口613输出过热蒸汽；ATR纯氧烧嘴622接氢回收装置的尾气输送管570并通过调节阀572接甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线615，转化气出口623通过转化气输送管630以及第一转换气控制阀631、第二转换气控制阀632、第三转换气控制阀633分别接新鲜合成气进口管110、循环压縮机200上的循环气进口220、甲醇合成回路400上的转化气进口450。该实施例的工作原理是含甲烷350%的含甲烷气体(H2、CO、C02、CH4)经过净化后得到的新鲜合成气通过合成气压縮机100加压到5.010.OMPa，然后与出甲醇合成回路400分离甲醇后的循环气混合，经循环压縮机200压縮，混合后的气体经过预热器250加热到20(TC后，进入甲醇合成回路400中的甲醇合成塔合成甲醇。出甲醇合成塔的含甲醇气与入塔气换热后，经过空冷(水冷)最终将温度冷却至4(TC左右，甲醇被冷凝成粗甲醇液体由粗甲醇出口管410分离出去；出甲醇合成回路400的分离甲醇后的弛放气经洗涤塔(图中未示出)洗涤后，由弛放气输送管460进入氢回收装置500;弛放气经过氢回收装置回收后，得到富氢气和尾气，其中富氢气由富氢气排放管540直接以氢气产品。弛放气量(或循环比)根据含甲烷气体中的总惰性气体含量(例如CH4、N2、Ar等)确定，弛放气中CH4、N2、Ar等惰性成分得到浓縮，本实施例可以通过弛放气控制阀461和循环气控制阀261来控制循环气与新鲜合成气之间的体积比为0-10。经氢回收装置500得到的尾气，其中CH4、N2、Ar等惰性成分得到进一步浓縮。为了弛放其中的N2、Ar等惰性组分，小部分尾气通过尾气分配管550输送至燃料管560，作为燃料气送入加热炉610内，用于过热甲醇合成回路400和纯氧催化部分氧化转化装置600中的转化炉620副产的中压饱和蒸汽，大部分尾气通过尾气输送管570以及尾气压縮机574压縮后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应。反应时尾气连同中压饱和蒸汽一起通过ATR纯氧烧嘴622吹入转化炉623进行燃烧，加入中压饱和蒸汽的目的是控制尾气中的水碳比，本实施例的水碳比为1.0-2.0。燃烧后气体在纯氧催化部分氧化转化装置600的转化炉620内的镍基催化剂621上进行蒸汽转化，以降低甲烷含量。尾气在纯氧催化部分氧化装置中发生以下反应H2+0.502=H20C0+0.502=C02CH4+0.502=C0+2H2CH4+202=C02+2H20CO+H20=C02+H2。由于氢回收装置500的尾气H/C小于2，而富氢气H/C大于2，因此本实施例可以通过富氢气输送控制阀541、尾气输送阀571、尾气分配阀581来调节氢回收装置的尾气和富氢气之间的比例，从而调节进甲醇合成回路的合成气中H/C比例，本实施例的进甲醇合成回路的新鲜合成气中H2/C比为2.052.1。出纯氧催化部分氧化转化装置600中的转化炉620的转化气出口623的转化气主要是4、C0，转化气通过转化气输送管630以及第一转换气控制阀631、第二转换气控制阀632、第三转换气控制阀633分别返回新鲜合成气进口管110、循环压縮机200上的循环气进口220、甲醇合成回路400上的转化气进口450。本实施例是将第二转换气控制阀632、第三12转换气控制阀633关闭，第一转换气控制阀631打开，这样转化气就可以返回含甲烷气体进入合成气压縮机100。本实施例的含甲烷气体(原料气)可以为天然气法乙炔尾气、移动床碎煤加压气化煤气(鲁奇炉或BGL炉)、粉煤流化床加压气化煤气(HT-L炉)、煤气化合成油尾气、焦炉煤气等含甲烷气体。采用实施例2的煤气条件如下(鲁奇炉煤造气)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法，其特征是含甲烷气体经过净化后得到的新鲜合成气通过合成气压缩机加压到5.0～10.0MPa，然后与出甲醇合成回路分离甲醇后的循环气混合，经循环压缩机压缩，混合后的气体经过预热后，进入甲醇合成回路合成甲醇；出甲醇合成回路的含甲醇气冷凝成粗甲醇液体而分离；出甲醇合成回路的分离甲醇后的弛放气经洗涤后进入氢回收装置；弛放气经过氢回收装置回收后，得到富氢气和尾气，其中富氢气返回与含甲烷气体混合进入合成气压缩机或作为氢气产品输出，尾气送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应，催化氧化反应得到的转化气返回与含甲烷气体混合进入合成气压缩机或者循环压缩机或者直接被送入甲醇合成回路。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽，两者在所述纯氧催化部分氧化装置中被过热成过热蒸汽送出。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的尾气经过预热后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应或者经过尾气压縮机压縮后送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的尾气至少有一部分与所述的富氢气至少有一部份混合作为燃料气被送入纯氧催化部分氧化装置，用以过热所述的甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中压饱和蒸汽还可以用来预热送入纯氧催化部分氧化装置的尾气和锅炉用水。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中循环气与新鲜合成气之间的体积比为0-10。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氢回收装置采用膜回收方式或PSA变压吸附方式得到富氢气。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化氧化反应得到的转化气经热回收后返回与含甲烷气体混合进入合成气压縮机或者循环压縮机或者直接被送入甲醇合成回路。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的甲醇合成回路和纯氧催化部分氧化装置副产中压饱和蒸汽都在设置于纯氧催化部分氧化装置中的加热炉中进行，所述的加热炉所用的燃料为所述的燃料气。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的进甲醇合成回路的新鲜合成气中H2/C比为2.052.1。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含甲烷气体为含甲烷350%的含甲烷气体。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的含甲烷气体为天然气法乙炔尾气、移动床碎煤加压气化煤气、粉煤流化床加压气化煤气、煤气化合成油尾气或焦炉煤气等含甲烷气体。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的循环气与新鲜合成气之间的体积比为0-10。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的进入纯氧催化部分氧化转化装置的尾气加入蒸汽，控制水碳比为1.0-2.0，加入蒸汽的尾气和氧气通过一ATR纯氧烧嘴燃烧，燃烧后气体在纯氧催化部分氧化转化装置的转化炉内的镍基催化剂上进行蒸汽转化，以降低甲烷含量。15.甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的装置，其特征在于，包括串联运行的合成气压縮机和循环压縮机，在所述合成压縮机上设置有用以输入新鲜合成气的新鲜合成气进口管，在所述循环压縮机上设置有用以输入循环气的循环气进口、用以输入转化气的转化气进口以及用以输出合成气的合成气出口；一输送含甲烷气体的含甲烷气体进口管，所述的含甲烷气体进口管与所述的新鲜合成气进口管连接；甲醇合成回路，该甲醇合成回路具有一输出粗甲醇的粗甲醇出口管、一输出中压饱和蒸汽的中压饱和蒸汽出口、一输出分离甲醇后的气体的气体输出管、一输入合成气的合成气输入口、转化气进口，所述的合成气输入口通过合成气输送管线及预热器与所述的循环压縮机上的合成气出口连接，所述的气体输出管分出两路，一路通过循环气输送管以及循环气控制阀连接所述的循环压縮机上的循环气进口，另一路连接弛放气输送管以及弛放气控制阀；氢回收装置，所述的氢回收装置具有一输入弛放气的弛放气进口、输出尾气的尾气出口和输出富氢气的富氢气出口，所述的弛放气进口与所述的弛放气输送管连接，所述的富氢气出口分出两路，一路连接富氢气返回管及富氢气返回控制阀或富氢气排放管及富氢气排放控制阀，另一路连接通过富氢气分配管及富氢气分配阀连接燃料气输送管，所述的富氢气返回管连接所述的合成压縮机上的新鲜合成气进口管；所述的尾气出口分出两路，一路连接尾气输送管及尾气输送控制阀，另一路通过尾气分配管及尾气分配阀连接燃料气输送管；纯氧催化部分氧化转化装置，所述的纯氧催化部分氧化转化装置由加热炉和转化炉构成，所述加热炉具有甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口、纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口、过热蒸汽出口以及用以输入燃料气的燃料气入口，所述转化炉具有镍基催化剂和ATR纯氧烧嘴以及转化气出口、副产中压饱和蒸汽出口，甲醇合成回路中压饱和蒸汽入口通过甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线与所述的甲醇合成回路的中压饱和蒸汽出口连接，所述的纯氧催化部分氧化转化装置中压饱和蒸汽入口与所述的转化炉的副产中压饱和蒸汽出口连接，所述的过热蒸汽出口输出过热蒸汽；所述的ATR纯氧烧嘴接所述的氢回收装置的尾气输送管并通过调节阀接甲醇合成回路中压饱和蒸汽输送管线，所述的转化气出口通过转化气输送管以及第一转换气控制阀、第二转换气控制阀、第三转换气控制阀分别接所述的新鲜合成气进口管、循环压縮机上的循环气进口、甲醇合成回路上的转化气进口。16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述的尾气输送管上设置有预热器或尾气压縮机。17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述的氢回收装置为膜回收装置或变压吸附装置。全文摘要本发明公开的甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法，是含甲烷气体通过合成气压缩机加压，与出甲醇合成回路分离甲醇后的循环气混合并经循环压缩机压缩预热后，进入甲醇合成回路合成甲醇；出甲醇合成回路的含甲醇气冷凝成粗甲醇液体而分离；分离甲醇后的弛放气经洗涤后进入氢回收装置，经过氢回收装置回收后，得到富氢气和尾气，其中富氢气返回与含甲烷气体混合进入合成气压缩机或作为氢气产品输出，尾气送入纯氧催化部分氧化装置进行催化氧化反应，得到的转化气返回与含甲烷气体混合进入合成气压缩机或者循环压缩机或者直接被送入甲醇合成回路。本发明还公开了该方法所使用的装置。文档编号C01B3/36GK101704714SQ20091019514公开日2010年5月12日申请日期2009年9月4日优先权日2009年9月4日发明者杨震东,章华勇,陆欢庆,顾鹤燕,龚天白申请人:上海国际化建工程咨询公司