内的热量，且锅炉给水形成副产蒸汽输出。
[0030]该蒸汽扩容方法应用合成反应后形成的高温气相产物对锅炉给水进行预热，使得锅炉给水在进入甲醇合成反应器换热之前便提高了温度，从而使锅炉给水输入甲醇合成反应器以更高效地汽化形成饱和蒸汽以带走甲醇合成反应器内放热反应放出的热量。这样，换热后的锅炉给水形成的副产蒸汽可输送至各个需要的地方进行使用，从而有效地回收利用甲醇合成系统中的余热量。
[0031 ] 在本实施例中，在原料气进入甲醇合成反应器20之前，压缩机70对原料气进行压缩，然后压缩机70将原料气压缩后输送至甲醇合成反应器20。
[0032]原料气输入甲醇合成反应器20之前流经原料气预热器40，且部分气相产物输送至原料气预热器40对原料气进行加热后输出。利用部分的高温的气相产物对原料气进行预热，使原料气的温度升高至200°C至250°C。这样，原料气的温度接近甲醇合成反应的反应温度，从而提高甲醇合成反应的反应效率而提高甲醇生产效率。
[0033]为了简化甲醇合成系统的结构，简化甲醇合成系统的管路布置，因此，该甲醇合成系统将原料气预热器40的气相产物的流出管路与锅炉给水预热器10的气相产物的流出管路汇合连通，即对锅炉给水预热后的气相产物和对原料气加热后的气相产物汇流后输送至甲醇合成系统的冷凝装置内进行换热。
[0034]如图1所示，在本实施例中，工厂的生产甲醇生产线上具有多个设置在压缩机70的下游的甲醇合成反应器20(即生产线上具有多套甲醇合成系统，其中，一套甲醇合成系统具有一个甲醇合成反应器)。优选为两个甲醇合成反应器20。为了节约设备成本，两个甲醇合成反应器20使用同一台压缩机70进行原料气以及循环气的压缩操作，压缩机70为联合压缩机，压缩机70具有第一压缩部和第二压缩部，第一压缩部和第二压缩部由同一个汽轮机带动，该汽轮机的动力蒸汽由4.1OMPa的蒸汽管网提供。在第一个甲醇合成反应器20合成反应完成后，并且将甲醇合成系统的热量回收利用进行预热操作后，被吸收了热量的气相产物经原料气预热器40的流出管路和锅炉给水预热器10的流出管路汇合后向后续的冷凝装置50进行冷凝，使得大部分的气相产物中的甲醇冷凝液化，然后将冷凝后的气相与液相复合物输送至粗甲醇分离器60中进行气液分离获得粗甲醇和循环气。气液分离后的液相粗甲醇被输出，循环气与原料气混合(优选为经压缩机70压缩后的输入与第一个甲醇合成反应器20连通的原料气预热器40之前的部分原料气，即原料气在压缩机70的第一压缩部被压缩后，原料气被按照预定比例分成两股进行输送，一股直接进入第一个甲醇合成反应器20进行合成反应，另一股则与第一个甲醇合成反应器20输出的循环气混合后输入第二个甲醇合成反应器20进行合成反应)后形成混合气体。混合气体再次进入压缩机70进行压缩，然后，再输送至与第二个甲醇合成反应器20连通的原料气预热器40进行预热后进入第二个甲醇合成反应器20进行合成反应。
[0035]在该甲醇合成工艺中，来自低温甲醇洗的新鲜气体与来自氢回收单元的富氢气混合、加压、预热形成原料气，然后原料气进入原料气净化槽中脱除掉原料气中残留的少量对合成催化剂有害的硫组分。净化后的原料气在被压缩机70第一压缩部压缩后被分为两股:其中一股与第二个甲醇合成反应器20输出形成的循环气混合，并经过合成回路原料气预热器40加热后进入第一个甲醇合成反应器20，原料气在催化剂作用下进行甲醇合成反应，第一个甲醇合成反应器20的出口的高温气相产物在原料气预热器40与原料气换热后再进入冷凝装置50进行冷凝操作，以获得粗甲醇和循环气的复合物，粗甲醇和循环气进入粗甲醇分离器60中进行气液分离获得粗甲醇和循环气，粗甲醇送往闪蒸槽去下游精制；循环气与另一股原料气混合成为新的原料气，并再次经过压缩机70的第二压缩部加压，然后进入原料气预热器40中进行换热(该原料气预热器40与第二个甲醇合成反应器20连通)，预热后的原料气再进入第二个甲醇合成反应器20进行合成反应，第二个甲醇合成反应器20输出的高温气相产物在原料气预热器40进行换热后再进入第二个冷凝装置50进行冷凝操作以获得粗甲醇和循环气的复合物，复合物进入第二个粗甲醇分离器60中进行气液分离，得到的粗甲醇送往闪蒸槽去下游精制，此处得到的一部分循环气返回第一个甲醇合成反应器20继续反应，另一部分循环气作为驰放气从驰放气管路送入氢回收单元以回收氢气，用于调节合成循环回路的惰性气含量。
[0036]本发明的蒸汽扩容方法能够对甲醇合成反应器20输出的高温气相产物的富余热量综合利用，从而降低气相产物的温度，以达到降低后续冷凝装置负荷的目的，同时经过预热的锅炉给水在甲醇合成反应器20内更易汽化形成蒸汽，从而提高了副产蒸汽的产量，也提尚了甲醇的广量。
[0037]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种甲醇合成系统，其特征在于，包括: 原料气预处理装置，其与原料气输送管线连接； 甲醇合成反应器(20)，与所述原料气预处理装置连接； 锅炉给水管线，与所述甲醇合成反应器(20)连接以使锅炉给水在所述甲醇合成反应器(20)内换热并输出副产蒸汽；其中， 所述锅炉给水管线上设置有锅炉给水预热器(10)，所述锅炉给水预热器(10)的供热入口与所述甲醇合成反应器(20)的气相产物输出口连接以使甲醇合成反应器(20)内的气相产物在所述锅炉给水预热器(10)内预热所述锅炉给水后输出。2.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述原料气预处理装置包括依次连接的压缩机(70)和原料气预热器(40)，所述压缩机(70)与所述原料气输送管线连接，所述原料气预热器(40)与所述甲醇合成反应器(20)的原料气输入口连接，且所述原料气预热器(40)的供热入口与所述甲醇合成反应器(20)的气相产物输出口连接以使甲醇合成反应器(20)内的气相产物在所述原料气预热器(40)内预热所述原料气后输出。3.根据权利要求2所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述甲醇合成系统还包括冷凝装置(50)，所述冷凝装置(50)的输入口与所述锅炉给水预热器(10)的供热出口、所述原料气预热器(40)的供热出口连接。4.根据权利要求2所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述压缩机(70)的驱动机构具有输入动力蒸汽的蒸汽输入管路(81)和输出蒸汽冷凝液的冷凝液导出管路(82)。5.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述甲醇合成系统还包括汽包(30)，所述汽包(30)的锅炉给水入口与所述锅炉给水预热器(10)的锅炉给水出口连接，所述汽包(30)的锅炉给水出口与所述甲醇合成反应器(20)的锅炉给水入口连接，所述汽包(30)的蒸汽入口与所述甲醇合成反应器(20)的蒸汽出口连接，且所述汽包(30)输出所述副产蒸汽。6.根据权利要求3所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述冷凝装置(50)包括依次连接的空气冷却器和循环水冷凝器，所述空气冷却器与所述锅炉给水预热器(10)、所述原料气预热器(40)连通。7.根据权利要求6所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述甲醇合成系统还包括粗甲醇分离器(60)，所述粗甲醇分离器￠0)与所述循环水冷凝器连接。8.一种甲醇合成系统的蒸汽扩容方法，其特征在于，应用权利要求1至7中任一项所述的甲醇合成系统进行生产操作，所述蒸汽扩容方法包括: 原料气在所述甲醇合成反应器(20)内反应并放热，所述原料气反应后获得热的气相产物； 锅炉给水输入所述锅炉给水预热器(10)，且至少部分所述气相产物输送至所述锅炉给水预热器(10)对所述锅炉给水进行预热后输出； 预热后的所述锅炉给水输入所述甲醇合成反应器(20)内以带走所述甲醇合成反应器(20)内的热量，且所述锅炉给水形成副产蒸汽输出。9.根据权利要求8所述的蒸汽扩容方法，其特征在于，所述甲醇合成系统为权利要求2所述的甲醇合成系统， 所述原料气输入所述甲醇合成反应器(20)之前部分流经所述原料气预热器(40)，且 部分所述气相产物输送至所述原料气预热器(40)对所述原料气进行加热后输出。
【专利摘要】本发明提供了一种甲醇合成系统及该甲醇合成系统的蒸汽扩容方法。该甲醇合成系统包括：原料气预处理装置，其与原料气输送管线连接；甲醇合成反应器，与原料气预处理装置连接；锅炉给水管线，与甲醇合成反应器连接以使锅炉给水在甲醇合成反应器内换热并输出副产蒸汽；其中，锅炉给水管线上设置有锅炉给水预热器，锅炉给水预热器的供热入口与甲醇合成反应器的气相产物输出口连接以使甲醇合成反应器内的气相产物在锅炉给水预热器内预热锅炉给水后输出。应用本发明的技术方案可以解决现有技术中甲醇合成反应器内放出的热量不能被有效带走或利用而导致输出的产物余热温度高的问题。
【IPC分类】C07C29/152, F22B1/00, C07C31/04
【公开号】CN105111042
【申请号】CN201510575240
【发明人】闫红莲, 张宝军, 闫国富, 李雪冰
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 神华包头煤化工有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月10日