專(zhuān)利名稱(chēng)：新型高效甲醇合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種甲醇合成設(shè)備，尤其是一種以煤、焦碳或焦?fàn)t氣為原料的中低壓甲醇生產(chǎn)工藝中的甲醇合成設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的Lurgi合成工藝采用的甲醇合成裝置一般包括至少一個(gè)催化劑填充的甲醇合成塔，至少一個(gè)氣體壓縮機(jī)，以及至少一氣/氣熱交換器。這種甲醇合成裝置的優(yōu)點(diǎn)是合成反應(yīng)幾乎是在等溫條件下進(jìn)行，合成反應(yīng)的熱量被有效的除去，可允許較高CO含量氣體，采用低循環(huán)氣流限制了最高反應(yīng)溫度，使反應(yīng)等溫進(jìn)行，可將甲醇合成副產(chǎn)品降到極低。
但在實(shí)際的操作中發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)是通常用于甲醇合成塔中的催化劑物質(zhì)其活性隨著時(shí)間會(huì)發(fā)生變化，需要越來(lái)越高的反應(yīng)器(合成塔)溫度以達(dá)到最佳收率。
另外，分離出的粗甲醇余壓沒(méi)有得到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的Lurgi合成工藝采用的甲醇合成裝置的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明人根據(jù)甲醇合成反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)特征，經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)和多次實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研發(fā)成本實(shí)用新型新型高效甲醇合成裝置。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種新型高效甲醇合成裝置，包括一催化劑填充的甲醇合成塔、一入塔氣換熱器、一循環(huán)氣壓縮機(jī)、一甲醇分離器、一水冷器、一水力透平、一閃蒸槽和一噴射器。
為了進(jìn)一步調(diào)節(jié)合成塔入塔氣的溫度，在所述新型高效甲醇合成裝置還包括一蒸汽加熱器。
為了充分利用甲醇分離器出來(lái)的粗甲醇余壓，本實(shí)用新型在還包括一水力透平。
本實(shí)用新型的工作原理如下新鮮氣與循環(huán)氣混合，在入塔氣換熱器內(nèi)與出合成塔的熱氣換熱，然后再經(jīng)蒸汽加熱器加熱，溫度提高到接近塔內(nèi)反應(yīng)溫度，由頂部進(jìn)入管殼式甲醇合成塔，在銅基催化劑的作用下，CO、CO2和H2反應(yīng)生成甲醇和水，同時(shí)放出反應(yīng)熱，殼層的水吸熱產(chǎn)生蒸汽，合成的溫度由蒸汽壓力控制。出塔氣經(jīng)入塔氣換熱器降溫，再經(jīng)水冷器冷卻至40℃，此時(shí)冷凝的甲醇和水大部分被分離下來(lái)，分離后的液體余壓帶動(dòng)水力透平，驅(qū)動(dòng)除氧脫鹽水進(jìn)入合成塔底部，作為合成補(bǔ)水。分離甲醇后的大部分氣體經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)增壓再進(jìn)入合成塔，小部分氣體作為馳放氣排放，保持合成系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臍怏w組分和壓力。
本實(shí)用新型的有益效果是一、在傳統(tǒng)甲醇合成裝置基礎(chǔ)上增加一個(gè)蒸汽加熱器，提高了入塔氣的溫度，使合成塔的上層催化劑得以充分利用，合成塔生產(chǎn)能力提高。入塔氣溫度提高有利于改善產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品的雜質(zhì)含量減少，降低了精制能耗。入塔氣與出塔氣溫差縮小，合成塔床層溫度更均衡，有利于延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。
二、在催化劑活性變差時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽加熱器的溫度進(jìn)一步調(diào)節(jié)合成塔入塔氣的溫度以得到最佳產(chǎn)率。
三、利用粗甲醇余壓驅(qū)動(dòng)水力透平給合成塔補(bǔ)水，減少了動(dòng)力消耗。
本裝置在原采用傳統(tǒng)Lurgi甲醇合成工藝工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上只需做部分改動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)，投資少見(jiàn)效快，國(guó)內(nèi)大部分Lurgi工藝的合成裝置均可改造，能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型新型高效甲醇合成裝置示意圖。
圖中1.蒸汽加熱器 2.甲醇合成塔 3.入塔氣換熱器 4.循環(huán)氣壓縮機(jī)5.甲醇分離器 6.水冷器 7.水力透平 8.閃蒸槽 9.噴射器具體實(shí)施方式
一種新型高效甲醇合成裝置，包括一催化劑填充的甲醇合成塔(2)、一入塔氣換熱器(3)、一循環(huán)氣壓縮機(jī)(4)、一甲醇分離器(5)、一水冷器(6)、一水力透平(7)、一閃蒸槽(8)和一噴射器(9)、以及一蒸汽加熱器(1)。
本實(shí)用新型的工作原理為新鮮氣與循環(huán)氣混合，在入塔氣換熱器(3)內(nèi)與出甲醇合成塔(2)的熱氣換熱，然后再經(jīng)合成汽包內(nèi)置蒸汽加熱器(1)加熱，溫度提高到接近塔內(nèi)反應(yīng)溫度，由頂部進(jìn)入管殼式甲醇合成塔(2)，在銅基催化劑的作用下，CO、CO2和H2反應(yīng)生成甲醇和水，同時(shí)放出反應(yīng)熱，甲醇合成塔(2)殼層的水吸熱產(chǎn)生蒸汽，合成的溫度由蒸汽壓力控制。出塔氣經(jīng)入塔氣換熱器(3)降溫，再經(jīng)水冷器(6)冷卻至40℃左右，進(jìn)入甲醇分離器(5)，此時(shí)冷凝的甲醇和水大部分被分離下來(lái)，分離后的粗甲醇液體余壓帶動(dòng)水力透平(7)驅(qū)動(dòng)除氧脫鹽水進(jìn)入甲醇合成塔(2)底部，作為合成補(bǔ)水。然后粗甲醇液體進(jìn)入閃蒸槽(8)，大部分溶解在粗甲醇中的氣體在此被閃蒸出來(lái)，閃蒸后的甲醇進(jìn)入后續(xù)的精制階段。
分離甲醇后的大部分氣體經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)(4)增壓再進(jìn)入甲醇合成塔(2)，小部分氣體作為馳放氣排放，以保持合成系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臍怏w組分和壓力。
噴射器(9)為開(kāi)工噴射器，為開(kāi)車(chē)初期外來(lái)蒸汽入口。
權(quán)利要求1.一種新型高效甲醇合成裝置，包括一催化劑填充的甲醇合成塔、一入塔氣換熱器、一循環(huán)氣壓縮機(jī)、一甲醇分離器、一水冷器、一水力透平、一閃蒸槽和一噴射器，其特征在于所述新型高效甲醇合成裝置還包括一蒸汽加熱器。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高效甲醇合成裝置，其特征在于所述新型高效甲醇合成裝置還包括一水力透平。
專(zhuān)利摘要一種新型高效甲醇合成裝置，包括一催化劑填充的甲醇合成塔、一入塔氣換熱器、一循環(huán)氣壓縮機(jī)、一甲醇分離器、一水冷器、一水力透平、一閃蒸槽、一噴射器和一蒸汽加熱器。本實(shí)用新型的有益效果是在傳統(tǒng)甲醇合成裝置基礎(chǔ)上增加一個(gè)蒸汽加熱器，提高了入塔氣的溫度，使合成塔的上層催化劑得以充分利用，合成塔生產(chǎn)能力提高。入塔氣與出塔氣溫差縮小，合成塔床層溫度更均衡，有利于延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。
文檔編號(hào)C07C29/00GK2880822SQ20062005006
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月12日
發(fā)明者程?hào)|兆, 王靈清 申請(qǐng)人:程?hào)|兆, 王靈清