CN104788285A - 一种甲醇合成系统 - Google Patents

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Abstract

一种甲醇合成系统，涉及一种甲醇合成系统。本发明是要解决现有的甲醇合成系统中很多环节能源耗费大，导致甲醇合成成本较高的问题。该系统包括进出口换热器、甲醇合成塔、空冷器、水冷器、甲醇高压分离器、粗甲醇过滤器、甲醇闪蒸槽、合成气压缩机和氢回收装置，进出口换热器与甲醇合成塔连通，甲醇合成塔出口端分为高温气体出口和低温气体出口，低温气体出口与空冷器相连通，空冷器通过水冷器与甲醇高压分离器连接，甲醇高压分离器的底部与粗甲醇过滤器相连通，循环气出口与合成气压缩机相连通，驰放气出口与氢回收装置相连通，粗甲醇过滤器与甲醇闪蒸槽相连通，氢回收装置通过管道与洗醇装置相连通。本发明装置的能耗低。用于甲醇合成领域。

Description

一种甲醇合成系统
技术领域
本发明涉及一种甲醇合成系统。
背景技术
工业甲醇是由含CO2+H2的合成气在一定温度、压力及催化剂的作用下化合而成的。甲醇合成反应如下：
CO+2H2＝CH3OH+Q
CO2+3H2＝CH3OH+H2O+Q
同时发生以下副反应：
4CO+8H2＝C4H9OH+3H2O
8CO+17H2＝C8H18+8H2O等
目前的甲醇合成系统中很多环节能源耗费大，导致甲醇合成成本较高。
发明内容
本发明是要解决现有的甲醇合成系统中很多环节能源耗费大，导致甲醇合成成本较高的问题，提供一种甲醇合成系统。
本发明甲醇合成系统包括进出口换热器、甲醇合成塔、空冷器、水冷器、甲醇高压分离器、粗甲醇过滤器、液位调节阀、甲醇闪蒸槽、合成气压缩机和氢回收装置，进出口换热器通过管道与甲醇合成塔进口端相连通，甲醇合成塔出口端分为高温气体出口和低温气体出口，高温气体出口通过管道与进出口换热器相连通，低温气体出口通过管道与空冷器相连通，空冷器通过水冷器与甲醇高压分离器连接，甲醇高压分离器的底部与粗甲醇过滤器相连通，甲醇高压分离器的顶部气体出口端分为循环气出口和驰放气出口，循环气出口与合成气压缩机相连通，驰放气出口与氢回收装置相连通，粗甲醇过滤器与甲醇闪蒸槽相连通，闪蒸槽顶部设置洗醇装置，氢回收装置通过管道与洗醇装置相连通。
本发明甲醇合成系统的工作原理：
来自合成气压缩机出口的压力为8.84MPa(g)、温度73℃的合成气，经过进出口换热器预热至233～237℃，然后进入甲醇合成塔，在催化剂作用下进行甲醇合成反应，出甲醇合成塔的气体压力为8.47MPa(g)、温度为260℃，先进入进出口换热器与甲醇合成塔入口气换热，使甲醇合成塔出口气温度降至121℃，再经空冷器使气体温度降至70℃，然后进入水冷器，用循环水冷却至40℃后，进入甲醇高压分离器进行气液分离；出甲醇高压分离器的气体分为两路，一路作为循环气去合成气压缩机增压，另一路作为驰放气送往氢回收工段；甲醇高压分离器底部出来的粗甲醇，经粗甲醇过滤器和液位调节阀减压至0.5MPa(g)，进入甲醇闪蒸槽进行闪蒸，闪蒸气经闪蒸槽顶部洗醇装置，用氢回收来的甲醇水洗除其中的甲醇后，送入燃料气管网，闪蒸槽底部的粗甲醇送往甲醇精馏和罐区。
本发明的有益效果：
1、本发明的甲醇合成系统采用空冷器冷却，大大减少了循环水用量，降低了装置能耗。
2、甲醇合成塔反应床层内为板式换热器，利用锅炉给水泵使锅炉给水在板式换热器中强制流动，迅速移走反应热，并副产中压饱和蒸汽。由于床层中不采用冷激移热方式，无气体返混，所以催化剂利用率高，对于同样产量，所需催化剂装填量较少。同时利用反应热副产蒸汽，回收利用了反应热。
3、本发明在闪蒸槽顶部设置洗醇装置，闪蒸气经闪蒸槽顶部洗醇装置，利用了氢回收来的甲醇水洗除其中的甲醇，降低了能耗。
4、分离粗甲醇后的反应气送至合成气压缩机，补充新鲜气并加压后，返回甲醇合成塔循环利用。
附图说明
图1为本发明甲醇合成系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式甲醇合成系统包括进出口换热器1、甲醇合成塔2、空冷器3、水冷器4、甲醇高压分离器5、粗甲醇过滤器6、液位调节阀7、甲醇闪蒸槽8、合成气压缩机9和氢回收装置10，进出口换热器1通过管道与甲醇合成塔2进口端相连通，甲醇合成塔2出口端分为高温气体出口和低温气体出口，高温气体出口通过管道与进出口换热器1相连通，低温气体出口通过管道与空冷器3相连通，空冷器3通过水冷器4与甲醇高压分离器5连接，甲醇高压分离器5的底部与粗甲醇过滤器6相连通，甲醇高压分离器5的顶部气体出口端分为循环气出口和驰放气出口，循环气出口与合成气压缩机9相连通，驰放气出口与氢回收装置10相连通，粗甲醇过滤器6与甲醇闪蒸槽8相连通，闪蒸槽8顶部设置洗醇装置8-1，氢回收装置10通过管道与洗醇装置8-1相连通。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述甲醇合成塔2的反应床层内设置一个板式换热器，板内为沸腾热水，板外填装催化剂，利用锅炉给水泵使锅炉给水在板式换热器中强制流动，移走反应热，并副产中压饱和蒸汽。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：粗甲醇过滤器6与甲醇闪蒸槽8之间连通的管道上设置液位调节阀7。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：洗醇装置8-1设置出口，与燃料气管网相连。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：甲醇闪蒸槽8底部设置出口，与甲醇精馏装置连通。其它与具体实施方式一至四之一相同。
实施例1：
本实施例甲醇合成系统包括进出口换热器1、甲醇合成塔2、空冷器3、水冷器4、甲醇高压分离器5、粗甲醇过滤器6、液位调节阀7、甲醇闪蒸槽8、合成气压缩机9和氢回收装置10，进出口换热器1通过管道与甲醇合成塔2进口端相连通，甲醇合成塔2出口端分为高温气体出口和低温气体出口，高温气体出口通过管道与进出口换热器1相连通，低温气体出口通过管道与空冷器3相连通，空冷器3通过水冷器4与甲醇高压分离器5连接，甲醇高压分离器5的底部与粗甲醇过滤器6相连通，甲醇高压分离器5的顶部气体出口端分为循环气出口和驰放气出口，循环气出口与合成气压缩机9相连通，驰放气出口与氢回收装置10相连通，粗甲醇过滤器6与甲醇闪蒸槽8相连通，闪蒸槽8顶部设置洗醇装置8-1，氢回收装置10通过管道与洗醇装置8-1相连通。
所述甲醇合成塔2的反应床层内设置一个板式换热器，板内为沸腾热水，板外填装催化剂，利用锅炉给水泵使锅炉给水在板式换热器中强制流动，移走反应热，并副产中压饱和蒸汽。
粗甲醇过滤器6与甲醇闪蒸槽8之间连通的管道上设置液位调节阀7。
洗醇装置8-1设置出口，与燃料气管网相连。甲醇闪蒸槽8底部设置出口，与甲醇精馏装置连通。
本实施例甲醇合成系统的实际生成能力为60.536万吨/年甲醇，年操作8000小时，小时产量为75.67吨。

Claims (5)

1.一种甲醇合成系统，其特征在于该系统包括进出口换热器(1)、甲醇合成塔(2)、空冷器(3)、水冷器(4)、甲醇高压分离器(5)、粗甲醇过滤器(6)、液位调节阀(7)、甲醇闪蒸槽(8)、合成气压缩机(9)和氢回收装置(10)，进出口换热器(1)通过管道与甲醇合成塔(2)进口端相连通，甲醇合成塔(2)出口端分为高温气体出口和低温气体出口，高温气体出口通过管道与进出口换热器(1)相连通，低温气体出口通过管道与空冷器(3)相连通，空冷器(3)通过水冷器(4)与甲醇高压分离器(5)连接，甲醇高压分离器(5)的底部与粗甲醇过滤器(6)相连通，甲醇高压分离器(5)的顶部气体出口端分为循环气出口和驰放气出口，循环气出口与合成气压缩机(9)相连通，驰放气出口与氢回收装置(10)相连通，粗甲醇过滤器(6)与甲醇闪蒸槽(8)相连通，闪蒸槽(8)顶部设置洗醇装置(8-1)，氢回收装置(10)通过管道与洗醇装置(8-1)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇合成系统，其特征在于所述甲醇合成塔(2)的反应床层内设置一个板式换热器，板内为沸腾热水，板外填装催化剂，利用锅炉给水泵使锅炉给水在板式换热器中强制流动，移走反应热，并副产中压饱和蒸汽。
3.根据权利要求1或2所述的一种甲醇合成系统，其特征在于粗甲醇过滤器(6)与甲醇闪蒸槽(8)之间连通的管道上设置液位调节阀(7)。
4.根据权利要求3所述的一种甲醇合成系统，其特征在于洗醇装置(8-1)设置出口，与燃料气管网相连。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇合成系统，其特征在于甲醇闪蒸槽(8)底部设置出口，与甲醇精馏装置连通。
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