CN115784841A - 一种节能的甲醇合成工艺和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能的甲醇合成工艺和装置。所述的甲醇合成工艺将原料气预热后进入甲醇合成塔，在触媒的作用下，一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲醇；合成产物经进料预热器与原料气热交换后，进入取热器，至75‑85℃第一次气液分离，气相物料进入冷却器，至40℃以下进行第二次气液分离，气相物料循环返回甲醇合成塔；两次气液分离后的液相物料混合进入透平泵，减压后送入预精馏塔精馏提纯，透平泵输出机械功。本发明的甲醇合成工艺和装置，通过不同温度的两次降温冷凝和高压气液分离，实现对甲醇反应热的分级利用，同时满足循环气分离要求，并提高精馏的初始温度，能够充分利用合成产物的余热和势能，实现蒸汽、循环水和电能的节约。
Description
技术领域
本发明属于合成气制甲醇技术领域，具体涉及一种节能的甲醇合成工艺和装置。
背景技术
合成气制甲醇是将上游装置提供的原料合成气预热到180℃以上进入甲醇合成塔即反应器，在触媒的作用下，一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲醇，反应器流出的高温合成产物气体与原料气热交换后，合成产物再经过空(水)冷换热器降温冷凝，将甲醇凝液气液分离后，循环气进行压缩后循环至反应器，液体甲醇减压至低压闪蒸槽后，送入甲醇预精馏系统，在甲醇精馏工艺中，通过塔釜通入蒸汽使甲醇在预精馏塔内经过多次气化、冷凝传质后，塔顶得到甲醇产品。
甲醇合成工艺中，合成塔出口物料与原料气换热后温度一般在90-130℃，直接用空(水)冷换热器降温冷凝，再减压后进行甲醇精馏。在精馏系统中再通过蒸汽把甲醇气化，进行精馏提纯。
合成塔进料换热后，经过反应从合成塔出口流出的合成产物的运行状态：
| 组成 | 温度℃ | 压力MPa | 气相甲醇含量％ | 水冷后温度℃ |
| 循环气、甲醇、水 | 90-130 | 3-8 | 5-20 | 35 |
甲醇预精馏塔运行状态：
| 组成 | 温度℃ | 压力MPa | 塔釜甲醇含量％ |
| 甲醇、水、不凝气 | 70-80 | 0.01-0.1 | 80％左右 |
现有的甲醇合成系统运行过程中，合成塔出口热量没有合理利用，消耗大量冷却水冷却的甲醇需要在精馏装置再次加热。合成装置消耗大量循环冷却水，精馏装置又消耗大量蒸汽；另外合成系统属于高压，精馏为低压系统，合成生产过程中粗甲醇的势能没有充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能的甲醇合成工艺，解决甲醇生产工艺中合成系统和精馏系统在温度和压力上存在不匹配所导致的能耗问题，将甲醇合成产生的高温、高压合成产物包含的热能和势能加以充分利用，降低甲醇合成的能源消耗，起到节能增效的效果。
本发明的另一目的是提供一种实现上述工艺的节能的甲醇合成装置。
为实现上述发明目的，采用如下技术方案：
一种节能的甲醇合成工艺，其特征在于，合成气与循环气组成的原料气预热后进入甲醇合成塔，在触媒的作用下，一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲醇；甲醇合成塔流出的合成产物经进料预热器与原料气热交换后，进入取热器降温冷凝，至75-85℃进入第一气液分离器进行第一次气液分离，气相物料进入冷却器降温冷凝，至40℃以下进入第二气液分离器进行第二次气液分离，气相物料作为循环气经压缩后返回甲醇合成塔；第一次、第二次气液分离后的液相物料混合后进入透平泵，减压后的液相物料送入预精馏塔精馏提纯，透平泵输出机械功。
进一步地，预热后进入甲醇合成塔的原料气的温度为180℃以上；优选地，温度为190-200℃。
优选地，甲醇合成塔中合成反应的反应压力为7-8MPa。
优选地，合成产物经进料预热器热交换后，进入取热器前其温度降低至90-150℃，更优选110-150℃。
进一步地，第一次气液分离的温度为75-85℃，优选78-82℃；压力为3.9-7.9MPa。第二次气液分离的温度为40℃以下，优选30-40℃；压力为3.85-7.85MPa。
优选地，所述的取热器作为ORC发电机组的工质换热器，通过ORC低温余热利用技术，将甲醇合成塔流出的合成产物余热转换成电能。
进一步地，液相物料经透平泵减压后进入第三气液分离器，气液分离后第三气液分离器顶部气相从预精馏塔上部进料，液相从预精馏塔下部进料。
优选地，所述的第三气液分离器的压力为0.3-0.5MPa。
本发明还涉及一种节能的甲醇合成装置，包括甲醇合成塔和预精馏塔，其特征在于，原料气经过进料预热器热交换后进入甲醇合成塔，甲醇合成塔出口连接进料预热器，合成产物经进料预热器热交换后，进入取热器，所述取热器连接第一气液分离器，所述第一气液分离器的气相出口连接冷却器，所述冷却器连接第二气液分离器，所述第二气液分离器的气相出口经循环气压缩机连接至甲醇合成塔；第一、第二气液分离器的液相出口汇合后连接透平泵，所述透平泵连接第三气液分离器，所述第三气液分离器的气相出口连接预精馏塔上部进料口，液相出口连接预精馏塔下部进料口。
优选地，所述装置还包括ORC机组，所述ORC机组以所述取热器为工质换热器。
本发明的甲醇合成装置，通过合成塔预热器后的取热器，使得合成产物温度降至约80℃，降温冷凝后进入第一气液分离器进行第一次气液分离，液相粗甲醇有较高的温度，同时回收高温合成产物的部分热量，优选通过ORC机组回收发电，ORC机组流程为：合成产物进入工质蒸发器，蒸发器中汽化工质推动汽轮机发电减压，减压后工质与工质泵出口液相工质换热，再最终用循环水冷却为液态工质，液态工质用泵加压后先和水冷前气相工质换热，接着用蒸发器出口的合成产物二次加热工质后，工质进入蒸发器完成循环，合成产物经过两次工质换热后进入第一气液分离器。
第一气液分离器的气相物料进入冷却器，再次降温至40℃以下的较低温度，进入第二气液分离器第二次气液分离，低至40℃以下可满足循环气中甲醇冷凝的要求。第一气液分离器内约80℃甲醇和第二气液分离器内40℃以下低温甲醇混合后进入透平泵，输出机械功，通过带动甲醇精馏中回流泵、进料泵等的形式回收能量，压力降低后粗甲醇经过第三气液分离器后，气、液相分两路进入预精馏塔进行精馏提纯。
有益效果：本发明的甲醇合成工艺和装置，通过高、低不同温度的两次降温冷凝，和两次高压气液分离，实现对甲醇反应热的分级利用。取热器和冷却器两次热交换，控制产物在75-85℃和40℃以下两段温度范围，温度梯度合理，在满足循环气分离要求的同时，提高粗甲醇精馏的初始温度，降低甲醇精馏的蒸汽消耗；90-130℃的合成产物中含有大量的甲醇潜热，通过增加ORC的换热装置，还可以增加电力输出；高温下气液分离可以降低合成装置的冷却水消耗，高压气液分离结合透平泵，能够输出机械功，从而节约电力输入。所述工艺和装置能充分利用合成产物的余热和势能，实现蒸汽、循环水和电能的节约。具体包括以下优点：
1、合成产物通过取热器换热降温，可以回收热量，特别是大量的甲醇潜热，或采用ORC技术发电；同时减少了合成产物冷凝的循环冷却水的用量；
2、取热器和第一气液分离器，实现了合成产物高温下的第一次气液分离，提高了甲醇预精馏塔的进料温度，减少了甲醇预精馏的蒸汽消耗；
3、副产物石蜡在第一气液分离器中分离后直接进入预精馏塔，避免低温区甲醇水冷器、过滤器、管道结蜡等带来的不利影响；
4、两次高压气液分离后的粗甲醇液通过透平，输出机械功，降低了精馏装置机泵的功率消耗，节约了电量。
附图说明
图1本发明的一种节能的甲醇合成工艺的流程示意图；
其中，1、循环气压缩机，2、甲醇合成塔，3、蒸汽汽包，4、进料预热器，5、新鲜气缓冲罐，6、取热器，7、第一气液分离器，8、冷却器，9、第二气液分离器，10、透平泵，11、第三气液分离器，12、预精馏塔。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由权利要求书来确定。
甲醇合成装置进行反应的合成气原料由上游装置提供，新鲜的合成气进入合成气缓冲罐5内，合成气原料与系统循环的合成气(循环气)混合作为甲醇合成塔2的进料。新鲜合成气原料的温度通常为20-40℃，系统循环的合成气的温度通常为30-40℃。在甲醇合成塔2的进料预热器4内经过甲醇合成塔2出口气换热后，预热到180℃以上进入甲醇合成塔2，即反应器中，在触媒的作用下，一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲醇，高温、高压的合成产物气体经过进料预热器4降温后，再经过水(空)冷器冷却，将甲醇凝液经过气液分离，气相(循环气)压缩后循环返回甲醇合成系统，液体减压至低压闪蒸槽后，作为甲醇精馏的进料进入甲醇分离系统的预精馏塔12。在甲醇精馏工艺中，通过塔釜通入蒸汽使甲醇在精馏塔内经过多次气化、冷凝传质后，塔顶得到粗甲醇产品，塔釜废水升压后送入污水处理装置。上述工艺中的循环气必须将温度降至40℃以内，才能将气相中的甲醇尽可能冷凝，温度过高将导致循环气中气相甲醇浓度过高，循环至合成塔内影响反应，增加副产物，影响产量和品质，严重时还会造成水冷器和过滤器等堵塞，冬天还容易导致管道积液，对压缩机运转带来隐患。
如图1，根据本发明的甲醇合成系统和工艺，在进料预热器4后设置取热器6，与合成产物进一步进行热交换，将进料预热器4出口合成产物气体冷却，并控制其温度在80℃左右。取热器6回收余热可用于ORC发电、脱盐水换热作为合成锅炉补水、甲醇精馏进料或回流换热等，优选作为ORC发电机组的工质换热器，通过ORC低温余热利用技术，将甲醇合成塔2出口气余热转换成电能，同时将合成产物温度控制在80℃左右，其中50％以上甲醇冷凝，99％的副产物石蜡分离。80℃左右的合成产物首先进行第一次高压分离，在第一气液分离器7中经过气液分离后，气相再进入冷却器8(空冷或水冷器)降温冷凝，最终冷却到40℃以内。40℃以下的低温物料再进行第二次高压分离，在第二气液分离器9中再次气液分离，气相(循环气)经循环气压缩机1压缩后返回甲醇合成塔2。第一气液分离器7和第二气液分离器9底部的液相粗甲醇合并后进入透平泵10，利用两个高压分离器内高压液体通过透平泵10，推动透平泵10转动，高压液体减压后进入第三气液分离器11，第三气液分离器11中的粗甲醇进入预精馏塔12进行分离提纯，其中气相直接进入预精馏塔12上部，液相通过与预精馏塔12出料换热后作为下塔进料。透平泵10可以直接带动甲醇精馏系统中各塔进、出料泵，回流泵或废水泵等机泵运转，充分利用高压液体的势能。可根据装置压力和负荷计算液力透平的功率以及对应的精馏泵轴功率进行匹配。
所述的系统和工艺，甲醇合成塔2出口的合成产物气体采用三次换热，在约80℃和40℃以下分别进行第一次和第二次高压条件下的气液分离，温度梯级合理，结合ORC技术，优选取热器6和ORC工质换热发电，第一和第二次高压分离后的粗甲醇经过透平泵10运转，减压后粗甲醇进入第三气液分离器11，再进入预精馏塔12进行分离提纯，由于第三气液分离器11内温度较直接空(水)冷器冷却后的循环气提高很多，不仅减少了合成系统中冷却的循环水量，还降低了甲醇精馏预塔的再沸器蒸汽消耗。
本发明中，反应压力优选为7-8MPa。进入甲醇合成塔2(反应器)中的合成气原料气温度优选为190-200℃，反应热点温度通常为265-285℃，甲醇合成塔2出口的温度通常为230-250℃，反应得到的合成产物和合成气、循环气通过进料预热器4进行一次换热，温度降低至90-150℃。然后通过取热器6和冷却器8，分别进行两次降温，并控制物料的温度分别在约80℃和40℃以下，降温冷凝后物料高压下两次气液分离，实现粗甲醇中循环气的分离。取热器6再次冷却能够有效回收甲醇冷凝放出的热量并减轻冷却器8冷却的强度和负荷。
本发明的优选实施方式中，取热器6冷却的换热方式是采用ORC机组。将取热器6作为ORC发电机组的工质换热器，流程为：合成塔进料预热器4出口的合成产物气体进入工质蒸发器，蒸发器中工质汽化后推动汽轮机发电减压，减压后工质与工质泵出口液相工质换热，再最终用循环水冷却为液态，液态工质用泵加压后先和水冷前气相工质换热，接着用蒸发器出口的合成产物二次加热工质后，工质进入蒸发器完成循环，合成产物经过两次工质换热后进入第一气液分离器7。
优选地，进料预热器4出口的合成产物的温度为90-150℃，更优选110-150℃。本发明中，当进料预热器4换热后合成产物的温度大于110℃时，取热器6将会有较大的节能空间。如果温度在90℃以下，可以不经过取热器6冷却，合成产物直接进入第一气液分离器7，只精馏单元利用此股高温甲醇的热量。
本发明中，对取热器6冷却的方式没有特别的限制，只要能够进一步降低合成产物的温度至约80℃，优选五氟丙烷为工质的ORC，取热器6后冷却器8使得第一次高压分离后的气相物料的温度降低至适合于进行气液分离的温度，如30-40℃即可，可以采用空冷或水冷的方式进行二次降温冷凝。
本发明中，对合成产物气液分离的条件没有特别的要求，在合成塔压力为7.0-8.0MPa条件下未经减压直接进行高压分离。第一气液分离器7温度没有要求，考虑到节能优选温度为75-85℃，第二气液分离器9的条件优选温度为30-40℃，以尽可能将甲醇多的冷凝下来，减少甲醇损失和副产物增加。
本发明中，透平泵10后第三气液分离器11压力可以尽量降低，只需要满足预精馏塔12进料需求，优选压力为0.3-0.5MPa。第三气液分离器11顶部气相进入预精馏塔12上部，用压力调节阀门控制第三气液分离器11压力，保证其中液体有足够的动力经过预热器后进入预精馏塔12。
本发明优化甲醇合成系统和工艺，充分利用合成产物的热能和动能，减少装置消耗。甲醇合成塔出口的高温高压合成产物经合成塔进料预热器换热后，分别进行二次降温冷凝，利用第一次降温的高温物料提高粗甲醇精馏进料温度，减少预精馏的蒸汽消耗，并回收余热；二次降温后的低温物料实现循环气的分离。二次降温冷凝后分离的高压甲醇通过透平泵回收动力，可以带动精馏中的机泵运行，透平减压后甲醇进入气液分离器，气液相分两路进入预精馏系统。
实施例1
甲醇合成塔2采用华东理工大学开发的管壳式绝热合成塔，年产30万吨甲醇，取新鲜合成气进量9.5万标方，合成塔进料预热器4出口的合成产物气体进入取热器6前的温度100℃、压力5.0MPa，经过取热器6冷却后的温度80℃，经过冷却器8水冷后温度35℃，经过第一和第二次高压气液分离后，第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇经过透平泵10的出口压力为0.3MPa；循环气总量为40万标方，取热器6前合成产物以体积百分比计，成分为CO:5％，H2:74％，CH3OH:6.8％，N2:8.2％，AR:1％，CH4:2％，CO2:3％，流量为431250Nm3，按照取热器6出口温度80℃，PR0II软件计算，取热器6换热量约为8100kW，第一气液分离器7内甲醇冷凝量为478.6kmol/h，温度80℃；第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇混合进入透平泵10温度52℃，入口粗甲醇总量为41.9t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率47.6kW。预精馏塔12由于入口温度提高了20℃，甲醇的比热2.51kJ/(kg*K)，0.5MPa蒸汽的焓值为2756.4kJ/kg，入口温度提高后相当于预精馏塔12每小时节约了0.65吨蒸汽。相关工艺参数及能量衡算结果参见表1。
实施例2
甲醇合成塔2采用合成压力8.0MPa的华东理工大学开发的管壳式绝热合成塔，年产30万吨甲醇。取新鲜合成气进量6.5万标方，合成塔进料预热器4出口的合成产物气体，在进入取热器6前的温度为105℃、压力为7.0MPa，经过取热器6冷却后温度80℃，经过冷却器8水冷后温度35℃，经过第一和第二次高压气液分离后，第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇经过透平泵10的出口压力为0.3MPa；取热器6前合成产物流量为331250Nm3，成分CO:4.5％，H2:83％，CH3OH:5.8％，N2:5％，AR:0.7％，CH4:1％，CO2:2％，按照取热器6出口温度80℃，PR0II软件计算，取热器6换热量约为6800kW，第一气液分离器7内甲醇冷凝量为372.6kmol/h，温度80℃；第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇混合进入透平泵10的温度57℃，入口粗甲醇总量为27.4t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率44.6kW。预精馏塔12由于入口温度提高了22℃，甲醇的比热2.51kJ/(kg*K)，0.5MPa蒸汽的焓值为2756.4kJ/kg，相当于预精馏塔12每小时节约了0.5吨蒸汽。相关工艺参数及能量衡算结果参见表1。
实施例3
年产90万吨合成压力8.0MPa的华东理工大学开发的管壳式绝热合成塔，取新鲜合成气进量26万标方，合成塔进料预热器4出口的合成产物气体，在进入取热器6前温度121℃、压力7.9MPa，经过取热器6冷却后温度80℃，经过冷却器8水冷后温度35℃，第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇经过透平泵10的出口压力0.3MPa；循环气总量为93万标方，取热器6前合成产物成分为CO:4.5％，H2:83％，CH3OH:5.8％，N2:5％，AR:0.7％，CH4:1％，CO2:2％，流量为1017500Nm3，按照取热器6出口温度80℃，PR0II软件计算，取热器6换热量为38500kW，第一气液分离器7内甲醇冷凝量为2276.3kmol/h，温度80℃；第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇混合进入透平泵10的温度63℃，入口粗甲醇总量为116.3t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率214.7kW，预精馏塔12由于入口温度提高了28℃，甲醇的比热2.51kJ/(kg*K)，0.5MPa蒸汽的焓值为2756.4kJ/kg，相当于预精馏塔12每小时节约了3吨蒸汽。相关工艺参数及能量衡算结果参见表1。
实施例4
年产180万吨合成压力8.0MPa的戴维的径向合成塔，工艺为两套合成塔反应冷却分离后再配入新鲜合成气反应，共用一个压缩机。一号合成塔进气17万标方，一号合成塔进料预热器出口的合成气体，在进入取热器前温度95℃、压力7MPa，经过取热器冷却后温度80℃，经过冷却器水冷后温度35℃；取热器前合成产物成分为CO:4.3％，H2:78.5％，CH3OH:3.2％，N2:8％，AR:0.5％，CH4:4.3％，CO2:1.2％，流量为1571880Nm3，经过水冷后循环气再进入二号合成塔，补入新鲜合成气17万，二号合成塔进料预热器出口的合成产物气体进入取热器前温度116℃、压力7MPa，经过取热器冷却后温度80℃，经过冷却器水冷后温度35℃，取热器前合成产物成分为CO:5％，H2:78％，CH3OH:3.5％，N2:7％，AR:1％，CH4:4％，CO2:1.5％，流量为1575000Nm3，按照取热器出口温度80℃，PR0II软件计算，一号合成塔出口取热器对应的换热量为10820kW，甲醇冷凝量为0；二号合成塔出口取热器对应的换热量为26700kW，甲醇冷凝量为52.9kmol/h；四台高压气液分离器进入透平泵入口的甲醇总量为150.7t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率245kW。温度还是35℃，预精馏塔基本无进料温度提升。相关工艺参数及能量衡算结果参见表1。
实施例5
年产180万吨合成压力8.0MPa的鲁奇水冷+气冷合成塔，取新鲜合成气进量48万标方，合成塔进料预热器4出口的合成产物气体，在进入取热器10前温度160℃、压力7.0MPa，经过取热器6冷却后温度80℃，经过冷却器8水冷后温度35℃，第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇经过透平泵10的出口压力0.3MPa；取热器10前总量为950000Nm3，合成产物成分为CO:3％，H2:70％，CH3OH:13％，N2:7.5％，AR:1％，CH4:2.5％，CO2:3％，按照取热器10出口温度80℃，PR0II软件计算，取热器10换热量为72300kW，第一气液分离器7内甲醇冷凝量为4200.0kmol/h，温度80℃；第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇混合进入透平泵10的温度77℃，入口粗甲醇总量为176.4t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率287.0kW，预精馏塔12由于入口温度提高了32℃，甲醇的比热2.51kJ/(kg*K)，0.5MPa蒸汽的焓值为2756.4kJ/kg，相当于预精馏塔12每小时节约了6.7吨蒸汽。相关工艺参数及能量衡算结果参见表1。
实施例6
年产40万吨合成压力8.0MPa的卡萨利板式合成塔，新鲜气合成进量14万标方，合成塔进料预热器4出口的合成产物气体进入取热器10前温度127℃、压力7.7MPa，经过取热器6冷却后温度80℃，经过冷却器8水冷后温度35℃，第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇经过透平泵10的出口压力0.3MPa；取热器10前流量为492188Nm3，成分为CO:5.5％，H2:74％，CH3OH:8.5％，N2:5％，AR:1.5％，CH4:1.5％，CO2:3％，按照取热器10出口温度80℃，PR0II软件计算，取热器10换热量为21100kW，第一气液分离器7内甲醇冷凝量为1225.1kmol/h，温度80℃；第一气液分离器7和第二气液分离器9底部粗甲醇混合进入透平泵10的温度65℃，入口粗甲醇总量为59.8t/h，液力透平泵和泵效率都取0.7计算，可回收功率107.4kW，预精馏塔12由于入口温度提高了30℃，甲醇的比热2.51kJ/(kg*K)，0.5MPa蒸汽的焓值为2756.4kJ/kg，相当于预精馏塔12每小时节约了1.6吨蒸汽。
通过以上实施例，表明本发明可以应用于不同甲醇合成工艺(戴维、卡萨利、鲁奇、华理)，在不同负荷下，不同的运行温度和压力，均可以达到节能效果，尤其是设计产能大的装置，节能效果显著。
本发明适用于煤、天然气、焦炉气等各类合成气制甲醇的合成系统和工艺。
表1实施例1～6的工艺参数及能量衡算汇总表
Claims (10)
1.一种节能的甲醇合成工艺，其特征在于，合成气与循环气组成的原料气预热后进入甲醇合成塔(2)，在触媒的作用下，一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲醇；甲醇合成塔(2)流出的合成产物经进料预热器(4)与原料气热交换后，进入取热器(6)降温冷凝，至75-85℃进入第一气液分离器(7)进行第一次气液分离，气相物料进入冷却器(8)降温冷凝，至40℃以下进入第二气液分离器(9)进行第二次气液分离，气相物料作为循环气经压缩后返回甲醇合成塔(2)；第一次、第二次气液分离后的液相物料混合后进入透平泵(10)，减压后的液相物料送入预精馏塔(12)精馏提纯，透平泵(10)输出机械功。
2.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，预热后进入甲醇合成塔(2)的原料气的温度为190-200℃，合成反应的反应压力为7-8MPa。
3.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，合成产物经进料预热器(4)热交换后，进入取热器(6)前的温度为90-150℃。
4.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，第一次气液分离的温度为78-82℃；压力为3.9-7.9MPa。
5.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，第二次气液分离的温度为30-40℃；压力为3.85-7.85MPa。
6.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，所述的取热器(6)作为ORC发电机组的工质换热器。
7.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于，液相物料经透平泵(10)减压后进入第三气液分离器(11)，气液分离后第三气液分离器(11)的气相从预精馏塔(12)上部进料，液相从预精馏塔(12)下部进料。
8.根据权利要求7所述的甲醇合成工艺，其特征在于，所述的第三气液分离器(11)的压力为0.3-0.5MPa。
9.一种节能的甲醇合成装置，包括甲醇合成塔(2)和预精馏塔(12)，其特征在于，原料气经过进料预热器(4)热交换后进入甲醇合成塔(2)，甲醇合成塔(2)出口连接进料预热器(4)，合成产物经进料预热器(4)热交换后，进入取热器(6)，所述取热器(6)连接第一气液分离器(7)，所述第一气液分离器(7)的气相出口连接冷却器(8)，所述冷却器(8)连接第二气液分离器(9)，所述第二气液分离器(9)的气相出口经循环气压缩机(1)返回至甲醇合成塔(2)；第一、第二气液分离器(7、9)的液相出口汇合后连接透平泵(10)，所述透平泵(10)连接第三气液分离器(11)，所述第三气液分离器(11)的气相出口连接预精馏塔(12)上部进料口，液相出口连接预精馏塔(12)下部进料口。
10.根据权利要求9所述的甲醇合成装置，其特征在于，所述装置还包括ORC机组，所述ORC机组以所述取热器(6)为工质换热器。
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