CN116710394A - 用于甲醇生产的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于由经调节的补充气生产甲醇的方法，包括：用从主料流分离的少量补充气中回收的第一氢气流和从回路吹扫中回收的第二氢气流调节进料至甲醇回路的补充气的化学计量数的步骤；该方法还包括将富含甲烷的尾气的至少一部分进料至重整阶段以用作生产补充气的原料的步骤。

Description

用于甲醇生产的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于合成甲醇的方法和装置。
背景技术
甲醇的工业制备包括合成气制备、甲醇合成和甲醇纯化。
在前端工段通过对合适的烃原料进行包括部分氧化的重整工序以产生碳氧化物和氢气的气体混合物来制备合成气。此类混合物通常被称为合成气或补充气。
将冷却和压缩至甲醇合成条件后的合成气进料至甲醇合成回路，其中在气-固催化反应器中在铜基催化剂CuO/ZnO/Al2O3上合成粗甲醇。合成反应器的典型操作温度和压力为250℃至300℃和50bar至100bar。
甲醇合成回路通常产生粗甲醇流和从回路中去除的吹扫气体。吹扫气体包含未反应的氢气和惰性化合物，例如甲烷、氩气和氮气。已知例如通过氢气回收单元(HRU)从吹扫气体中回收未反应的氢气。HRU通常通过膜分离或变压吸附(PSA)操作。
进料至甲醇反应器的合成气的组成特征在于以下化学计量数：
R＝(H2-CO2)/(CO+CO2)。
对于甲醇合成中使用的大多数催化剂，通常认为约2.02至2.1的化学计量数是最佳的。
根据所采用的技术，前端中产生的合成气可能具有亚化学计量的氢气含量。该术语表示补充气所含氢气少于用于甲醇合成的目标化学计量的量。在大多数情况下，例如化学计量数R低于2的合成气料流被认为是亚化学计量的。
通常，具有此类氢气缺乏的补充气是通过用氧气或富氧空气燃烧并以相对低的蒸汽/碳比率运行的独立自热重整产生的。这种生产补充气的技术因其燃料消耗低而收到关注，然而必须解决氢气不足的缺点。
氢气的缺乏可能导致低效率和大量生成不希望的副产物，例如高级醇和酮。因此，需要在将补充气引入甲醇反应器中之前调节补充气的氢气含量。
如上所述，从合成回路的吹扫气体中分离的氢气可用于此目的。不幸的是，由于吹扫气体的量低(即不大于5％)，可以从回路吹扫中回收的氢气可能不足以在进料中达到所需的化学计量数。
在现有技术中已经进行了各种尝试来解决这个问题。US6797252公开了一种用于生产合成气的方法，其中通过多个二级反应器调节补充气的组成，其中所述二级反应器中的至少一个是低温水煤气变换反应器，另一个是高温水煤气变换反应器。在现有技术中，在高温水煤气变换反应器之后提供串联布置的低温水煤气变换反应器被认为对于回收调节进料至甲醇反应器的补充气的化学计量数所需的氢气量是至关重要的。
水煤气变换反应器将一氧化碳和水转化为氢气和二氧化碳。通过CO2去除单元将氢气从二氧化碳中分离，然后将其进料至甲醇反应器以调节化学计量数。
然而，这种技术需要安装两个昂贵的水煤气变换单元；另一个缺点是，由于催化剂随着时间的推移部分失活，在WGS单元中回收的氢气的量在装置的使用寿命期间不是恒定的，并且化学计量数逐渐偏离最佳值。目前，没有可用的方法或工艺允许在整个生产循环期间将进料至甲醇反应器的合成气的化学计量数调节并保持在最佳值。
此外，当自热重整器在低蒸汽/碳摩尔比率(S/C)下操作并且当采用相对高的压力(例如低于1.5的S/C和约35bar至50bar的压力)时，传统的甲醇合成工艺会遭受额外的缺点，因为在这些操作条件下，合成气中保留了相对高含量的未转化甲烷。
此类未转化的料流通常作为吹扫气体被从甲醇转化器中提取，并且在与氢气分离后，它可以作为燃料被再循环到燃烧式加热器中。然而，在大量的此类废气被作为燃料限价的情况下，该工艺所需的加热负荷可能仅由废气饱和，从而导致燃烧式加热器的可操作性问题。因此，并非所有的含甲烷废气都能有利地燃烧。因此，希望找到一种更有效的方式来开采甲烷流。
因此，鉴于上述缺点，希望设计如下一种甲醇工艺：该工艺能够以更有效的方式利用未转化的甲烷流，同时允许调节进料至甲醇反应器的合成气的化学计量数。
发明内容
本发明面临的问题是如何处理从甲醇合成回路提取的吹扫气流中保留的高含量甲烷。此外，本发明面临的问题是，当在亚化学计量条件下产生补充气时，如何调节用于合成甲醇的补充气中的氢气含量。更具体地，本发明旨在提供一种方法，其中当在前端中产生的合成气具有亚化学计量的氢气含量和显著的甲烷含量时，合成回路可以有效地运行。
另一个目的是提供一种方法，其中可以以灵活的方式控制原料气中氢气含量的调节，以适应不同的操作条件，特别地适应HTS催化剂随时间的老化和功效损失以及用作烃源的原料的可变性。进一步的目的是开发一种具有低资本支出(CAPEX)和低天然气消耗的甲醇装置。又进一步的目的是开发一种在经济上有吸引力的条件下可扩展到甲醇的大产能(例如10000吨/天)的方法和装置。进一步的目的是减少排放，使得大型装置在环境上也是可接受的。
上述目的通过根据权利要求的方法和装置来达成。
在本发明的方法中，将通过重整获得的补充气的一部分在冷却工序期间且在冷却工序完成之前被分离，使得其仍然含有大量的水。对该分离的经部分冷却的补充气进行水煤气变换和氢气回收，从而获得第一氢气流。将补充气的剩余部分进一步冷却，获得完全冷却的补充气的主料流。
从甲醇合成回路吹扫中获得第二氢气流。将第一氢气流和第二氢气流添加到补充气的主料流中以调节其氢气含量。第一氢气流和第二氢气流的添加可以在相同的位置或不同的位置进行。
此外，还从回路吹扫中获得富含甲烷的料流，将该料流作为原料再循环到重整工序中以生产补充气。
补充气的被分离的部分是一小部分。特别优选地，该部分可以不多于可从重整工序获得的补充气的15％(以体积计)，例如为可从重整工序获得的补充气的1％至10％。
本发明提供了通过对补充气的被分离的部分进行变换和氢气纯化以及在合成回路吹扫流上进行氢气回收，提供了氢气的双重回收。这种双重回收允许更灵活地控制补充气的主料流的氢气含量。
新鲜补充气的被分离的料流代表了额外的自由度，其可以有利地过大以应对进料组成的变化，从而赋予HTS催化剂良好的进料灵活性以及从运行开始(SOR)到运行结束(EOR)条件的灵活性。
特别地，本发明的优点是所述氢气的双重回收与从合成回路吹扫获得的富含甲烷的料流的再循环相结合。
新鲜补充气的被分离的部分的变换由于所述料流的高温而允许有利的热回收。
特别地当采用膜分离时，从回路吹扫中回收的富含甲烷的料流可以在与合成气生成工段兼容的压力水平下获得。因此，富含甲烷的料流可以在不经再压缩的情况下再循环。
优选地，第一氢气流通过PSA工艺获得，第二氢气流通过膜分离获得。用PSA工艺获得第一氢气流具有另外的优点。PSA工艺回收保持在与进料相同压力下的纯氢气流，因此允许在不经任何再压缩的情况下与合成气的剩余部分混合。此外，通过PSA生产的氢气流具有非常高的纯度，使得其一部分可以被输出用于其它用途，例如用于氨的联合生产。
重整工序可以包括自热重整，任选地在自热重整之前进行一个或多个预重整步骤。
当通过自热重整产生补充气时，本发明特别有吸引力。本发明的双重氢气回收和甲烷回收非常适合与自热重整结合，甚至当使用基于膜的HRU在合成回路吹扫上进行氢气回收时其更适合，从而允许作为自热重整的进料的富含甲烷的滞留物的部分在不经重新压缩情况下进行再循环。
本申请中，本发明的又一方面是对以低蒸汽/干气比率为特征的补充气的至少一部分进行高温水煤气变换转化步骤，所述高温水煤气变换步骤使用适于以低蒸汽/干气比率(例如0.1至0.5)操作的高温水煤气变换催化剂，其中蒸汽/干气比率定义如下：S/DG＝H2O/(1-H2O)。
优选的实施方式
补充气的冷却可以在包括多个换热器的冷却区中进行，所述多个换热器串联布置以形成冷却组，使得对于冷却组的每对连续的第一换热器和第二换热器，第一换热器的流出物在第二换热器中被进一步冷却。在这种情况下，补充气的一小部分在通过换热器中的至少一个之前在冷却区的中间点被分离。因此，补充气的被分离的部分没有完全穿过冷却组，也没有被完全冷却。补充气的剩余部分在冷却区中被进一步冷却，以产生经完全冷却的补充气的主料流。
出于实际原因，优选实施方式包括串联的两个换热器部分，其中补充气的一小部分在通过第一换热器工段之后并且在进入第二换热器工段之前被分离。第一换热器工段被配置为部分冷却从重整获得的补充气。第二换热器部分被配置为，在将被引导到变换和氢分离的一小部分分离之后，完全冷却补充气的剩余部分。
被分离的一小部分气体的温度优选地为320℃至450℃。完全冷却后，第二部分气体的温度优选地为25℃至60℃，更优选地为45℃。
优选地，补充气的冷却通过用水或蒸汽的间接热传递来进行。换热器工段可以包括蒸汽发生器、蒸汽过热器和/或水预热器中的一个或多个。
在一个实施方式中，在补充气冷却区中产生的热水可以作为试剂被进料至重整工序中。
如上所述，本发明的特别优选的应用涉及任选地在预重整之后，通过自热重整产生补充气。在合适的自热重整器(ATR)中在氧气或含氧气的气体(空气或富集空气)、蒸汽和任选的二氧化碳的存在下在合适的催化剂上在有效产生补充气的氧化条件下进行自热重整。如果提供，可以在一个或多个预重整器中进行预重整。
在一个优选的实施方式中，自热重整器在低蒸汽/碳比率(S/C)下操作，该低蒸汽/碳比率优选地为0.5至1.5，更优选地为0.8至1.2。优选地，自热重整器在25abs bar至60absbar的压力下操作、更优选地在35abs bar至50abs bar的压力下操作。
补充气的被分离的部分的水煤气变换可以包括催化高温变换(HTS)。高温变换可在300℃至500℃的温度范围内进行，优选地在350至450℃的温度范围内进行。优选地，被分离的部分的水煤气变换仅在高温变换反应器中进行，而不进行随后的中温变换或低温变换。
第一氢气回收工段优选地包括变压吸附(PSA)单元。第二氢气回收工段优选地包括基于膜的氢气纯化单元。
在一个受关注的实施方式中，从PSA回收的部分氢气可以用作燃料以满足所述工艺的能量需求，和/或用作氨的联合生产的原料和/或用于氨合成之外的其它工序。使用来自PSA的氢气作为燃料可以进一步减少所述工艺的碳排放。
更具体地说，使用从PSA回收的氢气(“PSA氢气”)作为燃料具有以下优点：代替通常用作原料和燃料的轻质烃，从PSA中获得的纯化氢气可以为装置的燃烧式加热器提供燃料。通过预料的碳捕获步骤，可以显著减少或完全消除装置的直接排放。待捕获的碳在高压时保持为工艺流中的浓缩形式，而不是在低压烟道气中被稀释，这使得碳捕获步骤成本较低。
由于通过PSA可以生产高纯度的氢气，PSA氢气用于氨联合生产也是可行的。高纯PSA氢气流非常适合直接用于氨合成回路中，其中由于氨合成催化剂的中毒问题，氢气纯度的规格非常严格。
从两个独立来源(即一部分补充气和回路吹扫)回收氢气的能力允许在选择进料至自热反应器的烃源方面具有高度灵活性。例如，如果从补充气的被分离的部分回收的H2的量由于碳质产物例如焦炭或烟灰沉积在WGS反应器的催化表面上而减少，则这种减少可以通过增加从回路吹扫回收的H2的量来补偿。
同样，如果原料应改为以更高的碳/氢比率为特征的烃源，则可通过增加进料至HTS和相关氢气回收装置的补充气的量来补偿化学计量数的随之减少。
烃源优选地为轻质烃源，更优选地为天然气。在本发明的一个实施方式中，可以对烃源进行加氢脱硫，随后进行第一预重整阶段和第二预重整阶段。优选地，第一次预重整在绝热固定床反应器中在约350℃至530℃的温度进行；第二预重整可以在绝热反应器中在高于第一预重整反应器的温度的温度下进行。优选地，第二个预重整器的温度约为500℃至750℃。
有利地，在第一预重整器和第二预重整器中处理烃源，所述第二预重整器与所述第一预重整器相比在更高的温度操作，使得在预重整器中将高分子量烃(>C2)以高转化率转化为甲烷并且使得甲烷在第二预重整器中转化为合成气，从而避免了在自热重整器中烟灰沉积在催化剂表面上并且延长了重整催化剂的寿命。此外，由于第二预重整器吸附了额外的重整负荷，自热重整器操作所需的氧气被最少化。
在另一个实施方式中，烃源在被进料至自热重整器之前被进料至脱硫单元并随后被进料至单个预重整器。
在另一个实施方式中，烃源被进料至脱硫单元，随后被进料至自热重整器，并且不采用预重整阶段。
自热重整可以用氧气或在空气分离单元中产生的富集空气进行燃烧。本发明的另一个方面是将此类空气分离单元与其它设备集成。由补充气的冷却产生的高压蒸汽可用于操作空气分离单元，例如为该单元的蒸汽涡轮机提供动力。从空气分离单元提取的中压蒸汽可以通过在预重整器上游注入而进一步使用，因此用作重整工段中所需的工艺蒸汽。有利的是，在该过程中产生的全部蒸汽在装置中被得以利用，因此，由于因采用了以低蒸汽/碳S/C比率运行的自热重整器而使得天然气消耗减少，在提高效率的同时，还设想了改善的设计灵活性。
此外，合成气生成与甲醇合成之间的蒸汽需求和生产是解耦的，从而改善装置的可操作性和灵活性。
一个特别优选的实施方式包括：
轻质烃进料通过以下步骤转化为合成气：加氢脱硫、预重整、二次预重整(在较高温度)、自热重整；
在0.5-1.5的低S/C比率和25-60bar的压力进行自热重整，自热重整器的入口料流由预重整进料和一部分HRU滞留物混合组成；
通过增加高压蒸汽来冷却所得到的合成气；
将得到的新鲜补充气的一部分取出并送往水煤气变换反应器，然后通过PSA对水煤气变换流出物进行H2回收；
将从PSA获得的所得纯氢气流与剩余的大部分新鲜补充气和来自膜HRU单元的富含氢气的料流混合，以形成进料至合成回路压缩机的经调节的补充气；
将压缩的经调节的补充气与再循环的再循环流混合并进料至甲醇反应器中；
将反应器流出物冷却，将粗甲醇冷凝并被送到蒸馏工段；
从未反应的气体混合物中取出吹扫流；
将未反应的气体混合物的剩余部分(并且是大部分)(再循环流)通过与经调节的补充气混合而通过再循环再循环到甲醇反应器的入口；
将吹扫流送至基于膜的HRU，贫氢的滞留物被部分丢弃并用作燃料，并且被部分再循环至自热重整器；
将富含氢气的渗透物与新鲜的补充气和来自PSA的纯H2混合以形成经调节的补充气。
根据本发明的又一方面，所述补充气具有低的蒸汽/干气(S/DG)比率。例如，该比率在0.1至0.5的范围内。在具有如此低S/DG比率的补充气的情况下，变换反应优选在无铁催化剂上进行。
其中，本发明的优选实施方式提供了以下优点：由于在前端中使用的S/C低，所以消耗低；由于二次预重整吸收了额外的重整负荷，所以可以使自热重整器操作所需的氧气最少化；并且由于前端中使用的S/C低，蒸汽的生产以受限，使得没有必须输出的蒸汽。
可以布置蒸汽网络从而利用低蒸汽生产。特别地，所述装置的合成气生成和甲醇合成工段之间的蒸汽需求和生产可以解耦，从而提高了装置的可操作性和模块性。
优选地，通过包括四个塔的蒸馏方案将从甲醇合成回路提取的粗甲醇精制成高纯度甲醇。优选地，四个塔包括用于去除粗品中存在的挥发性组分的拔头塔和将甲醇与水和高级醇副产物分离的三个精制塔。有利的是，四塔蒸馏布局通过使用较少量的蒸汽进行再沸来产生精制甲醇。减少的蒸汽对于利用通过低S/C前端提供的减少的气体消耗和蒸汽产量是必要的。
优选地，三个塔的压力水平分别在12-16bar、6-10bar和0.5-3bar的范围内。有利地，再沸所需的相关热量可以以与从蒸汽涡轮机的操作中获得的低压蒸汽兼容的温度水平提供。
甚至更有利的是，从补充气冷却中回收的用于蒸馏的再沸负荷的量可以被最小化并且被限制在拔头再沸负荷。精制负荷可以通过从蒸汽涡轮机的操作中提取的蒸汽的冷凝来获得。因此，装置的合成气生成与甲醇合成工段之间的蒸汽需求和生产可以解耦，并且可以增加装置的可操作性和模块性。
在一个实施方式中，合成气冷却工段/区中产生的高压蒸汽用于操作空气分离单元，该空气分离单元提供进料至自热重整器的纯氧气。可以从空气分离单元的蒸汽涡轮机中提取中压蒸汽，并且部分地用作工艺蒸汽以进行合成气生成工段的重整反应，并且在另一部分中用于操作用于装置服务的另外的蒸汽涡轮机。
在本发明的一个实施方式中，将通过甲醇合成反应器中的热交换产生的蒸汽在燃烧式加热器中过热，并用于操作经调节的补充气体压缩机和再循环流的再循环。优选地，从补充气压缩机蒸汽涡轮机中提取低压蒸汽，并在第一精制塔的初级再沸器中冷凝。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施方式的甲醇合成方法。
具体实施方式
图1例示了从轻质烃101(例如天然气)生产甲醇56的装置的方案150。
烃101经由管线40被供应至加氢脱硫单元41，并且无硫烃42被进料至第一预重整器43，在其中高分子量烃(≥C2)被部分转化为甲烷、氢气和碳氧化物。
离开预重整的气体混合物44然后被进料至第二预重整器45，在其中进行烃的进一步转化，产生主要包含甲烷、氢气和碳氧化物的含烃气体1。
含烃气体1与含氧气的气体25被一起进料至自热重整器2，以产生具有亚化学计量的氢气含量的补充气3，即在甲醇反应规定的化学计量数上氢气不足。
含氧气体25从空气分离单元47获得。空气分离单元47利用在补充气冷却区60中获得的高压料流52进行操作。由空气分离单元47排出的中压蒸汽48被引入第一预重整器43中，并沿着管线(未示出)用作工艺蒸汽。
离开重整器2的热补充气3被进料至冷却区60，在所示实施方式中，冷却区60包括第一换热器工段4和第二换热器工段8。
在第一换热器工段4中，热的补充气3被冷却以产生部分冷却的补充气5，并且产生高压料流52。
即在通过第一换热器工段4之后并且进入第二换热器部分8之前，部分冷却的补充气5的一小部分26被从冷却区60的中间点6分离。所述被分离的部分26被送至包括HTS变换反应器27、冷却工段57和用于分离氢气流34的PSA单元33的组。分离的料流26优选地为补充气5的约2％。
补充气的剩余部分7(在分离上述级分26之后)被送到第二换热器部分8，在此处它被进一步冷却，获得完全冷却的补充气料流9。
更详细地，分离的补充气26被进料至高温变换反应器27以产生富含氢气的经变换的气体28。然后，所述经变换的气体28在包括第一换热器29和第二换热器31的冷却工段57中被冷却。第一换热器29的流出物30在第二换热器31中被进一步冷却。如此获得的经冷却气体32被进料至变压吸附单元33以产生氢气流34和包含甲烷和二氧化碳的尾气35。所述尾气35可以被送去燃烧。
离开自热重整器2的补充气3的温度可以约为1000℃。高温水煤气变换反应器27入口处的分离补充气26的温度通常为约350℃。离开水煤气变换反应器27的经变换的气体28的温度可以为约470℃，并且在适当冷却之后进入变压吸附单元33的经冷却气体32的温度为约45℃。
完全冷却的补充气9在混合点10处与氢气流34的至少一部分和从如下所述的回路吹扫中回收的富含氢气的渗透物20混合。通过与氢气流34和渗透物20混合，调节补充气9中的氢气含量，即补偿最初的氢气缺乏。
通常，在PSA单元中可获得的氢气流具有高纯度。应当注意的是，氢气流34可能含有不可避免的杂质。
如此获得的经调节的补充气11在合成气压缩机12中压缩后被进料至甲醇合成回路14。
在一些实施方式中，离开变压吸附单元33的氢气流34可以被直接进料至主管线的混合点10，即，由于氢气流34是在足够的压力下提取的，因此不需要压缩阶段。
从甲醇合成回路14中提取冷凝粗甲醇流15和吹扫流16。冷凝粗甲醇流15在蒸馏工段49中被纯化以产生纯的甲醇流56。
优选地，蒸馏工段49包括级联操作的四个蒸馏塔。特别优选地，可以采用EP 2 617478中描述的四塔设置，其具有低蒸汽消耗的优点。
在换热器17中适当冷却后的吹扫流16被进料至基于膜的氢气纯化系统19，获得富含氢气的渗透物20和富含甲烷的滞留物21。通常，在氢气净化系统19中进行H2回收，使得回收的H2流20处于在与料流9直接混合的情况下兼容的压力。富含氢气的渗透物20被再循环回到混合点10，在此处它汇入以调节补充气9中的氢气含量。
滞留物21的至少一部分可以在换热器24中冷却后被进料至重整器2，并用作补充气3合成的额外原料。富含甲烷的滞留物21的再循环解决了甲烷泄漏的问题，并避免了装置的废气对加热负荷的饱和。滞留物的一部分22可以被分离并被送去燃烧。

Claims (18)

1.一种用于生产甲醇的方法，包括以下步骤：
a.将含烃源重整为包含氢气、碳氧化物和水的补充气(3)；
b.对步骤(a)中产生的所述补充气(3)进行冷却工序；
c.在步骤b)的所述冷却工序期间且在所述冷却工序完成之前分离补充气的一部分(26)，并对补充气的剩余部分(7)进行完全冷却，获得补充气的主料流(9)，被分离的气体(26)与所述主料流(9)相比处于更高的温度；
d.对所述分离的补充气(26)进行至少一个水煤气变换(WGS)转化步骤(27)，获得富含氢气的经变换的气体(28)；
e.冷却所述经变换的气体(28)并将冷却后的经变换的气体(32)进料至第一氢气回收工段(33)，获得第一氢气流(34)；
f.将补充气的所述主料流(9)与所述第一氢气流(34)和在步骤(i)中获得的第二氢气流(20)一起添加，从而获得具有经调节的氢气含量的经调节的补充气(11)；
g.将经调节的补充气(11)进料至甲醇合成回路(14)，其中在甲醇合成条件下进行碳氧化物到甲醇的催化转化，获得冷凝粗甲醇流(15)；
h.优选地在蒸馏工段(49)中纯化所述冷凝粗甲醇流(15)，获得甲醇产物(56)；
i.将从所述甲醇合成回路排出的吹扫流(16)进料至第二氢气回收工段(19)，获得含有从所述吹扫流中去除的氢气的第二氢气流(20)和含有甲烷的尾气(21)；
j.根据步骤(f)将所述第二氢气流(20)添加到补充气的所述主料流(9)中；
k.使用所述尾气(21)的至少一部分作为用于生产步骤(a)的所述补充气(3)的原料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述补充气的被分离的部分(26)是一小部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述补充气的被分离的部分(26)的体积流速不大于所述补充气(3)的总体积流速的15％，优选为总体积流速的1％至10％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤c)的所述冷却工序在冷却工段(60)中进行，所述冷却工段(60)包括串联布置的多个换热器，并且所述补充气的被分离的部分(26)在通过所述换热器中的至少一个后被分离。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述重整包括自热重整，任选地在所述自热重整之前进行预重整。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述自热重整在0.5至1.5之间的蒸汽/碳比率(S/C)下进行，优选地在0.8至1.2之间的蒸汽/碳比率(S/C)下进行。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述自热重整在25至60abs bar之间的压力下进行，优选地在35abs bar至50abs bar之间的压力下进行。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤d)的所述水煤气变换转化包括优选在300℃至500℃下、更优选在350℃至450℃下的高温变换。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一氢气回收工段(27)包括变压吸附单元。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二氢气回收工段(19)包括基于膜的氢气回收单元。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一氢气流(34)的一部分用作满足所述方法的能量需求的燃料和/或用作用于联合生产氨的原料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含烃气体通过加氢脱硫(41)、预重整(43)和二次预重整(45)从天然气源(101)获得，其中所述二次预重整(45)与所述预重整(43)相比在更高的温度下进行。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述重整利用氧气或在空气分离单元(47)中产生的含氧料流进行，并且在步骤b)的所述补充气冷却中产生的蒸汽(52)用于操作所述空气分离单元。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述重整工序中获得的所述补充气(3)的蒸汽/干气比率不大于0.5，优选为0.1至0.5。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(h)的所述冷凝粗甲醇流(15)的所述纯化在包括级联操作的四个塔的蒸馏工段(49)中进行，其中所述四个塔中的一个是用于去除挥发性组分的拔头塔，其它三个塔是被设计用于从水和高级醇副产物中分离甲醇的精制塔。
16.一种由含有氢气、碳氧化物和任选的惰性组分的合成气生产甲醇的装置，包括：
a).重整工段，所述重整工段适于将含烃源重整为包含氢气、碳氧化物和水的补充气(3)；
b).冷却工段，所述冷却工段被布置为冷却在步骤(a)中产生的所述补充气(3)；
c).被布置为在完全冷却之前从所述冷却工段的中间位置分离补充气的一部分(26)的管线，和被布置为使补充气的剩余部分(7)在所述冷却工段中完全冷却从而在低于所述分离的补充气(26)的温度获得完全冷却的补充气的主料流(9)的管线；
d).水煤气变换工段(27)，所述水煤气变换工段(27)连接至输送所述补充气的被分离的部分(26)的所述管线并且被配置为产生富含氢气的经变换的气体(28)；
e).所述经变换的气体的冷却工段和第一氢气回收工段(33)，所述第一氢气回收工段被布置为在冷却后接收所述经变换的气体并产生第一氢气流(34)；
f).被布置为将所述第一氢气流(34)添加到所述补充气的主料流(9)中的管线和被布置为将步骤(i)中获得的第二氢气流(20)添加到所述补充气中从而获得具有经调节的氢气含量的经调节的补充气(11)的管线；
g).甲醇合成回路(14)和被布置为将所述经调节的补充气(11)进料至所述回路的管线，其中在甲醇合成条件下进行碳氧化物到甲醇的催化转化，获得冷凝粗甲醇(15)；
h).所述冷凝粗甲醇的纯化工段(15)，优选地为多塔蒸馏工段(49)，用于获得甲醇(56)；
i.第二氢气回收工段(19)，所述第二氢气回收工段(19)被布置为接收所述从甲醇合成回路排出的吹扫流(16)并获得所述第二氢气流(20)和含有从吹扫流中去除的甲烷的尾气(21)；
j.被布置为将所述尾气(21)至少一部分作为原料进料至所述重整工段以生产所述补充气(3)的管线。
17.根据权利要求16所述的装置，包括以下中的一种或多种：
所述重整工段包括自热重整器，任选地具有一个或多个预重整器；
所述第一氢气回收工段是PSA单元；
所述第二氢气回收工段是膜分离单元；
被分离的补充气的所述水煤气变换工段包括高温变换反应器。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其中步骤(h)的所述冷凝粗甲醇(15)的所述纯化工段包括级联操作的四个塔，其中所述四个塔中的一个是用于去除挥发性组分的拔头塔，其它三个塔是被设计用于从水和高级醇副产物中分离甲醇的精制塔。
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