專利名稱：新型高效甲醇合成裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種甲醇合成設備，尤其是一種以煤、焦碳或焦爐氣為原料的中低壓甲醇生產工藝中的甲醇合成設備。
背景技術：
傳統的Lurgi合成工藝采用的甲醇合成裝置一般包括至少一個催化劑填充的甲醇合成塔，至少一個氣體壓縮機，以及至少一氣/氣熱交換器。這種甲醇合成裝置的優點是合成反應幾乎是在等溫條件下進行，合成反應的熱量被有效的除去，可允許較高CO含量氣體，采用低循環氣流限制了最高反應溫度，使反應等溫進行，可將甲醇合成副產品降到極低。
但在實際的操作中發現的缺點是通常用于甲醇合成塔中的催化劑物質其活性隨著時間會發生變化，需要越來越高的反應器(合成塔)溫度以達到最佳收率。
另外，分離出的粗甲醇余壓沒有得到充分利用。
發明內容
為了克服現有的Lurgi合成工藝采用的甲醇合成裝置的上述缺點，本發明人根據甲醇合成反應的本征動力學特征，經過特殊設計和多次實踐的基礎上，研發成本實用新型新型高效甲醇合成裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術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、一循環氣壓縮機、一甲醇分離器、一水冷器、一水力透平、一閃蒸槽和一噴射器。
為了進一步調節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的粗甲醇余壓，本實用新型在還包括一水力透平。
本實用新型的工作原理如下新鮮氣與循環氣混合，在入塔氣換熱器內與出合成塔的熱氣換熱，然后再經蒸汽加熱器加熱，溫度提高到接近塔內反應溫度，由頂部進入管殼式甲醇合成塔，在銅基催化劑的作用下，CO、CO2和H2反應生成甲醇和水，同時放出反應熱，殼層的水吸熱產生蒸汽，合成的溫度由蒸汽壓力控制。出塔氣經入塔氣換熱器降溫，再經水冷器冷卻至40℃，此時冷凝的甲醇和水大部分被分離下來，分離后的液體余壓帶動水力透平，驅動除氧脫鹽水進入合成塔底部，作為合成補水。分離甲醇后的大部分氣體經循環氣壓縮機增壓再進入合成塔，小部分氣體作為馳放氣排放，保持合成系統適當的氣體組分和壓力。
本實用新型的有益效果是一、在傳統甲醇合成裝置基礎上增加一個蒸汽加熱器，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，合成塔生產能力提高。入塔氣溫度提高有利于改善產品質量，產品的雜質含量減少，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，有利于延長催化劑的使用壽命。
二、在催化劑活性變差時，可通過調節蒸汽加熱器的溫度進一步調節合成塔入塔氣的溫度以得到最佳產率。
三、利用粗甲醇余壓驅動水力透平給合成塔補水，減少了動力消耗。
本裝置在原采用傳統Lurgi甲醇合成工藝工藝設備的基礎上只需做部分改動就可實現，投資少見效快，國內大部分Lurgi工藝的合成裝置均可改造，能夠創造巨大的經濟效益。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實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.循環氣壓縮機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)、一循環氣壓縮機(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)。
本實用新型的工作原理為新鮮氣與循環氣混合，在入塔氣換熱器(3)內與出甲醇合成塔(2)的熱氣換熱，然后再經合成汽包內置蒸汽加熱器(1)加熱，溫度提高到接近塔內反應溫度，由頂部進入管殼式甲醇合成塔(2)，在銅基催化劑的作用下，CO、CO2和H2反應生成甲醇和水，同時放出反應熱，甲醇合成塔(2)殼層的水吸熱產生蒸汽，合成的溫度由蒸汽壓力控制。出塔氣經入塔氣換熱器(3)降溫，再經水冷器(6)冷卻至40℃左右，進入甲醇分離器(5)，此時冷凝的甲醇和水大部分被分離下來，分離后的粗甲醇液體余壓帶動水力透平(7)驅動除氧脫鹽水進入甲醇合成塔(2)底部，作為合成補水。然后粗甲醇液體進入閃蒸槽(8)，大部分溶解在粗甲醇中的氣體在此被閃蒸出來，閃蒸后的甲醇進入后續的精制階段。
分離甲醇后的大部分氣體經循環氣壓縮機(4)增壓再進入甲醇合成塔(2)，小部分氣體作為馳放氣排放，以保持合成系統適當的氣體組分和壓力。
噴射器(9)為開工噴射器，為開車初期外來蒸汽入口。
權利要求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、一循環氣壓縮機、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.據權利要求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、一循環氣壓縮機、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。本實用新型的有益效果是在傳統甲醇合成裝置基礎上增加一個蒸汽加熱器，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，有利于延長催化劑的使用壽命。
文檔編號C07C29/00GK2880822SQ20062005006
公開日2007年3月21日 申請日期2006年2月12日 優先權日2006年2月12日
發明者程東兆, 王靈清 申請人:程東兆, 王靈清