專利名稱：一種低碳技術合成甲醇的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及甲醇的制造工藝，特別是一種低碳技術合成甲醇的裝置。
背景技術：
采用天然氣或石油氣制造甲醇有著成熟工藝，由于天然氣或石油氣制造甲醇會產 生大量過量的氫氣，這一方面會影響轉換效率，另一方面天然氣或石油氣做為原料制造甲 醇，由于受到天然氣或石油國際價格影響，其成本很難控制。為此，一種通過煤化工生產甲 醇的工藝正在被大量使用。由于我國的煤資料豐富，由此生產的甲醇成本控制相對天然氣 或石油來說相對容易。但是，煤化工生產甲醇最大的問題的就是要排放大量的二氧化碳， 這對全球實現低碳生產的大環境，特別是我國要在2020年實現單位國內生產總值二氧化 碳減排放強度下降低40-45%的今天，生產者不得不考慮這個問題，本實用新型也是基于節 能、減排的目的。
發明內容本實用新型的目的是提供一種生產效率高、資源利用率高、二氧化碳排放量少的 低碳技術合成甲醇的裝置。本實用新型的目的是這樣實現的，一種低碳技術合成甲醇的裝置，其特征是包 括煤氣化裝置、CO變換裝置、低溫甲醇洗單元、合成氣壓縮裝置、蒸汽轉化裝置、甲醇合成 裝置和MTO甲醇制備裝置，煤氣化裝置與CO裝置管連接，CO裝置管連接低溫甲醇洗單元， 甲烷氣通過蒸汽轉化裝置產生的轉化氣氫碳比為2. 92 1也與合成壓縮裝置管連接，合成 壓縮裝置經過加壓的合成氣通過管道連接甲醇合成裝置，甲醇合成裝置在催化劑作用下產 生粗甲醇，再進入MTO甲醇制備裝置。所述的合成壓縮裝置是將氫碳比H C為1的煤制合成氣和氫碳比H C為2. 92 的甲烷制合成氣配比至氫碳比H C為2. 05-2. 15并壓縮。所述的甲烷氣是天然氣或石油伴生氣、或煤層氣、或焦爐煤氣、或高爐煤氣或石油 煉制干氣等富含CH4的混合氣體。所述氫碳比或H C是合成氣中的(H2-C0)/(C0+C02)的比例，H2、C0、C02氣體組
分均為百分含量。所述的甲醇精餾裝置既可以采用精甲醇也可以采用粗甲醇為原料。所述的甲醇合成裝置是蒸汽上升式甲醇徑向合成工藝的裝置。本實用新型優點和效果如下1、本實用新型將煤炭、油田氣、干氣三種資源組合在一起生產甲醇，實現了碳氫互 補和能源的綜合利用，減輕了煤制甲醇變換工序的負擔，使其在最佳配比狀態反應的方式， 可有效提高甲醇合成轉化率，減少了項目的能耗，顯著增加項目的經濟效益。同時本實用新 型也大量減少了廢氣、廢水、廢渣以及溫室氣體CO2的排放，實現經濟效益的同時也保證了 環境效益。[0012]2、本實用新型通過煤、油田氣、甲烷、氫氣等多種原料的優化配置，達到了提高 資源利用率的目的。通過計算，資源利用率較國際先進水平高6. 1%，比國內先進水平高 12. 68%，比國內一般水平高25. 3%。與國內先進水平相比，相當于每年節約天然氣19248萬 Nm3，或節約煤炭28. 3萬t，整個項目資源利用方案先進、合理的，效果非常顯著。3、本實用新型節能效果顯著，其中甲醇裝置能耗大大低于傳統煤制甲醇裝置，比 國外和國內先進水平煤制甲醇裝置的能耗低22. 8 25. 9%，年節約標煤達67. 3 79. 6萬 t ；與國內一般水平煤制甲醇裝置相比能耗降低25. 9 32. 7%，年節約標煤達79. 6 110. 3 萬t。另外，DMTO (甲醇制烯烴)、DCC (漁油深度催化裂解)、聚乙烯等裝置能耗也達到國際 或國內先進水平。4、本實用新型節水效果明顯，其中t甲醇的水耗值僅為4. 1 t，比國外先進水平煤 制甲醇裝置的水耗低48. 8 59%，年節約水達702 1062萬t ；比國內先進水平煤制甲醇 裝置的水耗低59 72. 6%，年節約水達1062 1962萬t ；與國內一般水平煤制甲醇裝置相 比水耗降低79. 5%，年節約水達2862萬t。5、本實用新型CO2減排放量大幅減少，甲醇裝置CO2排放量約63萬t/a，如完全采 用煤炭生產甲醇CO2排放量將達到422萬t/a，C02減排量達到85%。另外，本實用新型甲醇 裝置燃料及動力部分CO2排放量約為98萬t/a。如采用煤炭生產甲醇，CO2排放量約為193 萬t/a，燃料及動力CO2減排量達到49%。6、本實用新型經濟效益較好，正常年各類稅收將超過24. 5億元，可直接解決1600 人的就業問題，年工資總額達4800萬元，地方各類消耗成本達到82億元以上，并可帶動當 地建材等行業的發展，對于本地區經濟、財稅和社會的發展都有較大的貢獻和促進。7、本實用新型多資源組合發展，實現油/氣/煤/鹽多元化原料路線建設化工項 目的“一體化”和“最優化”，充分體現“減量化、再循環、再利用”的循環經濟理念，最大程度 地提高資源利用率和優化配置，節能減排效果顯著。對國內油、氣、煤、鹽資源產地化工產業 發展具有重要的借鑒意義。
下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步說明圖1是本實用新型實施例結構示意圖。圖中1、煤氣化裝置；2、CO變換裝置；3、低溫甲醇洗裝置；4、合成壓縮裝置；5、蒸 汽轉化裝置；6、甲醇合成裝置；7、甲醇制備裝置；8、甲烷氣。
具體實施方式如圖1所示，包括煤氣化裝置1、CO變換裝置2、低溫甲醇洗裝置3、合成壓縮裝置 4、蒸汽轉化裝置5、甲醇合成裝置6和MTO甲醇制備裝置7，煤氣化裝置1與CO變換裝置2 管連接，CO變換裝置2管連接低溫甲醇洗裝置3，甲烷氣8通過蒸汽轉化裝置5產生的轉化 氣氫碳比為2. 92 1也與合成壓縮裝置4管連接，合成壓縮裝置4經過加壓的合成氣通過 管道連接甲醇合成裝置6，甲醇合成裝置6在催化劑作用下產生粗甲醇，再進入MTO甲醇制 備裝置7。 煤氣化裝置1其工藝是水煤漿與空分產生的氧氣在氣化爐內發生部分氧化反應產生水煤氣，水煤氣經過洗滌產生粗煤氣，粗煤氣送往CO變換裝置2。CO變換裝置2的工藝是煤氣化生成的粗煤氣通過CO變換裝置2即C0+H20_ —H2+CO2變換反應生成H2+CO+CO2完成由氣化洗滌塔來的粗水煤氣經氣液分離器分離掉 氣體夾帶的水分，然后分成兩股，一部分進入原料氣預熱器與變換氣換熱至305°C左右進入 變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進行部分變換反應；出變換爐的高 溫變換氣經原料氣預熱器換熱后，進入中壓蒸汽發生器，副產2. 5MPa(G)飽和蒸汽。中壓蒸 汽發生器出口氣體與未變換氣混合，進入低壓蒸汽發生器副產l.OMPa(G)的低壓蒸汽，溫 度降至210°C后，經氣液分離氣相進入低壓蒸汽發生器副產0. 5MPa(G)低壓蒸汽，溫度降至 180°C，然后進入脫鹽水預熱器、水冷卻器最終冷卻到40°C，送至低溫甲醇洗裝置3，低溫甲 醇洗裝置3使用低溫甲醇吸收變換氣中對甲醇合成有害的H2S、C0S和多余的CO2,由低溫甲 醇洗裝置3輸出氫碳比H C=I煤制合成氣送到合成壓縮裝置4。甲烷氣通過蒸汽轉化裝置5產生的轉化氣氫碳比為2. 92 1，也送到合成壓縮裝置4。經過加壓的合成氣經過甲醇合成裝置6在催化劑作用下產生粗甲醇。為了得到MTO級甲醇，既可以采用精餾的方法，也可以采用其他方法。本實用新型 采用MTO甲醇制備裝置7來降低粗甲醇中堿金屬離子和重組分的濃度，比傳統的精餾法節 約50%以上的蒸汽消耗。總體上說本實用新型包括甲烷氣轉化的合成氣和煤氣化生產的合成氣通過比例 混合，經合成壓縮工藝后進入甲醇反應器生產甲醇。煤氣化生產的合成氣包括粗煤氣生產和氫碳比調節過程。所述的粗煤氣生產通過如下化學反應式完成
權利要求一種低碳技術合成甲醇的裝置，其特征是包括煤氣化裝置(1)、CO變換裝置(2)、低溫甲醇洗裝置(3)、合成壓縮裝置(4)、蒸汽轉化裝置(5)、甲醇合成裝置(6)和MTO甲醇制備裝置(7)，煤氣化裝置(1)與CO變換裝置(2)管連接，CO變換裝置(2)管連接低溫甲醇洗裝置(3)，甲烷氣(8)通過蒸汽轉化裝置(5)與合成壓縮裝置(4)管連接，合成壓縮裝置(4)的合成氣通過管道連接甲醇合成裝置(6)，甲醇合成裝置(6)產生的粗甲醇進入MTO甲醇制備裝置(7)。
2.根據權利要求1所述的一種低碳技術合成甲醇的裝置，其特征是所述的甲醇合成 裝置(6)是蒸汽上升式甲醇徑向合成工藝的裝置。
專利摘要本實用新型涉及甲醇的制造工藝，特別是一種低碳技術合成甲醇的裝置，其特征是包括煤氣化裝置、CO變換裝置、低溫甲醇洗單元、合成氣壓縮裝置、蒸汽轉化裝置、甲醇合成裝置和MTO甲醇制備裝置，煤氣化裝置與CO裝置管連接，CO裝置管連接低溫甲醇洗單元，甲烷氣通過蒸汽轉化裝置產生的轉化氣氫碳比為2.92:1也與合成壓縮裝置管連接，合成壓縮裝置經過加壓的合成氣通過管道連接甲醇合成裝置，甲醇合成裝置在催化劑作用下產生粗甲醇，再進入MTO甲醇制備裝置。它提供了一種生產效率高、資源利用率高、二氧化碳排放量少的低碳技術合成甲醇的裝置。
文檔編號C07C31/04GK201722311SQ20102016409
公開日2011年1月26日 申請日期2010年4月20日 優先權日2010年4月20日
發明者原俊杰, 呂春成, 張積耀, 李大鵬, 李成義, 段文杰, 沈浩, 王昌瑞, 王香增, 袁定雄, 高瑞民 申請人:陜西延長石油(集團)有限責任公司