[发明专利]甲醇合成系统及方法

权利要求书

1.一种甲醇合成系统，包括：

气固相催化反应器（100），设置有反应气入口和反应生成气出口，锅炉给水入口和副产蒸汽出口，

分离器（600），侧壁上设置有反应生成气入口，底部设置有液相输出管，顶部设置有循环气出口，所述反应生成气入口与所述气固相催化反应器（100）的反应生成气出口相通；

其特征在于，所述分离器（600）的循环气出口与冷凝器（400）相连，所述冷凝器（400）的循环气排出口与所述气固相催化反应器（100）的反应气入口相通。

2.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述分离器（600）的循环气出口与所述冷凝器（400）之间还设置有气体压缩机（500）。

3.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述分离器（600）连接有冷却空气管线，所述冷凝器（400）设置有气体冷凝介质入口管和气体冷凝介质出口管，所述甲醇合成系统进一步包括：

空气过滤器（700），通过动力装置（701）分别与所述分离器（600）的冷却空气管线和所述冷凝器（400）的气体冷凝介质入口管相连通。

4.根据权利要求3所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述空气过滤器分别连接有室内空气管线（702）和环境空气管线（703），所述室内空气管线（702）和所述环境空气管线（703）上分别设置有气体流量控制阀。

5.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，包括并联设置的两个所述气固相催化反应器（100）和所述分离器（600）。

6.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述气固相催化反应器（100）包括：

反应器壳体（101），其侧壁上形成有沿侧壁切线方向延伸的气体入口管线（150）；

催化剂床层（110），设置在所述反应器壳体（101）内，与所述反应器壳体（101）之间形成环状的旋流腔（140），所述催化剂床层（110）为中空圆柱体，所述催化剂床层（110）的侧壁上设置有使所述旋流腔（140）与所述催化剂床层（110）内部相通的通孔（111）；以及

换热装置，设置在所述催化剂床层（110）内。

7.根据权利要求6所述的甲醇合成系统，其特征在于，

所述换热装置包括多条均匀地设置在所述催化剂床层（110）内的换热管（130），其中，部分所述换热管（130）内介质的流动方向与剩余部分的所述换热管（130）内介质的流动方向相反；

所述甲醇合成系统还包括与所述换热管（130）相通的汽包（200），所述汽包（200）内的水自下而上进入的部分所述换热管（130）的进水管线上设置有调节阀（160）；

所述催化剂床层（110）内在所述换热管（130）附近设置有热电偶，所述调节阀（160）与所述热电偶形成控制所述换热管（130）内水的流量的控制回路。

8.根据权利要求7所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述汽包（200）内的水自上而下进入的部分所述换热管（130）的进水管线上设置有用于调节水压的变频泵（201），该部分所述换热管（130）的出口端及所述变频泵（201）的出口端分别设置有压差计，所述压差计与所述变频泵（201）形成抑制蒸汽倒流的控制回路。

9.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述分离器（600）包括：

凝液回收罐（610），

立式冷却器（620），与除沫器罐（630）并排设置在所述凝液回收罐（610）的顶部，并均与所述凝液回收罐（610）相连通。

10.根据权利要求1所述的甲醇合成系统，其特征在于，所述冷凝器（400）包括：

初级立式冷凝器（410），包括初级立式冷凝器壳程和设置在所述初级立式冷凝器壳程内的初级立式冷凝器管程；

次级立式冷凝器（420），包括次级立式冷凝器壳程和设置在所述次级立式冷凝器壳程内的次级立式冷凝器管程，所述次级立式冷凝器（420）设置在所述初级立式冷凝器的顶部，且所述初级立式冷凝器管程和所述次级立式冷凝器管程相连通，所述初级立式冷凝器顶部设置有用于将所述初级立式冷凝器壳程和所述次级立式冷凝器壳程分割开的间隔件；以及

冷凝器凝液罐（430），设置在所述初级立式冷凝器的底部，与所述初级立式冷凝器管程相通。