[发明专利]用于合成甲醇的工艺

权利要求书

1.一种用于合成甲醇的工艺，所述工艺包括以下步骤：(i)在重整单元中由烃原料形成包含氢气、一氧化碳和二氧化碳的合成气体，所述重整单元包括串联的换热式重整装置和自热式重整装置；(ii)在所述换热式重整装置和一个或多个另外的热交换阶段中冷却所述合成气体，并且从所述已冷却的合成气体回收工艺冷凝液以形成补充气体；(iii)将包含所述补充气体的进给气体通入包括一个或多个甲醇合成反应装置的甲醇合成回路；(iv)从所述甲醇合成回路回收包含甲醇的产物气体混合物，将所述产物气体混合物冷却至露点以下以冷凝粗甲醇，并且将所述粗甲醇与未反应的气体混合物分离；以及(v)使所述未反应的气体混合物的一部分再循环至所述甲醇合成回路，并且回收所述未反应的气体混合物的一部分作为吹扫气体流，其中将富氢流和富碳流与所述吹扫气体分离，将所述富氢流的一部分进给至所述甲醇合成回路，并且将所述富碳流的一部分进给至所述重整装置单元。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述烃原料为天然气。

3.根据权利要求2所述的工艺，其中使用饱和装置提供用于重整所述天然气的蒸汽。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工艺，其中所述换热式重整装置包括设置在管中的蒸汽重整催化剂，所述管延伸通过上管板和下管板之间形成的热交换区，所述合成气体作为热交换介质被进给至所述热交换区。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工艺，其中所述自热式重整装置包括设置在所述重整装置的顶部附近的燃烧器，来自所述换热式重整装置的重整气体和含氧气体被进给至所述燃烧器，火焰延伸通过位于所述燃烧器下方的燃烧区，位于颗粒状蒸汽重整催化剂固定床的上方。

6.根据权利要求5所述的工艺，其中所述含氧气体包含≥95体积％的O₂。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的工艺，其中所述补充气体的组成为10摩尔％至20摩尔％的一氧化碳、0.5摩尔％至15摩尔％的二氧化碳、55摩尔％至85摩尔％的氢气，并且其余为一种或多种惰性气体，包括甲烷。

8.根据权利要求7所述的工艺，其中在添加富氢气体之前，所述补充气体的R值在1.95至2.05的范围内，并且在添加所述富氢气体之后，所述R值更高。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的工艺，其中将所述补充气体在合成气体压缩机中压缩至期望的回路压力，并且所述合成气体压缩机为电动的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中所述甲醇合成回路包括一个、两个或更多个甲醇合成反应装置，每个甲醇合成反应装置包括甲醇合成催化剂床，其中从至少一个甲醇合成反应装置回收所述产物气体混合物。

11.根据权利要求10所述的工艺，其中与从一个甲醇合成反应装置回收的产物气体混合物分离的未反应的气体混合物返回至同一或不同的甲醇合成反应装置。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的工艺，其中所述未反应的气体由一个或多个循环压缩机压缩，并且所述循环压缩机为电动的。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的工艺，其中所述甲醇合成反应装置由合成气体或由沸水来冷却。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的工艺，其中甲醇合成在压力处于10至120巴绝对压力范围内并且温度处于130℃至350℃范围内的所述一个或多个甲醇合成反应装置中进行。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的工艺，其中所述富氢流和富碳流的所述分离使用氢膜分离装置或变压吸附单元、或冷箱分离系统、或这些装置的任何组合来实现。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的工艺，其中使所述粗甲醇经历一个或多个蒸馏步骤以产生经纯化的甲醇产物。