[发明专利]用于由亚化学计量合成气生产甲醇的方法和设备

权利要求书

1.一种用于由含碳输入流生产甲醇的方法，其包括以下方法步骤：

(a)使用合成气生产方法在合成气生产条件下由该含碳输入流生产含有氢气和碳氧化物的合成气输入流，

(b)将该合成气输入流与含有氢气和碳氧化物的再循环流组合并混合以提供第一反应器进料流，

(c)将该第一反应器进料流引入包含至少一个催化剂区的第一甲醇合成反应器中，该至少一个催化剂区包含对甲醇合成有活性的固体颗粒催化剂，在该第一甲醇合成反应器中在甲醇合成条件下至少部分地转化该第一反应器进料流，

(d)从该第一甲醇合成反应器中排出含有甲醇和水的第一反应器产物流，将该第一反应器产物流冷却至低于其露点并且将该冷却的第一反应器产物流供应至第一相分离装置，

(e)在该第一相分离装置中将该冷却的第一反应器产物流分离成第一液体产物流和含有未转化的合成气成分的第一残留气体流，

(f)将该第一残留气体流分流成第二反应器进料流和第一吹扫流，

(g)将该第二反应器进料流引入包含至少一个催化剂区的第二甲醇合成反应器中，该至少一个催化剂区包含对甲醇合成有活性的固体颗粒催化剂，在该第二甲醇合成反应器中在甲醇合成条件下至少部分地转化该第二反应器进料流，

(h)从该第二甲醇合成反应器中排出含有甲醇和水的第二反应器产物流，将该第二反应器产物流冷却至低于其露点并且将该冷却的第二反应器产物流供应至第二相分离装置，

(i)在该第二相分离装置中将该冷却的第二反应器产物流分离成第二液体产物流和含有未转化的合成气成分的第二残留气体流，

(j)将该第二残留气体流分流成再循环至步骤(b)的该再循环流和第二吹扫流，

(k)将该第一液体产物流和该第二液体产物流作为粗甲醇产物流从该方法排出，

(l)将该第一吹扫流的至少一部分和该第二吹扫流的至少一部分引入氢气回收装置中，在该氢气回收装置中将该第一吹扫流和该第二吹扫流分离成富氢补充流和贫氢第三吹扫流，

(m)将该富氢补充流的至少一部分再循环至该第一甲醇合成反应器并将该贫氢第三吹扫流从所述方法排出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该富氢补充流在引入该第一甲醇合成反应器之前与该合成气输入流和/或与该再循环流混合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将该第一吹扫流和该第二吹扫流引入共用的氢气回收装置中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该氢气回收装置根据变压吸附(PSA)原理和/或根据膜分离原理操作。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该第一吹扫流n1s与该第二吹扫流n2s的摩尔流量的比率n1s/n2s随时间改变。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该第一吹扫流n1s与该第二吹扫流n2s的摩尔流量的比率n1s/n2s随时间改变和/或该第一吹扫流和该第二吹扫流的总和n1s+n2s随时间改变。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法在第一时间间隔t1期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)1进行，并且在第二时间间隔t2期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)2进行，其中该第一甲醇合成反应器中该催化剂的平均催化剂活性在该第一时间间隔期间比在该第二时间间隔期间更高。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法在第一时间间隔t1期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)1进行，并且在第二时间间隔t2期间以摩尔流量的比率(n1s/n2s)2进行，其中(n1s/n2s)1大于(n1s/n2s)2。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一时间间隔t1以该方法的启动开始并且该第二时间间隔t2以该方法的关闭结束。