[发明专利]甲醇生产系统

说明书

本申请提供了一种甲醇生产系统，其包括两级以上串联的反应系统以及后处理装置。反应系统包括：用于合成甲醇的反应装置、冷却装置和甲醇分离器。前一级反应系统的甲醇分离器排出的气体与新鲜气混合后，在下一级反应系统的冷却装置中与该级反应系统排出的高温产物热交换后进入该级反应系统中，同时使高温产物降温为冷却产物。最后一级反应系统的甲醇分离器排出的气体的一部分排出系统，另一部分与新鲜气混合后，在第一级反应系统的冷却装置中与该级反应系统排出的高温产物热交换后进入该级反应系统中，同时使高温产物降温为冷却产物，由此实现高效的串联式甲醇合成。另外，每级反应系统均设有对应的汽包，用于回收反应热，有利于实现节能环保。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种甲醇生产系统。

背景技术

随着碳一化学工业的不断发展，对大宗化学品甲醇的需求日益增加。目前，甲醇的合成方法为：先以煤、天然气、焦炉气、各种尾气为原料制备合成气(CO+CO₂+H₂)，再以合成气为原料制备甲醇。然后以甲醇为基础工业原料合成其他化学品。其中，利用合成气制备甲醇的生产规模越来越大，年产百万吨的单套甲醇合成装置已经普及。

在甲醇生产工艺日益大型化的同时，按照甲醇合成反应为可逆放热反应这个特点来设计并采用相应的、合适的、能节能降耗的生产工艺就成为大型化甲醇生产的关键。在生产中，甲醇的反应过程会有大量的热量放出，如果这些热量不能及时移走，会导致反应温度上升，而上升的反应温度又会引起放热量的进一步加大，这样会使得反应温度很快升高，从而会烧毁催化剂。因此，在大型化甲醇生产工艺过程中，如何在提高甲醇生产能力的同时又及时移走反应热，并能科学合理地利用释放的反应热，使装载在甲醇反应器中的催化剂能在最佳的工艺条件下反应就成为一个待解决的重要问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种甲醇生产系统。在本申请中，该甲醇生产系统的多个反应系统串联并且反应系统内的反应装置并联，该串并联同时存在的方法提高了甲醇的生产效率。另外，通过给反应系统配备汽包的方式回收反应热，能够使甲醇反应器中的催化剂能在最佳的条件下进行催化反应，降低催化剂的消耗，以降低生产成本和实现节能环保。

为了达到上述目的，本申请提供了一种甲醇生产系统，其包括：第一反应系统、第二反应系统以及后处理装置；

其中，第一反应系统包括：第一反应装置、第一冷却装置、第一甲醇分离器。第一反应装置进行甲醇合成反应并排出第一高温产物。第一冷却装置将第一高温产物冷却为第一冷却产物。第一甲醇分离器将第一冷却产物进行气液分离，得到第一气体和第一液体。

第二反应系统包括：第二反应装置、第二冷却装置、第二甲醇分离器。第二反应装置进行甲醇合成反应并排出第二高温产物。第二冷却装置将第二高温产物冷却为第二冷却产物。第二甲醇分离器将第二冷却产物进行气液分离，得到第二气体和第二液体

后处理装置对第一液体和第二液体进行后处理，得到甲醇产品；

其中，第一气体与第一新鲜气混合后形成第一混合气，在第二冷却装置中与第二高温产物热交换后进入第二反应装置中。第二气体的一部分作为弛放气排出，另一部分与第二新鲜气混合后形成第二混合气，在第一冷却装置中与第一高温产物热交换后进入第一反应装置中。

在本申请的一些实施例中，甲醇生产系统还包括：循环气压缩机、新鲜气压缩机。循环气压缩机将第二气体中未作为弛放气排出的部分进行压缩，作为上述的第二气体的另一部分。新鲜气压缩机将一部分新鲜气压缩后作为上述的第一新鲜气(又称第一压缩气)，将另一部分新鲜气压缩后作为上述的第二新鲜气(又称第二压缩气)。

在本申请的一些实施例中，第一反应装置包括并联连接的多个子反应器。甲醇生产系统包括与多个子反应器一一对应设置的汽包，汽包与对应的子反应器流体连接，通过流体蒸发产生的蒸汽回收子反应器的反应热。在本申请的另一些实施例中，子反应器的数目为2个或3个。