本實(shí)用新型屬于甲醇合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種合成甲醇的裝置及工藝。

背景技術(shù)：

甲醇是化工的關(guān)鍵性產(chǎn)品。它既是生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品的重要原材料，又是一種中間化工產(chǎn)品，用途極為廣泛。它正在逐漸發(fā)展成為節(jié)能環(huán)保的燃料替代品，有著極為廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。

甲醇合成是CO、CO2、H2等混合氣體經(jīng)過(guò)循環(huán)機(jī)進(jìn)入合成塔，合成得到甲醇。

現(xiàn)有技術(shù)中，甲醇合成工藝系統(tǒng)存在循環(huán)量大，能耗高；合成后的馳放氣尾氣總碳高，合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種合成甲醇的裝置及工藝，在降低合成系統(tǒng)的循環(huán)量的同時(shí)控制馳放氣中的總碳量，降低合成系統(tǒng)能耗并且提高合成轉(zhuǎn)化率，提高系統(tǒng)產(chǎn)量。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

一種合成甲醇的裝置，該合成甲醇的裝置包括多組分壓縮機(jī)、換熱器、一級(jí)合成塔、二級(jí)合成塔、冷卻器和終端分離器；

所述換熱器設(shè)有內(nèi)腔、外腔、內(nèi)腔進(jìn)口、內(nèi)腔出口、外腔進(jìn)口、外腔出口，內(nèi)腔和外腔相鄰接；

所述終端分離器上設(shè)有原料進(jìn)口、液相出口和氣相出口；

所述多組分壓縮機(jī)與換熱器的內(nèi)腔進(jìn)口和所述終端分離器的氣相出口分別相連通；

所述換熱器的內(nèi)腔出口與所述一級(jí)合成塔相連通，所述一級(jí)合成塔與所述二級(jí)合成塔相連通，所述二級(jí)合成塔與所述換熱器的外腔進(jìn)口相連通；

所述換熱器外腔出口與所述冷卻器相連通，所述冷卻器與所述終端分離器的原料進(jìn)口相連通，所述終端分離器的液相出口用于排出甲醇。

上述的合成甲醇的裝置中，多組分壓縮機(jī)為可以同時(shí)壓縮多各組分的壓縮機(jī)，將各個(gè)組分壓入合成裝置，并為裝置提供初始?jí)毫Α?/p>

上述的合成甲醇的裝置中，優(yōu)選的，該合成甲醇的裝置還包括三級(jí)合成塔，所述二級(jí)合成塔與所述三級(jí)合成塔相連通，所述三級(jí)合成塔與所述換熱器的外腔進(jìn)口相連通。

上述的合成甲醇的裝置中，優(yōu)選的，該合成甲醇的裝置還包括中間分離器，所述中間分離器包括中間原料進(jìn)口、中間氣相出口和中間液相出口；所述一級(jí)合成塔與所述中間分離器的中間原料進(jìn)口相連通，所述二級(jí)合成塔與所述中間分離器的中間氣相出口相連通，所述中間分離器的中間液相出口用于排出甲醇。

本實(shí)用新型還提供上述合成甲醇的裝置用于合成甲醇的工藝，其包括以下步驟：

將CO、CO2和H2為主要組成成分的轉(zhuǎn)化氣通過(guò)多組分壓縮機(jī)升壓，并經(jīng)由換熱器換熱后，進(jìn)入一級(jí)合成塔進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)后得到的合成氣經(jīng)過(guò)中間分離器分離出去液體后、或者直接進(jìn)入二級(jí)合成塔，再次進(jìn)行反應(yīng)；

如果反應(yīng)仍不完全，則在進(jìn)入三級(jí)合成塔進(jìn)行反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；

反應(yīng)產(chǎn)物通入換熱器換熱后，通入冷器冷卻，接著進(jìn)入終端分離器，終端離器分離得到的馳放氣經(jīng)循環(huán)進(jìn)入多組分壓縮機(jī)，終端分離器分離得到的粗甲醇和中間分離器分離得到的粗甲醇合并后進(jìn)入精餾工藝流程。

上述合成甲醇的工藝中，轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過(guò)多組分壓縮機(jī)升壓后的壓力為6.5MPa；轉(zhuǎn)化氣升壓后經(jīng)由換熱器換熱后的溫度為250℃；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)換熱器換熱后的溫度為90℃；然后通過(guò)冷卻器冷卻后的溫度為30℃。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型提供的合成甲醇的裝置及工藝解決了目前甲醇工藝中大循環(huán)量、高耗能的問(wèn)題，采用的多級(jí)合成塔，有效降低了合成系統(tǒng)的循環(huán)量，且降低了馳放氣中總碳量，提高了合成整體轉(zhuǎn)化率，提高了系統(tǒng)的單產(chǎn)量。

以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例提供了一種合成甲醇的裝置，如圖1所示，該合成甲醇的裝置包括多組分壓縮機(jī)6、換熱器3、一級(jí)合成塔1、二級(jí)合成塔2、三級(jí)合成塔8、中間分離器7、冷卻器4和終端分離器5；

換熱器3設(shè)有內(nèi)腔、外腔、內(nèi)腔進(jìn)口、內(nèi)腔出口、外腔進(jìn)口、外腔出口，內(nèi)腔和外腔相鄰接；

終端分離器5上設(shè)有原料進(jìn)口、液相出口和氣相出口；中間分離器7包括中間原料進(jìn)口、中間氣相出口和中間液相出口；

多組分壓縮機(jī)6與換熱器3的內(nèi)腔進(jìn)口和終端分離器5的氣相出口分別相連通；

換熱器6的內(nèi)腔出口與一級(jí)合成塔1相連通，一級(jí)合成塔1與中間分離器7的中間原料進(jìn)口相連通，二級(jí)合成塔2與中間分離器7的中間氣相出口相連通，中間分離器7的中間液相出口用于排出甲醇；

二級(jí)合成塔2與三級(jí)合成塔8相連通，三級(jí)合成塔8與換熱器3的外腔進(jìn)口相連通；

換熱器3外腔出口與冷卻器4相連通，冷卻器4與終端分離器5的原料進(jìn)口相連通，終端分離器5的液相出口用于排出甲醇。

以年產(chǎn)10萬(wàn)噸甲醇為例；采用常規(guī)甲醇合成工藝，壓縮機(jī)循環(huán)量為280000Nm3/h，而采用本實(shí)施例的三級(jí)合成甲醇的裝置后，整體循環(huán)量降至150000Nm3/h，系統(tǒng)循環(huán)量將近減少至常規(guī)甲醇合成工藝的50%；同時(shí)，采用多級(jí)合成甲醇的裝置，解決了目前甲醇工藝中馳放氣總碳高的瓶頸，降低馳放氣中CO+CO2的含量，提高整體轉(zhuǎn)化率，提高系統(tǒng)單產(chǎn)量；具體為，采用上述三級(jí)合成甲醇的工藝，降低馳放氣中總碳量（CO+CO2）低于2%，且相比常規(guī)合成甲醇工藝而言，每小時(shí)多產(chǎn)0.5噸甲醇，市場(chǎng)上甲醇單價(jià)約為2000元/噸，年效益達(dá)800萬(wàn)。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的合成甲醇的裝置及工藝解決了目前甲醇工藝中大循環(huán)量、高耗能的問(wèn)題，采用的多級(jí)合成塔，有效降低了合成系統(tǒng)的循環(huán)量，且降低了馳放氣中總碳量，提高了合成整體轉(zhuǎn)化率，提高了系統(tǒng)的單產(chǎn)量。

本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。