[实用新型]一种甲醇合成系统

说明书

本实用新型提出了一种甲醇合成系统，属于甲醇合成技术领域，其具体包括进料装置、第一合成装置及第二合成装置，进料装置的出料口与第一合成装置的进料口和第二合成装置的进料口连通，第一合成装置的第一出料口与进料装置的一个进料口连接，第二合成装置的第一出料口与第一合成装置的进料口连通。本实用新型通过利用水或水蒸气替代原料气中的二氧化碳，提升了甲醇的浓度和质量，同时节约了原料气，降低了原料气压缩机与循环气压缩机的功率，减少合成塔的反应热。

技术领域

本实用新型属于甲醇合成技术领域，涉及利用工艺原料气进行甲醇合成的系统，具体为一种甲醇合成系统。

背景技术

现有甲醇合成中所用的原料大都是上游设备产生的工艺原料气，工艺原料气中按照现有工艺要求会按照一定比例掺杂二氧化碳，二氧化碳会参与甲醇合成反应过程，使得每生成甲醇反应中需要消耗大量的H₂，同时造成粗甲醇中含水量增加，降低了甲醇浓度。同时由于二氧化碳的分子量较大，原料气和循环气中存在大量二氧化碳，还增加了合成系统压缩机的负荷。

在甲醇合成系统中会发生平行副反应和连串副反应，其中，平行副反应为：CO+3H₂＝CH₄ +H₂O；2CO+2H₂＝CH₄+CO₂；4CO+8H₂＝C₄H₉OH+3H₂O；2CO+4H₂＝CH₃OCH₃+H₂O；连串副反应为：2CH₃OH＝CH₃OCH₃+H₂O；CH₃OH+nCO+2nH₂＝CnH_2n+CH₂OH+nH₂O；CH₃OH+nCO+ 2(n-1)H₂＝CnH_2n+1COOH+(n-1)H₂O；这些副反应会进一步发生脱水、缩合、酰化或酮化等反应，生成烯烃、酯类、酮类等副产物。当催化剂中含有碱类化合物时，这些化合物的生成更快，生成的副产物不仅消耗大量的工艺原料气，而且还会影响甲醇的质量和催化剂的使用寿命；甲醇的合成反应属于强烈的放热反应，副产物的生成还会导致反应系统的温度不易控制，生成的甲烷气不能进行有效地冷凝，降低了甲醇的产量。

实用新型内容

针对上述现有的甲醇合成过程中由于二氧化碳的存在使其原料气耗量大、反应温度不易控制及甲醇产量低的问题，本实用新型提出了一种甲醇合成系统，通过上游二氧化碳分离系统降低原料气中的二氧化碳，在第一合成装置和第二合成装置上分别增加第一混合器和第二混合器，对甲醇合成反应中的平行副反应和连串副反应进行抑制，同时还可以降低系统压缩机的负荷、降低低H₂消耗。其具体技术方案如下：

一种甲醇合成系统，包括进料装置、第一合成装置及第二合成装置，所述进料装置的出料口分别与第一合成装置的进料口和第二合成装置的进料口连通，第一合成装置的第一出料口与进料装置的一个进料口连通，第一合成装置的第二出料口与甲醇收集装置连通；第二合成装置的第一出料口与第一合成装置的进料口连通，第二合成装置的第二出料口与甲醇收集装置连通。

进一步限定，所述进料装置包括原料气分离罐、原料气压缩机及循环气压缩机，所述原料气分离罐的出料口通过原料气压缩机与第一合成装置的进料口连通，所述原料气压缩机的出料口与循环气压缩机的进料口连通，所述循环气压缩机的出料口与第二合成装置的进料口连通。

进一步限定，所述进料装置还包括二氧化碳吸收系统，所述二氧化碳吸收系统与原料气分离罐的进料口连通。