[发明专利]一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的方法和装置

说明书

本发明公开的利用乙二醇装置尾气生产甲醇的方法，是将来自乙二醇装置中的PSA‑H₂装置和PSA‑CO装置的两股解析尾气进入压缩与变换单元中进行提压、变换反应调节氢碳比后形成变换气，所形成的变换气分成两部分：一部分送PSA脱碳工段，另一部分送甲醇合成单元；甲醇合成单元发生甲醇合成反应生产粗甲醇和驰放气，甲醇合成单元的驰放气进入PSA脱碳工段与部分变换气脱除富余CO₂后的H₂和CO有效气返回压缩与变换单元；所述甲醇合成单元生成的粗甲醇送入甲醇精馏单元经分离水和乙醇杂质后获得满足要求的产品甲醇。本发明还公开了利用乙二醇装置尾气生产甲醇的装置。本发明可以最小化投资成本，达到最大的经济效益。

技术领域

本发明涉及气态烃及煤气化气体的综合利用技术领域,特别涉及PSA提氢以及PSA提碳装置的解析尾气处理,尤其涉及生产乙二醇工厂、生产醋酸工厂以及生产TDI和MDI等工厂中PSA提氢和PSA提碳装置的解析气回收利用领域，更涉及利用乙二醇装置尾气(PSA解析气)生产甲醇的方法和装置。

背景技术

随着利用合成气制取乙二醇、醋酸、PP、PE、TDI和MDI等技术的发展日趋成熟，我国近年建设了很多套生产此类高附加值化工产品的装置。这些装置的共性是都需要将合成气分离成纯H₂和CO方能满足下游合成工段的工艺要求，因此都设置了PSA提纯氢和/或PSA提CO工段以分离合成气。截止本发明申请之日，绝大部分化工装置中的PSA解析气都放火炬燃烧，或者送燃气管网作为燃料气使用。这就造成了富含H₂和CO的有效气的白白损失。

而随着我国此类化工厂的大量建成投产，这些化工产品市场日趋饱和，日益严峻的市场竞争导致价格降低效益衰减。如何高效利用化工厂中的一切资源，降低化工产品成本，就不仅仅是响应国家节能减排政策的问题，更成了工厂提高经济效益且赖以度过经济低速发展期的关键方式。

甲醇具有广泛的市场和工业用途，可用作各种化工中间品或作为燃料使用。不仅如此，生产乙二醇和醋酸的工厂本身就要消耗甲醇。因此，在此类工厂中，利用PSA解析气生产甲醇具有非常好的经济效益。

利用H₂和CO生产甲醇的技术已经非常成熟，但主要是用在大规模煤气化制取甲醇领域。相比主要产品为甲醇的工厂，利用PSA解析气生产甲醇则具备许多新的特点和需要攻克的难题，比如如何副产甲醇但不影响主体装置的操作？如何解决解析气中氢碳比失调问题？如何完全有效的利用所有解析气中的有效成分？如何最小化成本？

现有解决方案大致有两种，一种是在低温甲醇洗装置1出口出来的净化变换气通过一甲醇化装置2，以副产甲醇降低进PSA提氢单元3的CO含量，见图1；另一种是抽取乙二醇等主装置1a的PSA提氢单元3a的原料氢气来调节甲醇化装置2a的解析气中的氢碳比后再来生产甲醇，见图2。这两种方案都停留在方案阶段，尚无工业业绩，且其缺点是都会影响乙二醇、醋酸等主体装置的可靠运行和产量，存在一定的技术风险。

本发明申请人根据其在低甲、变换和甲醇合成等领域的技术积累，通过创造性的驰放气循环工艺和设置PSA脱碳方式或氢回收方式或通过改变主装置中的甲醇化装置来解决现有方案存在的问题。根据主体装置的具体情况，可以全面利用低温甲醇洗装置出口出来的净化变换气或PSA解析尾气，最小化投资成本，达到最大的经济效益。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的方法。

本发明的第二发明目的是提供一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的装置。