[发明专利]一种沼气制甲醇工艺

权利要求书

1.一种沼气制甲醇工艺，其特征在于包括以下步骤：

来自沼气储罐的沼气经沼气压缩机升压后送入分子筛脱硫槽，将沼气中的H₂S脱除到10ppm以下，粗脱硫后的沼气进入原料换热器加热后再送入ZnO精脱硫槽将沼气中的H₂S脱除到0.2ppm以下，出精脱硫槽的沼气与装置自产的中压过热蒸汽混合，控制混合气的水碳比为2.5，配汽后的原料气送入电加热器加热后进入电加热式转化炉中进行蒸汽转化反应；

原料气从上至下流经电加热式转化炉，电加热式转化炉出口转化气残余甲烷体积含量＜12.7％干基，高温转化气进入转化气蒸汽发生器，副产中压饱和蒸汽，中压饱和蒸经汽包分液后送中压蒸汽过热器，出转化气蒸汽发生器的转化气温度降低后进入中压蒸汽过热器，将来自汽包的中压蒸汽过热后作为原料气蒸汽补入沼气中，转化气温度降低后进入原料换热器，对沼气预热，转化气温度降低后再送入锅炉水预热器，将锅炉水预热，预热后的锅炉水送汽包，转化气温度降低后送入转化气冷却器与循环冷却水换热，转化气温度降为40℃后送入转化气分液罐分离冷凝液；

经转化气分液罐分离冷凝液后的合成气经合成气压缩机升压后送入1#合成气预热器，合成气温度预热后再进入2#合成气预热器，合成气温度预热后进入甲醇合成塔，甲醇合成塔出口的粗甲醇送入2#合成气预热器预热合成气，粗甲醇温度降低后再进入1#合成气预热器，粗甲醇温度降低后进入粗甲醇冷却器与循环冷却水换热，粗甲醇温度降为40℃，送入粗甲醇分离器，得到粗甲醇；

粗甲醇分离器上部分离出的合成气分为三股，第一股合成气作为驰放气放空去火炬，第二股合成气作为第一循环气返回合成气压缩机进口回收利用，第三股合成气作为第二循环气返回原料换热器进口，用于调节电加热式转化炉出口转化气氢碳比。

2.根据权利要求1所述的沼气制甲醇工艺，其特征在于：来自沼气储罐40℃、0.004MPaG的沼气经沼气压缩机升压到3.2MPaG后送入分子筛脱硫槽，将沼气中的H₂S脱除到10ppm以下，粗脱硫后的沼气进入原料换热器加热至250℃，再送入ZnO精脱硫槽将沼气中的H₂S脱除到0.2ppm以下，出精脱硫槽的沼气与装置自产的350℃、4.0MPaG中压过热蒸汽混合，控制混合气的水碳比为2.5，配汽后的原料气送入电加热器加热至510℃后进入电加热式转化炉中进行蒸汽转化反应；

原料气从上至下流经电加热式转化炉，电加热式转化炉出口转化气温度为800℃，转化气残余甲烷体积含量＜12.7％干基，高温转化气进入转化气蒸汽发生器，副产4.5MPaG中压饱和蒸汽，中压饱和蒸经汽包分液后送中压蒸汽过热器，出转化气蒸汽发生器的转化气温度降为370℃，进入中压蒸汽过热器，将来自汽包的中压蒸汽过热到350℃后作为原料气蒸汽补入沼气中，转化气温度降为325℃，进入原料换热器，将沼气预热到250℃，转化气温度降为245℃，再送入锅炉水预热器，将锅炉水预热到230℃，预热后的锅炉水送汽包，转化气温度降为177℃，最后送入转化气冷却器与循环冷却水换热，转化气温度降为40℃后送入转化气分液罐分离冷凝液；

经转化气分液罐分离冷凝液后的合成气经合成气压缩机升压到5.1MPaG后送入1#合成气预热器，合成气温度预热到170℃，再进入2#合成气预热器，合成气温度预热到235℃后进入甲醇合成塔，甲醇合成塔出口温度为260℃的粗甲醇送入2#合成气预热器预热合成气，粗甲醇温度降为200℃，再进入1#合成气预热器，粗甲醇温度降为130℃，最后进入粗甲醇冷却器与循环冷却水换热，粗甲醇温度降为40℃，送入粗甲醇分离器，得到粗甲醇；

粗甲醇分离器上部分离出的合成气分为三股，第一股5％的合成气作为驰放气放空去火炬，第二股76％的合成气作为第一循环气返回合成气压缩机进口回收利用，第三股19％的合成气作为第二循环气返回原料换热器进口，用于调节电加热式转化炉出口转化气氢碳比。

3.根据权利要求1或2所述的沼气制甲醇工艺，其特征在于：所述的电加热式转化炉包括炉体及设于炉体内的转化管，所述炉体的中央部位设置有沿炉体高度方向布置的中心支撑结构，所述炉体内壁上设置有第一耐火材料层，该第一耐火材料层的内侧设置有第一电热丝，所述中心支撑结构的外壁上设置有第二耐火材料层，该第二耐火材料层的外侧设置有第二电热丝，所述第一电热丝与第二电热丝之间形成加热腔体，所述的转化管为多根且间隔布置在该加热腔体中。