一种甲醇合成工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109180430A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811162812.0C07C29/153(2006.01)(22)申请日2018.09.30C07C31/04(2006.01)(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人徐洁许仁春亢万忠田贵春相红霞(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦(51)Int.Cl.C07C29/152(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种甲醇合成工艺(57)摘要本发明涉及一种甲醇合成工艺，包括水冷反应器，所述水冷反应器中设有多根换热管，各所述换热管的入口通过进水管连接汽包的锅炉水出口，各所述换热管的出口通过蒸汽回收管道连接所述汽包的蒸汽入口；其特征在于：各水冷反应器中的换热管均包括由多根第一换热管组成的第一换热管组和由多根第二换热管组成的第二换热管组；各第二换热管的换热面积占总换热面积的15～40％；混合气依次进入气冷反应器、混合气预热器加热至230℃～240℃后均分为两股，分别进入第一水冷反应器和第二水冷反应器；装置运行前期两组换热管同时工作，装置运行后期，关闭第二换热管组，仅第一换热管组工作。CN109180430ACN109180430A权利要求书1/2页1.一种甲醇合成工艺，包括水冷反应器，所述水冷反应器中设有多根换热管，各所述换热管的入口通过进水管连接汽包的锅炉水出口，各所述换热管的出口通过蒸汽回收管道连接所述汽包的蒸汽入口；其特征在于：所述水冷反应器有两个，相互并联设置；各水冷反应器中的换热管均包括由多根第一换热管组成的第一换热管组和由多根第二换热管组成的第二换热管组；各第二换热管的换热面积占总换热面积的15～40％；对应地，所述进水管有两根；各所述第一换热管的入口连接第一进水管，各所述第二换热管的入口连接第二进水管；所述第二进水管上设有阀门；来自上游130℃～140℃、5～10MPaG、H2/CO摩尔比为5～6的混合气作为取热介质进入气冷反应器预热至195℃～215℃，进入混合气预热器加热至230℃～240℃后均分为两股，分别进入第一水冷反应器和第二水冷反应器；混合气在第一水冷反应器和第二水冷反应器的催化剂床层中进行一次甲醇合成反应；汽包内温度为225～245℃、压力为3.7MPaG～4.2MPaG的锅炉水同时进入所述第一换热管组和第二换热管组取走催化剂床层的反应热，生成3.7～4.2MPaG、247℃～255℃的中压饱和蒸汽，返回汽包，气液分离后，中压饱和蒸汽排出汽包送去蒸汽管网；在水冷反应器出口得到温度为250℃～260℃、甲醇含量为11～14mol％的一次反应气，并流后进入混合气预热器预热混合气，温度降至210℃～230℃，进入气冷反应器进行二次甲醇合成反应；气冷反应器出口得到温度为210℃～225℃的二次合成气进入下游系统；装置运行过程中，在线监测一次反应气中的甲醇含量，当甲醇含量≤10mol时，以8～15％体积流量/小时的递减速度逐步关小第二进水管上的控制阀；当催化剂床层温度提高至270～290℃时，关闭第二进水管上的控制阀，第二换热管组不工作，仅第一换热管组工作；此时，进入混合气预热器的混合气被换热至255～275℃进入水冷反应器，一次反应气温度为270～290℃、甲醇含量11～14mol％；仍旧富产3.7～4.2MPaG的中压饱和蒸汽。2.根据权利要求1所述的甲醇合成工艺，其特征在于各所述换热管以所述混合气分配管为芯轴螺旋盘绕在催化剂床层内；各所述换热管螺旋盘绕后形成多个换热管层，相邻换热管层之间具有间隙；每层换热管层上都布置有所述的第一换热管和所述第二换热管，并且第一换热管布置在相邻的两个第二换热管之间。3.根据权利要求2所述的甲醇合成工艺，其特征在于相邻换热管层上的换热管旋向相反。4.根据权利要求3所述的甲醇合成工艺，其特征在于两根所述的第二换热管之间设有2～5根第一换热管；所述第一换热管和所述第二换热管的管径相等。5.根据权利要求4所述的甲醇合成工艺，其特征在于各所述换热管层均固定在多根支撑杆上，各所述支撑杆竖向间隔设置。6.根据权利要求5所述的甲醇合成工艺，其特征在于各所述换热管通过环箍固定在所述支撑板上。7.根据权利要求1至6任一项所述的甲醇合成工艺，其特征在于各所述换热管通过蒸汽收集管连接蒸汽回收管道；所述蒸汽回收管道上设有膨胀节。2CN109180430A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的甲醇合成工艺，其特征在于所述水冷反应器包括炉体和设置在所述炉体内的催化剂框，