一种水冷甲醇合成工艺.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CN109111342A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201811162810.1C07C31/04(2006.01)(22)申请日2018.09.30B01J8/04(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)发明人徐洁亢万忠许仁春田贵春相红霞(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5页(54)发明名称一种水冷甲醇合成工艺(57)摘要本发明涉及一种水冷甲醇合成工艺，包括水冷反应器，所述水冷反应器中设有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；各第一换热管内腔横截面积之和为各第二换热管内腔横截面积之和的15～60％；两组换热管分别连接第一锅炉水管道和第二锅炉水管道；所述第一锅炉水管道上设有阀门；原料气换热后均分成两股，分别进入第一水冷反应器和第二水冷反应器进行甲醇合成反应；水冷反应器出口反应气中的甲醇含量11～14mol％；当水冷反应器的出口反应气的甲醇含量≤10mol％时，逐步关小第一锅炉水管道上的控制阀，当催化剂床层温度达到270℃～290℃时，关闭第一锅炉水管道上的控制阀。CN109111342ACN109111342A权利要求书1/2页1.一种水冷甲醇合成工艺，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锅炉水管道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；各第一换热管内腔横截面积之和为各第二换热管内腔横截面积之和的15～60％；对应地，所述锅炉水管道有两根；各所述第一换热管的入口连接第一锅炉水管道，各所述第二换热管的入口连接第二锅炉水管道；所述第一锅炉水管道上设有阀门；温度为195℃～215℃、压力为5～10MPaG、H2/CO摩尔比为5～6的原料气与来自第一水冷反应器和第二水冷反应器的反应气换热至230℃～240℃后均分成两股，分别进入第一水冷反应器和第二水冷反应器进行甲醇合成反应；所述汽包内温度为220～245℃、压力为3.7MPaG～4.5MPaG的锅炉水同时进入两个水冷反应器的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3.7～4.5MPaG的中压饱和蒸汽，从蒸汽回收管道返回汽包，气液分离后，中压饱和蒸汽排出汽包送去蒸汽管网；所述第一水冷反应器和第二水冷反应器的温度为245℃～265℃的出口反应气并流后与所述原料气换热至205℃～235℃送去下游；水冷反应器出口反应气中的甲醇含量11％～14mol％；所述第一水冷反应器和第二水冷反应器运行过程中，在线监测两个水冷反应器的出口反应气的甲醇含量，当出口反应气中甲醇含量≤10mol％时，第一锅炉水管道内的锅炉水体积流量按10％/小时递减的速度逐步关小第一锅炉水管道上的控制阀，当催化剂床层温度达到270℃～290℃时，关闭第一锅炉水管道上的控制阀，仅第二换热管组工作；此时，原料气换热至255℃～275℃，各水冷反应器的出口反应气温度为270℃～290℃，仍旧富产3.7～4.5MPaG的中压饱和蒸汽；出口反应气中甲醇含量为11％～14mol％。2.根据权利要求1所述的水冷甲醇合成工艺，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，所述催化剂框的中部设有合成气收集管，合成气收集管的上端口封闭，下端口为反应气出口；各所述第一换热管沿催化剂床层的径向方向呈放射状布置；各所述第二换热管沿所述炉体的径向方向呈放射状布置。3.根据权利要求2所述的水冷甲醇合成工艺，其特征在于各所述换热管在周向方向上在以所述催化剂框的轴线为中心的多个同心圆周线上均匀布置。4.根据权利要求3所述的水冷甲醇合成工艺，其特征在于各所述同心圆周线上均布置有所述的第二换热管42。5.根据权利要求4所述的水冷甲醇合成工艺，其特征在于而各所述第二换热管42在催化剂框的径向方向上分两个区域布置，其中第一区域靠近所述气体收集管30，第二区域靠近所述催化剂框的外周缘；并且所述第一换热管和所述第二换热管在周向上依次交替布置。2CN109111342A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的水冷甲醇合成工艺，其特征在于同一周线上相邻换热管之间的间距m控制在30～150mm，同一放射线上相邻换热管之间的间距n控制在30～1