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(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CN113563159A(43)申请公布日2021.10.29(21)申请号202110997803.9(22)申请日2021.08.27(71)申请人陕西润中清洁能源有限公司地址713600陕西省咸阳市长武县五里铺工业园(72)发明人谭宏亮吴丽兰(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人王晶(51)Int.Cl.C07C29/152(2006.01)C07C29/151(2006.01)C07C29/80(2006.01)C07C31/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种水煤气制甲醇工艺和装置(57)摘要一种水煤气制甲醇工艺和装置,包括水煤浆气化装置,所述气化装置产生的水煤气经洗涤、分离处理后进入净化装置进行硫化物及部分二氧化碳的去除,净化装置外排尾气通过CO2分离装置将CO2分离后进入CO2气体加压装置加压,与补氢装置送来的氢气进入合成塔B反应生成甲醇,氢气量通过入合成塔B氢气流量控制阀进行调整。本发明能够提高合成装置的氢含量,有效利用水煤气中的碳元素。CN113563159ACN113563159A权利要求书1/2页1.一种水煤气制甲醇装置,其特征在于,包括水煤浆气化装置(1),所述气化装置(1)产生的水煤气经洗涤、分离处理后进入净化装置(2)进行硫化物及部分二氧化碳的去除,净化装置(2)外排尾气通过CO2分离装置(10)将CO2分离后进入CO2气体加压装置(11)加压,与补氢装置送来的氢气进入合成塔B(12)反应生成甲醇,氢气量通过入合成塔B氢气流量控制阀(15)进行调整。2.根据权利要求1所述的一种水煤气制甲醇装置,其特征在于,所述补氢装置包括依次连接的光伏输配电装置(5)、水解制氢装置(6)、氢气加压装置(7),光伏输配电装置(5)产生的电能送入水解制氢装置(6)对纯净水进行电水解制得的纯氢气,经氢气加压装置(7)加压后送入甲醇合成装置进行反应;所述补氢装置制成的高压氢气送入甲醇合成塔A(4)入口管线上的补氢位置(8),净化装置(2)产出的合成气与补氢装置制得的氢气在合成塔A(4)内反应生成粗甲醇,与合成塔B(12)制得的粗甲醇一起送入甲醇精馏装置(13)制得产品甲醇。3.根据权利要求2所述的一种水煤气制甲醇装置,其特征在于,所述甲醇合成塔A(4)入口管线上设置合成气在线分析仪(9),合成气在线分析仪(9)对气体组分进行分析,通过入合成塔A氢气流量控制阀(14)的开度调整补氢位置(8)的补入量。4.基于权利要求1‑3任一项所述装置的一种水煤气制甲醇工艺,其特征在于,包括以下步骤;气化装置(1)产生的水煤气经洗涤、分离处理后进入净化装置(2)进行硫化物及部分二氧化碳的去除,净化装置(2)外排尾气中含大量CO2,体积含量≥85%,通过CO2分离装置(10)将尾气中的N2等杂质去除,提纯CO2,CO2含量≥99.9%,经CO2气体加压装置(11)加压到合成塔反应压力8.8‑9.2MPa,与补氢装置送来的氢气进入合成塔B(12),氢气流量根据CO2气体流量通过控制氢气流量控制阀(15)的开度调整,在高温高压、催化剂作用下反应,经冷却后生成粗甲醇,未反应气体作为循环气经循环压缩进入合成装置反应,因反应同时生成H20,故粗甲醇送入甲醇精馏装置(13)进行提纯,去除水分,生成甲醇产品。5.根据权利要求4所述的一种水煤气制甲醇工艺,其特征在于,所述补氢装置中光伏输配电装置(5)充分利用当地光热进行发电,产生的电能送入水解制氢装置(6)对纯净水进行电水解,2H2O=2H2+O2,制得的纯氢气经干燥除湿后分别送入合成塔A(4)、合成塔B(12)进行反应。6.根据权利要求4所述的一种水煤气制甲醇工艺,其特征在于,所述净化装置(2)产出的合成气主要成分为CO、CO2、H2,净化装置(2)去除了大量的CO2,CO2的含量控制在4%,合成气中H/C比不变,为使H/C达到2.05‑2.15,补氢装置制成的高压氢气通过管路送入甲醇合成塔A(4)入口管线上的补氢位置(8),根据合成气在线分析仪(9)对气体组分进行分析,通过调整入合成塔A氢气流量控制阀(14)的开度调整补氢装置(8)的补入量,最大程度的优化合成入塔气指标,合成气与补氢装置制得的氢气在合成塔A(4)内反应,经冷却后生成粗甲醇,未反应气体作为循环气经循环压缩进入合成装置反应,粗甲醇送入甲醇精馏装置(13)进行提纯,制得产品甲醇。7.根据权利要求4所述的一种水煤气制甲醇工艺,其特征在于,当将H2补入合成装置的合成塔入口时,可提高入合成塔合成气的氢含量,由于甲醇合成反应:CO+2H2=CH3OH、CO2+3H2=CH3OH+H2O均为气体体积缩小的反应,从化学反