[发明专利]一种浆态床甲醇合成工艺

说明书

本发明涉及到一种浆态床甲醇合成工艺，其特征在于包括下述步骤：来自上游的原料气与循环气混合后形成混合气，换热后从底部进入反应器的壳程，与壳程内的催化剂浆液接触进行反应；泡点锅炉水进入反应器的管程；反应生成的反应气从反应器的顶部排出，进入分离器进行分离；分离出的非气相从反应器上部的气相空间内返回所述反应器，分离出的气相即粗甲醇合成气换热后进入气液分离器内，分离出的气相加压后作为所述循环气，分离出的液相为粗甲醇；当催化剂磨损达到设定值时，从反应器向外抽取催化剂浆液；将新鲜的催化剂浆液补入所述反应器壳程内。本发明不需要停车即可及时更换催化剂。

技术领域

本发明涉及到甲醇合成工艺，具体指一种浆态床甲醇合成工艺。

背景技术

目前，国内、外以煤及天然气为原料生产甲醇基本上都采用气-固相催化法，由于甲醇合成是一个较强的放热反应过程，气-固相催化反应器受到传热的限制，适应性差，反应器进口反应气中CO的含量不得不控制在较低水平，一般不超过16％，合成气一次通过反应器的转化率也不高，因此出口气中甲醇含量也相应不高，大量未反应气体必须循环使用，功耗很大。

采用浆态床技术进行甲醇合成，反应器中含有气、液、固三相，合成气经悬浮在液相热载体中的细颗粒催化剂作用，在一定温度及压力下反应生成甲醇。液相合成中使用了热容高，导热系数大的惰性液体，可以使床层反应温度易于控制、甲醇的合成反应在等温条件下进行，可以提高出口气中甲醇浓度和单程转化率，使得采用高浓度反应组分(CO、H₂)具有可行性。单程转化率提高，使得未反应气体的处理量大大减少，返回的循环气量大大减少，大大降低未转化合成气的循环压缩功，甲醇合成工序的能耗降低。降低循环压缩功，提高了过程的选择率和产品甲醇的质量。

CN102850182A公开了一种浆态床粗甲醇合成系统，在浆态床反应器中的催化剂作用下，反应气产生生成气，先经旋风分离器初步分离惰性溶剂和催化剂，再经换热器用锅炉给水冷却生成气，副产蒸汽，冷凝出来的惰性溶剂返回反应器，并在惰性溶剂的返回管线上设置惰性溶剂补充管线。该技术反应热移出滞后，反应温度较高，单程转化率较低，易夹带惰性溶剂至下游；而且催化剂无法在线更换，更换催化剂时装置必须停车，影响装置经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种单程转化率高、反应温度容易控制且能在线更换催化剂的浆态床甲醇合成工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该浆态床甲醇合成工艺，其特征在于包括下述步骤：

来自上游的原料气与循环气混合后形成混合气，换热至180℃～220℃后从底部进入反应器的壳程，与壳程内的催化剂浆液接触进行反应；泡点锅炉水进入反应器的管程；控制所述反应器壳程内的反应温度为200℃～240℃，反应压力为4MPaG～10MPaG，混合气空速为1200^-h～4000^-h，催化剂质量分数为0.25～0.4；

反应生成的反应气从反应器的顶部排出，进入分离器进行分离；分离出的非气相从反应器上部的气相空间内返回所述反应器，分离出的气相即粗甲醇合成气换热后进入气液分离器内，分离出的气相加压至4.1MPaG～10.1MPaG后作为所述循环气，分离出的液相为粗甲醇；

反应过程中定期分析不同高度位置上催化剂浆液的固含量和粒度分布，达到磨损设定值时，从反应器催化剂床层的中上部向外抽取催化剂浆液；当达到计算抽取量或最大抽取量时停止从所述反应器内向外抽取催化剂浆液；

对抽取的浆液进行过滤，分离出惰性溶剂和催化剂颗粒；

将新鲜的催化剂浆液加压至高于反应器床层操作压力0.1MPa后从底部送入所述反应器壳程内；所述新鲜催化剂浆液的加入量与抽取出的催化剂浆液量相当。