[发明专利]一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法

权利要求书

1.一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，采用二氧化碳加氢合成塔进行，所述二氧化碳加氢合成塔内设置有三个反应床层和两个管壳式换热器，所述方法包括以下步骤：

步骤1.加压后的氢气/二氧化碳原料气与加压后的压缩循环气混合后得到原料混合气，原料混合气预热后，分为两股，分别为第一入塔气和第二入塔气；

步骤2.第一入塔气经二氧化碳加氢合成塔的壳侧环隙后，在塔内预热后进入第一反应床层反应，第二入塔气在塔内预热后，进入第一反应床层反应；

步骤3.一床出口气作为热源预热第一入塔气，热交换后的一床出口气作为二床入口气进入第二反应床层反应；

步骤4.二床出口气作为热源预热第二入塔气，热交换后的二床出口气作为三床入口气进入第三反应床层反应；

步骤5.三床出口气作为热源预热原料混合气，热交换后的三床出口气再经冷却，进行气液分离，分离出的液体进入下步甲醇闪蒸工序，分离出的气体经压缩后作为压缩循环气与加压后的氢气/二氧化碳原料气混合，得到原料混合气，再次参与反应。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，加压后的氢气/二氧化碳原料气中，氢气与二氧化碳折纯后计，其摩尔比为3：1。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，加压后的氢气/二氧化碳原料气压力为5.0～10.0MPa；加压后的压缩循环气压力为5.0～10.0MPa。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，加压后的压缩循环气与加压后的氢气/二氧化碳原料气的体积比为3～5:1。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，所述步骤1中，从原料混合气中分出一股作为冷激气，直接从合成塔顶部进入第一反应床层，用于调节第一发应床层入口气温度。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，二氧化碳加氢合成塔内的操作压力为5.0～10.0MPa，操作温度为210～290℃。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，各床层的入口气预热至210～250℃，再进入各床层反应。

8.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，步骤5中，分离出的气体被抽出一部分形成弛放气外输，剩余的气体经压缩后作为压缩循环气使用。

9.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气直接制备甲醇的方法，其特征在于，分离出的液体进入甲醇闪蒸槽，经闪蒸后，得到粗甲醇和闪蒸气。