蓝色甲醇的制作方法

本发明涉及一种用于生产蓝色甲醇的系统和方法，其中蓝色甲醇被理解为在限制co2排放的条件下生产的甲醇。所述系统包括变换工段、co2去除工段，在优选实施方式中还包括布置在甲醇合成工段下游的氢气回收工段。

背景技术：

1、目前的甲醇生产系统布局和工艺通常涉及对甲醇合成生产中作为废物产生的吹扫气体流中副产物的有限开发。在一些情况下，吹扫气体被分离成富氢气流和废气流，其中富氢气流被重新引入甲醇合成生产线，并且其中废气蒸汽被供给燃料系统作为能源，其中燃料系统在生产的其他地方提供能量或热量。

2、然而，目前的甲醇生产系统布局和工艺导致烟气排放到大气中，这与高的co2排放有关。此外，目前的系统布局和工艺导致废气的低效利用，废气可能仍然具有大量ch4、co、co2和h2含量。高的co2排放和废气的低效利用都违背了目前化学工业的利益，近年来，化学工业一直专注于减少温室气体排放和提高能源效率。

3、本发明的实施方式的目的是提供一种用于甲醇生产的有效系统和方法，其中所生产的co2的至少一部分可以被捕获、储存和/或在其他地方使用。在一些实施方式中，本技术还提供了一种系统和方法，其中至少一部分废气流被重新引入甲醇合成生产线并用作替代或附加的烃进料。

技术实现思路

1、本发明人已经发现，如果将变换工段和co2去除工段引入甲醇生产系统布局中，则可以显著降低甲醇生产工艺中的co2排放。在优选的实施方式中，本发明人进一步发现，从甲醇生产吹扫气体中分离的至少一部分气体可以被重新引入甲醇合成生产线或相关的燃料系统中，从而提高甲醇生产设备的能源效率。

2、因此，在第一方面中，提供了一种用于生产甲醇的系统，所述系统包括：

3、-烃进料；

4、-蒸汽进料；

5、-任选的氧气进料；

6、-重整器工段(a)，其布置为接收所述烃进料、所述蒸汽进料和所述氧气进料(若存在)，并布置为提供第一合成气流；

7、-冷却系(b)，其布置为接收第一合成气流的至少一部分，并提供第二合成气流和第三合成气流；

8、-甲醇合成工段(c)，其布置为接收第二合成气流的至少一部分(任选地为与富氢流的混合物的形式)，并提供粗甲醇流和吹扫气体流；

9、-变换工段(e)，其布置为接收所述吹扫气体流的至少一部分、所述第三合成气流的至少一部分和任选的额外蒸汽进料，并提供经变换的气体流；

10、-co2去除工段(f)，其布置为接收经变换的气体流的至少一部分并提供富co2气体流和第一贫co2气体流。

11、在第二方面，还提供了一种在本文所述的系统中生产甲醇的方法。所述方法包括以下步骤：

12、-将烃进料、蒸汽进料和氧气进料(若存在)进料到重整器工段(a)以提供第一合成气流；

13、-将第一合成气流的至少一部分进料到冷却系(b)以提供第二合成气和第三合成气；

14、-将第二合成气流的至少一部分任选地以与富氢流的混合物的形式进料到甲醇合成工段(c)，并将第二合成气流的至少一部分转化为粗甲醇流和吹扫气体流；

15、-将吹扫气体流的至少一部分、第三合成气流的至少一部分和任选的蒸汽进料进料到变换工段(e)以提供经变换的气体流；

16、-将经变换的气体流的至少一部分进料到co2去除工段以提供第一贫co2气体流和富co2气体流。

17、还提供了一种包括本文所述的系统的设备。

18、用于生产蓝色甲醇的系统和方法的进一步细节在以下的详细描述、附图和权利要求中进行了说明。

技术特征：

1.一种用于生产甲醇的系统(100)，所述系统(100)包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括氢气回收工段(g)，所述氢气回收工段(g)被布置为接收第一贫co2气体流(13)的至少一部分，并提供至少第一富氢流(14)和至少第一废气流(15)。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述系统布置为将所述第一废气流(15)的至少一部分作为额外的烃进料提供给所述重整器工段(a)。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的系统，其中所述系统布置为将富氢流(14)的至少一部分优选以与所述第二合成气流(5)的混合物(6)的形式提供给甲醇合成工段(c)。

5.根据权利要求1所述的系统，其中第一贫co2气体流(13)的至少一部分布置为被分流成至少第二贫co2气体流(28)和至少第三贫co2气体流(29)，并且任选地其中所述第二贫co2气体流(28)的至少一部分布置为优选以与所述第二合成气流(5)的混合物(6)的形式提供给甲醇合成工段(c)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中来自氢气回收工段(g)的富氢气流(16)和/或废气流(17)的至少一部分布置为作为燃料供给到所述重整器工段(a)和/或辅助蒸汽锅炉和/或燃气轮机。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述冷却系(b)布置为提供显热以产生蒸汽、过热蒸汽、用于蒸馏和水预热的再沸腾负荷，和/或允许冷凝h2o的分离。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中冷却系(b)布置为在比所述第二合成气流(5、6)更高的温度下提供第三合成气流(10)，优选地其中所述第三合成气流(10)的温度为从比所述第三合成气流(10)的露点高10℃到360℃。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二合成气流(5、6)具有1.8至2.2，优选1.9至2.1的模数。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述蒸汽进料(2b)布置为在进入变换工段(e)之前与吹扫气体流(9)和/或第三合成气流(10)混合。

11.一种在根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)中生产甲醇的方法，所述方法包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述系统还包括氢气回收工段(g)，所述方法还包括：将第一贫co2气体流(13)进料到氢气回收工段(g)以及将第一贫co2气体流(13)分离成至少第一富氢流(14)和至少第一废气流(15)。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：将所述第一废气流(15)的至少一部分作为额外的烃进料进料到所述重整器工段(a)。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述方法包括向所述甲醇合成工段(c)优选以与所述第二合成气流(5)的混合物(6)的形式提供至少一部分所述富氢流(14)。

15.根据权利要求11所述的方法，其中第一贫co2气体流(13)的至少一部分被分流成至少第二贫co2气体流(28)和至少第三贫co2气体流(29)，并且任选地其中将所述第二贫co2气体流(28)的至少一部分优选以与所述第二合成气流(5)的混合物(6)的形式提供给所述甲醇合成工段(c)。

16.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中来自氢气回收工段(g)的富氢气流(16)和/或废气流(17)的至少一部分作为燃料供给到重整器工段(a)和/或辅助蒸汽锅炉和/或燃气轮机。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，包括以下步骤：在比第二合成气流(5、6)更高的温度下提供来自所述冷却系(b)的第三合成气流(10)，优选地其中第三合成气流(10)的温度为从比所述第三合成气流(10)的露点高10℃到360℃。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中在蒸汽进料(2b)进入所述变换工段(e)之前将其与所述吹扫气体流(9)和/或所述第三合成气流(10)混合。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其中燃烧富氢气体(16)、废气(17)和供入系统的烃燃料(18)的组合烟气(19)的碳含量小于所述烃进料(1)和烃燃料(18)的碳含量之和的5％。

20.一种设备，包括根据权利要求1至10中任一项所述的系统。

技术总结
提供了一种用于生产蓝色甲醇的系统和方法，其中蓝色甲醇被理解为在限制CO<subgt;2</subgt;排放的条件下生产的甲醇。所述系统包括变换工段、CO<subgt;2</subgt;去除工段，在优选实施方式中还包括布置在甲醇合成工段下游的氢气回收工段。

技术研发人员：P·J·达尔,J·N·F·鲍尔森,M·L·布拉斯克斯迪亚兹
受保护的技术使用者：托普索公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15