本发明专利技术公开了一种天然气高效制取甲醇的工艺方法，它包括以下步骤：原料天然气压缩、预热；原料天然气脱硫、饱和；脱硫饱和天然气、水蒸汽和二氧化碳混合造气；混合原料气转化；转化混合气脱碳净化；废气催化燃烧；氢气和一氧化碳气体压缩、合成；精馏、得到成品甲醇。本发明专利技术脱碳净化处理产生的废气二氧化碳与混合原料气混合，使得(H2-CO2)/（CO+CO2）的比值达到2.3以下，使进入甲醇合成的合成气更接近甲醇生产的最佳合成气组分，降低了天然气的消耗，降低了整个制备工艺的成本；提高了水碳比，适当的催化剂和反应条件有效改善了析碳现象，提高了转化反应效率；转化脱碳后出现的废气经催化燃烧处理，燃烧效率高，废气充分利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
一直以来，甲醇在化工和农业等很多方面有着广泛的应用，甲醇可以直接作为原料使用、可以作为汽油的添加剂、可以用来合成汽油也可以用来合成醋酸、醋酐、单细胞蛋白等等，随着甲醇应用的不断开发和发展，甲醇的市场越来越广阔。天然气是生产甲醇的重要化工原料，以天然气为原料生产甲醇比以煤为原料生产甲醇，成本要低将近一半。以天然气为原料制备甲醇的基本生产工艺为将天然气转化得到一氧化碳、二氧化碳和氢气，经加压催化合成甲醇。天然气蒸汽转化反应是强吸热反应，提高温度有利于天然气中甲烷的转化，通常采用管式炉从外部提供热量；合成反应中需要在一定的压力下进行，需要加压， 但是压力的升高会降低平衡转化率，因此，需要在转化前对气体进行加压。一氧化碳和氢气一定条件会反应生成碳，导致催化剂表面析碳而降低催化剂的活性，因此需要使用过量水蒸汽来提高水碳比和适宜的反应条件。传统的制备方法没有采取补碳步骤，(H2-C02)/ (C0+C02)的比值约为2. 9，氢过量而碳不足，未达到甲醇生产的最佳合成气组分，导致天然气的浪费，整个制备系统的成本高；转化脱碳后出现的废气也未得到合理的再利用，或燃烧效率低，排出后污染大气环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有天然气制取甲醇的工艺方法的不足，提供一种新型的天然气高效制取甲醇的工艺方法，克服传统制取方法析碳情况较为严重，附着在催化剂上降低催化剂活性及转化反应效率；没有采取补碳步骤，(H2-C02)/ (C0+C02)的比值约为 2. 9，氢过量而碳不足，未达到甲醇生产的最佳合成气组分，导致天然气的浪费，整个制备系统的成本高；转化脱碳后出现的废气也未得到合理的再利用，或燃烧效率低，排出后污染大气环境。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的，它包括以下步骤(1)原料天然气压缩、预热将原料天然气置于压缩装置中增压至2.9 3. OMpa，然后通入预热器中进行加热，加热至340 400°C ；(2)原料天然气脱硫、饱和将预热处理后的天然气通过钴钼加氢和氧化锌脱硫，使天然气中硫的含量小于0. lmg/m3，得到脱硫天然气，脱硫天然气经饱和塔饱和，使天然气中的水蒸汽达到饱和，得到脱硫饱和天然气；(3)脱硫饱和天然气、水蒸汽和二氧化碳混合造气将脱硫饱和天然气、脱碳净化所得二氧化碳和过量水蒸汽混合，使得混合物的水碳比为3. 2 3. 3，获得混合原料气；(4)混合原料气转化将混合原料气通入加热器中加热至510 530°C，通入转化管中， 在镍催化剂的催化作用下进行转化，转化温度为900 920°C，转化反应完成后获得转化混合气；(5)转化混合气脱碳净化将转化混合气通入脱碳设备中进行脱碳净化，获得氢气、一氧化碳气体、二氧化碳气体和废气；(6)废气催化燃烧将废气与原料天然气混合，加以燃料和钯催化剂，进行催化燃烧，催化燃烧后的产物与步骤(3)中的脱硫饱和天然气、水蒸汽及脱碳净化所得二氧化碳气体混合，进行混合造气；(7)氢气和一氧化碳气体压缩、合成将脱碳净化后所得的氢气及一氧化碳气体通入压缩装置中，压缩至2. 5 3. OMpa，将压缩后的混合气体通入合成塔合成获得初级甲醇液体混合物；(8)精馏、得到成品甲醇将初级甲醇液体混合物通过精馏塔精馏，获得高纯度成品甲本专利技术的有益效果是脱碳净化处理产生的废气二氧化碳与混合原料气混合，使得(H2-C02)/ (C0+C02)的比值达到2. 3以下，使进入甲醇合成的合成气更接近甲醇生产的最佳合成气组分，降低了天然气的消耗，降低了整个制备工艺的成本；提高了水碳比，选择了适当的催化剂和反应条件，有效改善了析碳现象，提高了转化反应效率；转化脱碳后出现的废气经催化燃烧处理，燃烧效率高，废气充分利用，绿色环保。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步描述本专利技术的技术方案实施例1，它包括以下步骤(1)原料天然气压缩、预热将原料天然气置于压缩装置中增压至2.9Mpa，然后通入预热器中进行加热，加热至340°C ；(2)原料天然气脱硫、饱和将预热处理后的天然气通过钴钼加氢和氧化锌脱硫，使天然气中硫的含量小于0. lmg/m3，得到脱硫天然气，脱硫天然气经饱和塔饱和，使天然气中的水蒸汽达到饱和，得到脱硫饱和天然气；(3)脱硫饱和天然气、水蒸汽和二氧化碳混合造气将脱硫饱和天然气、脱碳净化所得二氧化碳和过量水蒸汽混合，使得混合物的水碳比为3. 2，获得混合原料气；(4)混合原料气转化将混合原料气通入加热器中加热至510°C，通入转化管中，在镍催化剂的催化作用下进行转化，转化温度为900°C，转化反应完成后获得转化混合气；(5)转化混合气脱碳净化将转化混合气通入脱碳设备中进行脱碳净化，获得氢气、一氧化碳气体、二氧化碳气体和废气；(6)废气催化燃烧将废气与原料天然气混合，加以燃料和钯催化剂，进行催化燃烧，催化燃烧后的产物与步骤(3)中的脱硫饱和天然气、水蒸汽及脱碳净化所得二氧化碳气体混合，进行混合造气；(7)氢气和一氧化碳气体压缩、合成将脱碳净化后所得的氢气及一氧化碳气体通入压缩装置中，压缩至2. 5Mpa，将压缩后的混合气体通入合成塔合成获得初级甲醇液体混合物；(8)精馏、得到成品甲醇将初级甲醇液体混合物通过精馏塔精馏，获得高纯度成品甲实施例2，它包括以下步骤(1)原料天然气压缩、预热将原料天然气置于压缩装置中增压至3.OMpa，然后通入预热器中进行加热，加热至400°C ；(2)原料天然气脱硫、饱和将预热处理后的天然气通过钴钼加氢和氧化锌脱硫，使天然气中硫的含量小于0. lmg/m3，得到脱硫天然气，脱硫天然气经饱和塔饱和，使天然气中的水蒸汽达到饱和，得到脱硫饱和天然气；(3)脱硫饱和天然气、水蒸汽和二氧化碳混合造气将脱硫饱和天然气、脱碳净化所得二氧化碳和过量水蒸汽混合，使得混合物的水碳比为3. 3，获得混合原料气；(4)混合原料气转化将混合原料气通入加热器中加热至530°C，通入转化管中，在镍催化剂的催化作用下进行转化，转化温度为920°C，转化反应完成后获得转化混合气；(5)转化混合气脱碳净化将转化混合气通入脱碳设备中进行脱碳净化，获得氢气、一氧化碳气体、二氧化碳气体和废气；(6)废气催化燃烧将废气与原料天然气混合，加以燃料和钯催化剂，进行催化燃烧，催化燃烧后的产物与步骤(3)中的脱硫饱和天然气、水蒸汽及脱碳净化所得二氧化碳气体混合，进行混合造气；(7)氢气和一氧化碳气体压缩、合成将脱碳净化后所得的氢气及一氧化碳气体通入压缩装置中，压缩至3. OMpa，将压缩后的混合气体通入合成塔合成获得初级甲醇液体混合物；(8)精馏、得到成品甲醇将初级甲醇液体混合物通过精馏塔精馏，获得高纯度成品甲实施例3，它包括以下步骤(1)原料天然气压缩、预热将原料天然气置于压缩装置中增压至3.OMpa，然后通入预热器中进行加热，加热至360°C ；(2)原料天然气脱硫、饱和将预热处理后的天然气通过钴钼加氢和氧化锌脱硫，使天然气中硫的含量小于0. lmg/m3，得到脱硫天然气，脱硫天然气经饱和塔饱和，使天然气中的水蒸汽达到饱和，得到脱硫饱和天然气；(3)脱硫饱和天然气、水蒸汽和二氧化碳混合造气将脱硫饱和天然气、脱碳净化所得二氧化碳和过量水蒸汽混合，使得混合物的水碳比为3. 25，获得混合原料气；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：熊志强，王业勤，
申请(专利权)人：四川亚联高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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