一种生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成方法及装置

摘要

本发明公开的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成方法，其是新鲜气经过压缩后与循环气混合形成混合气，混合气经过升温后同步进入并联的两台第一甲醇反应器中进行甲醇合成反应形成未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物，未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物经过降温后进入第二甲醇反应器继续进行甲醇合成反应得到最后产物，最后产物经过冷却分离，分离出的部分气体作为所述循环气，液体粗甲醇进入下游精馏单元。本发明还公开了实现该方法的装置。本发明通过合理配置的换热网络，最大限度的提高单程转化率和反应器出口甲醇浓度，降低循环比和能耗，可以生产不同等级的蒸汽，低压蒸汽可以满足下游甲醇精馏装置的低压蒸汽需求。

说明书

技术领域

本发明涉及由包含氢气和碳氧化物的合成气制备甲醇技术领域，特别涉 及一种生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成方法及装置。

背景技术

本领域技术人员已知通过将(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)值为2.0～2.1左右的合 成气催化反应生产甲醇的方法和工艺。

当前甲醇合成生产装置朝规模大型化，单程转化率高，能量回收合理， 催化剂床层温差小，合成反应器压降小，结构简单、操作稳定可靠方便等方 向发展。

大规模制备甲醇的方法和系统如CN102171171A所描述，新鲜气与循环气 混合后首先进入第一管式水冷反应器发生甲醇合成反应，然后反应后的合成 气和甲醇蒸汽的混合物再次进入气冷反应器，使用新鲜气与循环气的混合气 冷却气冷反应器的反应热，反应后的混合物经过冷却后，进入气液分离器， 分离出的一股气体再次循环。这种甲醇合成回路中使用气冷反应器，存在着 传热效率较低，床层温度不容易控制，有可能出现工艺气体中的甲醇在催化 剂床层冷凝的情况；由于能量利用率低，导致后续流程空冷、水冷负荷增加； 且由于气冷反应器没有热源，自身的反应热少，易出现开车初期升温速率慢， 还原时间长等问题。专利CN1989092B描述的用于气相反应的方法，提及一种 大型的甲醇合成回路，即：新鲜气与合成气通过预热，首先进入第一台径向 的产生蒸汽的甲醇反应器发生甲醇合成反应，合成气与甲醇蒸汽混合物经过 冷却和分离甲醇后，气体经过再压缩和预热后进入第二台径向的产生蒸汽的 甲醇反应器发生甲醇合成反应。最终未反应的合成气与甲醇蒸汽，经过冷却 后进入气液分离器，分离的气体进行再次循环。在上述大规模甲醇合成回路 中，甲醇合成反应器上部催化剂床层一直处于超温状态，热点温度最高可达 309℃，负荷调整时容易超过309℃，导致系统高负荷运行时存在隐患；出现 系统结蜡严重，副产物增多，循环量大，压缩机能耗高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有大规模制备甲醇工艺中所 存在的上述技术问题而提供一种生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合 成方法。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供实现上述生产不同等级蒸汽的 节能型超大规模甲醇合成方法的装置。

作为本发明第一方面的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成方 法，其特征是新鲜气经过压缩后与循环气混合形成第一混合气，第一混合气 经过升温后同步进入并联的两台第一甲醇反应器中进行甲醇合成反应生成未 反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物，所述未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物经过降温后或经过段间冷凝分离部分产物后进入第二甲醇反应器继续进行 甲醇合成反应得到最后产物，所述最后产物经过冷却分离，分离出的部分气 体作为所述循环气，液体粗甲醇进入下游精馏单元。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器为水冷甲醇反应器。

在本发明的一个优选实施例中，在所述水冷甲醇反应器内配置有若干反 应管，在所述反应管内配置有铜基催化剂，所述第一混合气进入到所述反应 管内，在所述反应管内的铜基催化剂催化作用下发生甲醇合成反应，所述反 应管外通过沸腾水移除甲醇反应所产生的热量。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器为CN203227477U描 述的将催化剂装于换热管之间的等温固定床反应器或将催化剂装于板子外侧 的IMC等温板式合成塔。

在本发明的一个优选实施例中，未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物进 入到所述等温固定床反应器的换热管外侧或IMC等温板式合成塔的板子外侧， 在换热管外侧或板子外侧的铜基催化剂催化作用下发生甲醇合成反应，在换 热管内侧或板子内侧通过沸腾水移除甲醇反应所产生的热量。

在本发明的一个优选实施例中，在所述第二甲醇反应器中，反应气体的 流向为轴向或径向。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂与 第二甲醇反应器中的铜基催化剂相同，均为高低温活性铜基催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂为 高温活性铜基催化剂，所述第二甲醇反应器中的铜基催化剂为低温活性铜基 催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述新鲜气经过压缩后的压力为7.4～ 8.1MPag。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一混合气经过升温后进入并联的 第一甲醇反应器的温度为210℃～230℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一混合气经过升温后的各成分含 量为H₂为40～70mol％；CO为5～25mol％；CO₂为1～10mol％。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器使用沸腾水移除甲 醇合成反应放出的热量。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器送出第一汽液混合 物，所述第一汽液混合物进行汽液分离后产生一压力为2.2MPag～2.7MPag的 中压蒸汽。

在本发明的一个优选实施例中，所述反应形成未反应完的合成气和甲醇 蒸汽混合物的温度为240℃～260℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物经过降温后的温度为210℃～220℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物与所述第一混合气进行换热。

在本发明的一个优选实施例中，所述未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物与所述第一混合气进行换热后，再经过段间冷凝分离部分产物后，再与最 后产物进行换热后进入第二甲醇反应器继续进行甲醇合成反应得到最后产 物。

在本发明的一个优选实施例中，所述未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物与所述循环气进行换热。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器使用沸腾水移除甲 醇合成反应放出的热量。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器送出第二汽液混合 物，所述第二汽液混合物进行汽水分离后产生一压力为1.1MPag～1.7MPag的 低压蒸汽。

在本发明的一个优选实施例中，所述最后产物经过冷却后的温度为30 ℃～45℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述最后产物冷却过程中与所述第一混 合气进行热交换。

在本发明的一个优选实施例中，所述最后产物中的醇净值为18～21 mol％。

作为本发明的第二方面的上述生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇 合成方法的装置，包括：

第一冷却装置，所述第一冷却装置具有第一混合气入口、第一混合气出 口、第一最后产物入口、第一最后产物出口，其中所述第一混合气入口连接 一新鲜气输送管的一端和第一循环气输送管的一端，所述新鲜气输送管送来 新鲜气，所述第一循环气输送管送来循环气；

两台第一甲醇反应器，每一第一甲醇反应器的顶部配置有第二混合气入 口，上部配置有第一汽液混合物出口，下部配置有第一分离水回流口，底部 配置有第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口，其中每一第二混合气 入口通过一第一混合气输送管与所述第一冷却装置中的第一混合气出口连 接；

一第一汽液分离器，所述第一汽液分离器至少配置有两个第一汽液混合 物入口、两个第一分离水出口和一个中压蒸汽出口，其中两个第一汽液混合 物入口分别通过两根第一汽液混合物输送管与对应的一台甲醇反应器上部的 第一汽液混合物出口连接，两个第一分离水出口分别通过两根第一分离水输 送管与对应的甲醇反应器下部的第一分离水回流口连接；所述中压蒸汽出口 送出中压蒸汽；

一第二甲醇反应器，所述第二甲醇反应器的顶部配置有一个第一未反应 完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口和两个第二汽液混合物出口，底部配置有 一个第一最后产物出口和两个第二分离水回流口，所述第一未反应完的合成 气和甲醇蒸汽混合物入口通过第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送 管与两台第一甲醇反应器底部的第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出 口连接；所述第一最后产物出口通过第一最后产物输送管与所述第一冷却装 置中的第一最后产物入口连接；

一第二汽液分离器，所述第二汽液分离器至少配置有两个第二汽液混合 物入口、两个第二分离水出口和一个低压蒸汽出口，其中两个第二汽液混合 物入口分别通过两根第二汽液混合物输送管与所述第二甲醇反应器中对应的 第二汽液混合物出口连接，两个第二分离水出口分别通过两根第二分离水输 送管与所述第二甲醇反应器中对应的第二分离水回流口连接，所述低压蒸汽 出口送出低压蒸汽；

第二冷却装置，所述第二冷却装置具有第二最后产物入口和第二最后产 物出口，第二最后产物入口通过第二最后产物输送管与所述第一冷却装置中 的第一最后产物出口连接；

第三冷却装置，所述第三冷却装置具有第三最后产物入口和第三最后产 物出口，第三最后产物入口通过第三最后产物输送管与所述第二冷却装置中 的第二最后产物出口连接；

一第三气液分离器，所述第三气液分离器具有第四最后产物入口、第一 循环气出口和分离液体出口，其中所述第四最后产物入口通过第四最后产物 输送管与所述第三冷却装置中的第三最后产物出口连接；所述第一循环气出 口一方面连接一驰放管，另一方面通过一循环压缩机与所述第一循环气输送 管的另一端连接；

一减压闪蒸罐，所述减压闪蒸罐具有一分离液体入口、粗甲醇出口以及 闪蒸气出口，所述分离液体入口通过分离液体输送管与所述第三气液分离器 上的分离液体出口连接，所述粗甲醇出口输出粗甲醇，所述闪蒸气出口送出 闪蒸气。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一冷却装置为气气换热器，第二 冷却装置为空冷器，第三冷却装置为水冷换热器。

在本发明的一个优选实施例中，还包括第四冷却装置，所述第四冷却装 置具有第二未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口、第二未反应完的合成 气和甲醇蒸汽混合物出口、第三混合气入口或第二循环气入口、第三混合气 出口或第二循环气出口，所述第二未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口 通过所述第二未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管与两台第一甲醇反 应器底部的第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口连接，所述第二未 反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口通过第三未反应完的合成气和甲醇蒸 汽混合物输送管与所述第二甲醇反应器的第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽 混合物入口连接，所述第三混合气入口通过第二混合气输送管与所述第一冷 却装置中的第一混合气出口连接或者第二循环气入口通过第二循环气输送管 与所述第一循环气输送管连接；所述第三混合气出口通过第三混合气输送管 与两台第一甲醇反应器中的第二混合气入口连接或者所述第二循环气出口通 过第三循环气输送管与两台第一甲醇反应器中的第二混合气入口连接并通过 第三混合气输送管与两台第一甲醇反应器中的第二混合气入口连接。

在本发明的一个优选实施例中，在所述新鲜气输送管中串联一压缩机。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器为水冷甲醇反应器。

在本发明的一个优选实施例中，在所述水冷甲醇反应器内配置有若干第 一反应管，在所述第一反应管内配置有铜基催化剂，所述第一混合气进入到 所述第一反应管内，在所述第一反应管内的铜基催化剂催化作用下发生甲醇 合成反应，所述第一反应管外通过沸腾水冷却。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器为CN203227477U描 述的将催化剂装于换热管之间的等温固定床反应器或将催化剂装于板子外侧 的IMC等温板式合成塔。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器中的反应气体流向 为轴向或径向形式。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂与 第二甲醇反应器中的铜基催化剂相同，均为高低温活性铜基催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂为 高温活性铜基催化剂，所述第二甲醇反应器中的铜基催化剂为低温活性铜基 催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一冷却装置、第四冷却装置为气 气换热器，第二冷却装置为空冷器，第三冷却装置为水冷换热器。

或者，作为本发明的第二方面的上述生产不同等级蒸汽的节能型超大规 模甲醇合成方法的装置，包括：

第五冷却装置，所述第五冷却装置具有第四混合气入口、第四混合气出 口、第三未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口、第三未反应完的合成气 和甲醇蒸汽混合物出口，其中所述第四混合气入口连接一新鲜气输送管的一 端和第一循环气输送管的一端，所述新鲜气输送管送来新鲜气，所述第一循 环气输送管送来循环气；

两台第一甲醇反应器，每一第一甲醇反应器的顶部配置有第二混合气入 口，上部配置有第一汽液混合物出口，下部配置有第一分离水回流口，底部 配置有第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口，其中每一第二混合气 入口通过一第一混合气输送管与所述第五冷却装置中的第三混合气出口连 接；两台第一甲醇反应器底部的第一未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出 口并接后通过第四未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管与所述第五冷 却装置的第三未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口连接；

一第一汽液分离器，所述第一汽液分离器至少配置有两个第一汽液混合 物入口、两个第一分离水出口和一个中压蒸汽出口，其中两个第一汽液混合 物入口分别通过两根第一汽液混合物输送管与对应的一台甲醇反应器上部的 第一汽液混合物出口连接，两个第一分离水出口分别通过两根第一分离水输 送管与对应的甲醇反应器下部的第一分离水回流口连接；所述中压蒸汽出口 送出中压蒸汽；

第六冷却装置，所述第六冷却装置具有第四未反应完的合成气和甲醇蒸 汽混合物入口、第四未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口，所述第六冷 却装置的第四未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口通过第五未反应完的 合成气和甲醇蒸汽混合物输送管与所述第五冷却装置的第三未反应完的合成 气和甲醇蒸汽混合物出口连接；

第四气液分离装置，所述第四气液分离装置具有第五未反应完的合成气 和甲醇蒸汽混合物入口、第一未反应完合成气出口和第一分离液体出口，所 述第四气液分离装置的第五未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口通过第 六未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管与所述第六冷却装置的第四未 反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口连接；

一第二甲醇反应器，所述第二甲醇反应器的顶部配置有一个第一未反应 完的合成气入口和两个第二汽液混合物出口，底部配置有一个第一最后产物 出口和两个第二分离水回流口；

一第二汽液分离器，所述第二汽液分离器至少配置有两个第二汽液混合 物入口、两个第二分离水出口和一个低压蒸汽出口，其中两个第二汽液混合 物入口分别通过两根第二汽液混合物输送管与所述第二甲醇反应器中对应的 第二汽液混合物出口连接，两个第二分离水出口分别通过两根第二分离水输 送管与所述第二甲醇反应器中对应的第二分离水回流口连接，所述低压蒸汽 出口送出低压蒸汽；

第七冷却装置，所述第七冷却装置具有第五最后产物入口、第五最后产 物出口、第二未反应完合成气入口、第二未反应完合成气出口，所述第七冷 却装置的第五最后产物入口通过第五最后产物输送管与所述第二甲醇反应器 底部的第一最后产物出口连接，所述第七冷却装置的第二未反应完合成气入 口通过第一未反应完合成气输送管与所述第四气液分离装置的第一未反应完 合成气出口连接；所述第七冷却装置的第二未反应完合成气出口通过第二未 反应完合成气输送管与所述第二甲醇反应器顶部的第一未反应完的合成气入 口连接；

第二冷却装置，所述第二冷却装置具有第二最后产物入口和第二最后产 物出口，第二最后产物入口通过第六最后产物输送管与所述第七冷却装置中 的第五最后产物出口连接；

第三冷却装置，所述第三冷却装置具有第三最后产物入口和第三最后产 物出口，第三最后产物入口通过第七最后产物输送管与所述第二冷却装置中 的第二最后产物出口连接；

一第三气液分离器，所述第三气液分离器具有第四最后产物入口、第一 循环气出口和第二分离液体出口，其中所述第四最后产物入口通过第八最后 产物输送管与所述第三冷却装置中的第三最后产物出口连接；所述第一循环 气出口一方面连接一驰放管，另一方面通过一循环压缩机与所述第一循环气 输送管的另一端连接；

一减压闪蒸罐，所述减压闪蒸罐具有一第三分离液体入口、粗甲醇出口 以及闪蒸气出口，所述第三分离液体入口通过第一分离液体输送管与所述第 三气液分离器上的第二分离液体出口连接，所述粗甲醇出口输出粗甲醇，所 述闪蒸气出口送出闪蒸气；

第八冷却装置，所述第八冷却装置具有第四分离液体入口、第四分离液 体出口，所述第四分离液体入口通过第二分离液体输送管与所述第四气液分 离装置的第一分离液体出口连接，所述第八冷却装置的第四分离液体出口通 过第三分离液体输送管与所述第一分离液体输送管连接。

在本发明的一个优选实施例中，在所述新鲜气输送管中串联一压缩机。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器为水冷甲醇反应器。

在本发明的一个优选实施例中，在所述水冷甲醇反应器内配置有若干第 一反应管，在所述第一反应管内配置有铜基催化剂，所述第一混合气进入到 所述第一反应管内，在所述第一反应管内的铜基催化剂催化作用下发生甲醇 合成反应，所述第一反应管外通过沸腾水冷却。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器为CN203227477U描 述的将催化剂装于换热管之间的等温固定床反应器或将催化剂装于板子外侧 的IMC等温板式合成塔。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二甲醇反应器中的反应气体流向 为轴向或径向形式。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂与 第二甲醇反应器中的铜基催化剂相同，均为高低温活性铜基催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一甲醇反应器中的铜基催化剂为 高温活性铜基催化剂，所述第二甲醇反应器中的铜基催化剂为低温活性铜基 催化剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二冷却装置为空冷器，第三冷却 装置为水冷换热器，第五冷却装置为气气换热器、第六冷却装置为空冷器， 第七冷却装置为气气换热器，第八冷却装置为水冷换热器。

本发明通过上述甲醇合成回路的流程配置，可以避免现有技术所产生的 问题。并且从甲醇合成反应的化学平衡角度上分析，这样设置可以最大限度 的提高单程转化率和反应器出口甲醇浓度，降低循环比和能耗。

本发明可以用于大规模甲醇生产装置(5500吨/天或180万吨/年)，实现 了单系列超大规模甲醇生产；同时本发明专利的甲醇合成回路可以产生不同 等级的蒸汽，不但可以外输中压蒸汽，而且可以满足下游甲醇精馏装置的低 压蒸汽需求。本发明可以最大限度的提高单程转化率和反应器出口甲醇浓度， 降低循环比和能耗。

本发明的水冷甲醇反应器和另一种结构形式的等温固定床反应器或IMC 等温板式合成塔均使用沸腾水移走反应热量，传热效率高，并合理利用了反 应热量，产生的低压蒸汽供下游甲醇精馏装置使用。

本发明与现有技术相比，具有以下特点：

1.本发明可以用于大规模甲醇生产装置，甲醇装置的产能可以达到日产 5500吨/天或180万吨/年的能力。

2.本发明是入塔气首先进入两台并联的水冷甲醇反应器，反应后的混合 物再进入一台另一种结构形式的甲醇反应器，继续进行甲醇合成反应，使得 最终反应器出口的醇净值高。从甲醇合成反应的化学平衡角度出发，这样设 置可以最大限度的提高单程转化率和反应器出口甲醇浓度，降低循环比和能 耗。

3.本发明的合成回路中，可以根据实际工况选择，设计两台气气换热器 串联预热；单台气气换热器预热或者两台气气换热器对一股循环气和循环气 与新鲜气的混合气分别预热。在合成回路中可以实现换热网络的优化设计， 能量的合理有效利用。

4.本发明另一种结构形式的甲醇反应器采用类似于申请人专利(授权号 CN203227477U)描述的将催化剂装于换热管之间的等温固定床反应器结构形 式，或者该技术领域内所熟悉的Casale设计的IMC等温板式合成塔结构。铜 基催化剂放在管子或板子外侧，合成气在反应器管或板子外侧进行甲醇合成 反应。反应器管或板子内使用沸腾水移除反应热，并在汽包内产生低压蒸汽。 本发明的等温甲醇反应器产生的低压蒸汽可以满足下游甲醇精馏装置的低压 蒸汽需求。

5、本发明另外一种结构形式的甲醇反应器可以采用的反应气体流向可以 为轴向或者为径向形式。

6、本发明中两台水冷反应器与另外一种结构形式的甲醇反应器可以装同 时具备高低温活性的同种铜基催化剂；可以分别在两台水冷反应器装高温活 性铜基催化剂，在另外一种结构形式的甲醇反应器装低温活性的铜基催化剂。

7.本发明的合成回路中，可以根据实际工况选择，设计两台水冷反应器 串联段间冷凝分离器，实现甲醇与未反应合成气分离。未反应的合成气进入 一台另一种结构形式的甲醇反应器，继续进行甲醇合成反应。

本发明的方法和系统可以用于大规模甲醇生产装置，生产能力达到日产 5500吨/天或180万吨/年；使用并联的水冷甲醇反应器串联一台另一种结构 形式产蒸汽的等温甲醇反应器的合成回路，可以生产不同等级的蒸汽，低压 蒸汽可以满足下游甲醇精馏装置的低压蒸汽需求。通过合理配置的换热网络， 最大限度的提高单程转化率和反应器出口甲醇浓度，降低循环比和能耗。

附图说明

图1为本发明实施例1生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置流程示意图。

图2为本发明实施例2生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置流程示意图。

图3为本发明实施例3生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置流程示意图。

图4为本发明实施例4生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置流程示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，图中给出的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置，包括两台水冷甲醇反应器A1、A2，一台另一种结构形式的甲醇反应器C， 两台汽液分离器B、D，一台气液分离器H，一台压缩机K，两台气气换热器L、 E，一台空冷器F,一台水冷换热器G,一台循环压缩机J，一台减压闪蒸罐I。

水冷甲醇反应器A1、A2顶部配置有混合气入口A11、A21，上部配置有汽 液混合物出口A12、A22，下部配置有分离水回流口A13、A23，底部配置有未 反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口A14、A24,在水冷甲醇反应器A1、A2 下部还配置有开工用加热装置A15、A25。水冷甲醇反应器A1、A2内配置有若 干反应管，在反应管内配置有铜基催化剂，反应管外通过水冷却。

另一种结构形式的甲醇反应器C为CN203227477U描述的将催化剂装于换 热管之间的等温固定床反应器或将催化剂装于板子外侧的IMC等温板式合成 塔。换热管或板子内通过水冷却。在另一种结构形式的甲醇反应器C的顶部 配置有一个未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口C1和两个汽液混合物出 口C2、C3，底部配置有一个最后产物出口C6和两个分离水回流口C4、C5。

汽液分离器B上至少配置有两个汽液混合物入口B1、B2、两个分离水出 口B3、B4和一个中压蒸汽出口B5。

汽液分离器D至少配置有两个汽液混合物入口D1、D2、两个分离水出口 D3、D4和一个低压蒸汽出口D5。

气液分离器H具有最后产物入口H1、循环气出口H2和分离液体出口H3。

气气换热器L具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口L1、未反应 完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口L2、混合气入口L3、混合气出口L4。

气气换热器E具有混合气入口E1、混合气出口E2、最后产物入口E3、最 后产物出口E4。

减压闪蒸罐I具有一分离液体入口I1、粗甲醇出口I2以及闪蒸气出口 I3。

新鲜气输送管1在串联压缩机K后与循环气输送管2并接后与气气换热 器E的混合气入口E1连接，气气换热器E的混合气出口E2通过混合气输送 管3a与气气换热器L的混合气入口L3连接，气气换热器L的混合气出口L4 通过混合气输送管3与水冷甲醇反应器A1、A2顶部的混合气入口A11、A21 连接，水冷甲醇反应器A1、A2并联运行。

水冷甲醇反应器A1、A2上部的汽液混合物出口A12、A22分别通过汽液 混合物输送管13、13a与汽液分离器B上的两个汽液混合物入口B1、B2连接， 汽液分离器B上的两个分离水出口B3、B4通过分离水输送管14、14a与水冷 甲醇反应器A1、A2下部的分离水回流口A13、A23连接。

水冷甲醇反应器A1、A2底部的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口 A14、A24通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4与气气换热器L 的具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口L1连接，气气换热器L的具 有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口L2通过未反应完的合成气和甲醇 蒸汽混合物输送管5与另一种结构形式的甲醇反应器C顶部的未反应完的合 成气和甲醇蒸汽混合物入口C1连接。

另一种结构形式的甲醇反应器C顶部的两个汽液混合物出口C2、C3分别 通过汽液输送管15、15a与汽液分离器D的两个汽液混合物入口D1、D2连接， 汽液分离器D的两个分离水出口D3、D4分别通过分离水输送管16、16a与另 一种结构形式的甲醇反应器C底部的两个分离水回流口C4、C5连接。

另一种结构形式的甲醇反应器C底部的最后产物出口C6通过最后产物输 送管6与气气换热器E的最后产物入口E3连接，气气换热器E的最后产物出 口E4通过最后产物输送管7与空冷器F的入口连接，空冷器F的出口通过最 后产物输送管8与水冷换热器G的入口连接，水冷换热器G的出口通过最后 产物输送管9与气液分离器H的最后产物入口H1连接。

气液分离器H的循环气出口H2一方面与驰放管10的一端连接，另一方 面与循环压缩机J的入口连接，循环压缩机J的出口与循环气输送管2的另 一端连接，气液分离器H的分离液体出口H3通过分离液体输送管17与减压 闪蒸罐I的连接分离液体入口I1，减压闪蒸罐I的粗甲醇出口I2和闪蒸气出 口I3分别连接粗甲醇输送管11和闪蒸气出口管12。

新鲜气通过新鲜气输送管1进入压缩机K，压力升高至7.4～8.1MPag， 然后与从循环气输送管2来的循环气混合，混合后的气体经过气气换热器E， 预热混合气温度至180℃～200℃。预热后的混合气在气气换热器L中再次预 热升温至210℃～230℃。升温后的入塔气通过混合气输送管3均匀分配地进 入并联的两台水冷甲醇反应器A1、A2中。入塔气中H2为40～70mol％；CO为 5～25mol％；CO2为1～10mol％。

入塔气进入两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管内，在反应管内铜基催 化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，具体反应式如下：

$\left(\begin{array}{cc}CO+2H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH& {\mathrm{CO}}_2+3H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH+H_{2}O\end{array}\right)$

在两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管的管外，使用沸腾水移走甲醇合 成反应放出的热量，同时汽水混合物通过汽液混合物输送管13、13a进入汽 液分离器B。在汽液分离器B内进行汽液混合物的分离并产生2.2MPag～ 2.7MPag的中压蒸汽通过汽液分离器B上的中压蒸汽出口B5送至全厂蒸汽管 网。

汽液分离器B分离的分离水通过分离水输送管14、14a分别进入到两台 水冷甲醇反应器A1、A2内循环使用。

经过两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2未反应完的合成气和甲醇蒸汽混 合物，温度在240℃～260℃。通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送 管4进入气气换热器L，在气气换热器L内与从气气换热器E来的预热原料气 换热，温度降至220℃～210℃后。冷却后的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混 合物通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管5进入另一种结构形式 的甲醇反应器C，该另一种结构形式的甲醇反应器C可使用上海国际化建工程 咨询公司专利(授权号CN203227477U)描述的将催化剂装于换热管之间的等 温固定床反应器，或者该技术领域内所熟悉的Casale设计的IMC等温板式合 成塔结构。未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物进入另一种结构形式的甲醇 反应器C的管子或板子外侧，并在管子或板子外侧铜基催化剂的作用下，继 续发生甲醇合成反应。由于另一种结构形式的甲醇反应器C中的产生汽包压 力较低，使得反应温度比并联的水冷甲醇反应器A1、A2温度低，从而在合成 反应的热力学角度分析，使得未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物中的有效 气体反应的更加完全，出口的甲醇含量更高，醇净值达到18～21mol％。另一 种结构形式的甲醇反应器C的管子或板子内侧使用沸腾水移走反应热，汽液 混合物通过汽液输送管15、15a进入汽液分离器D内，在汽液分离器D内进 行汽液分离，并产生1.1MPag～1.7MPag的低压蒸汽由汽液分离器D的低压蒸 汽出口D5送出。反应后的最后产物的温度为210℃～230℃离开另一种结构形 式的甲醇反应器C通过最后产物输送管6进入气气换热器E进行冷却，并预 热气气换热器E中的混合气。甲醇反应器C中的反应气体的流向为轴向或径 向。而且两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂与甲醇反应器C 中的铜基催化剂均相同，均为高低温活性铜基催化剂。或者两台并联的水冷 甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂为高温活性铜基催化剂，甲醇反应器C中 的铜基催化剂为低温活性铜基催化剂。

冷却后的最后产物经过最后产物输送管7进入空冷器F，温度降至60℃～ 80℃，再通过最后产物输送管8进入水冷换热器G,在水冷换热器G内冷却至 30℃～45℃。冷却后的最后产物通过最后产物输送管9进入气液分离器H内， 进行气液混合物的分离。分离后的气体一股通过驰放管10进行驰放；另一股 进入循环压缩机J内进行压缩，然后通过循环气输送管2与新鲜气混合进行 再次反应。分离的液体进入减压闪蒸罐I进行减压闪蒸后生成的粗甲醇进入 甲醇储罐或送入下游甲醇精馏装置。

实施例2

参见图2，图中给出的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装置 与实施例1的区别在于取消了气气换热器L，水冷甲醇反应器A1、A2底部的 未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口A14、A24直接通过未反应完的合成 气和甲醇蒸汽混合物输送管4与另一种结构形式的甲醇反应器C顶部的未反 应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口C1连接，气气换热器E的混合气出口E2 直接通过混合气输送管3与水冷甲醇反应器A1、A2顶部的混合气入口A11、 A21连接。

新鲜气通过新鲜气输送管1进入压缩机K，压力升高至7.9MPag，然后 与从循环气输送管2来的循环气混合，混合后的气体经过气气换热器E，预热 混合气温度至210℃。升温后的入塔气通过混合气输送管3均匀分配地进入并 联的两台水冷甲醇反应器A1、A2中。入塔气中H2为40～70mol％；CO为5～ 25mol％；CO2为1～10mol％。

入塔气进入两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管内，在反应管内铜基催 化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，具体反应式如下：

$\left(\begin{array}{cc}CO+2H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH& {\mathrm{CO}}_2+3H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH+H_{2}O\end{array}\right)$

在两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管的管外，使用沸腾水移走甲醇合 成反应放出的热量，同时汽水混合物通过气液混合物输送管13、13a进入汽 液分离器B。在汽液分离器B内进行汽液混合物的分离并产生2.5MPag的中 压蒸汽通过汽液分离器B上的中压蒸汽出口B5送至全厂蒸汽管网。

汽液分离器B分离的分离水通过分离水输送管14、14a分别进入到两台 水冷甲醇反应器A1、A2内循环使用。

经过两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2未反应完的合成气和甲醇蒸汽混 合物，温度在250℃。通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4进入 另一种结构形式的甲醇反应器C，该另一种结构形式的甲醇反应器C可使用上 海国际化建工程咨询公司专利(授权号CN203227477U)描述的将催化剂装于 换热管之间的等温固定床反应器，或者该技术领域内所熟悉的Casale设计的 IMC等温板式合成塔结构。未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物进入另一种结 构形式的甲醇反应器C的管子或板子外侧，并在管子或板子外侧铜基催化剂 的作用下，继续发生甲醇合成反应。由于另一种结构形式的甲醇反应器C中 的产生汽包压力较低，使得反应温度比并联的水冷甲醇反应器A1、A2温度低， 从而在合成反应的热力学角度分析，使得未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物中的有效气体反应的更加完全，出口的甲醇含量更高，醇净值达到 19.6mol％。另一种结构形式的甲醇反应器C的管子或板子内侧使用沸腾水移 走反应热，汽液混合物通过汽液输送管15、15a进入汽液分离器D内，在汽 液分离器D内进行汽液分离，并产生1.45MPag的低压蒸汽由汽液分离器D的 低压蒸汽出口D5送出。反应后的最后产物的温度为223℃离开另一种结构形 式的甲醇反应器C通过最后产物输送管6进入气气换热器E进行冷却，并预 热气气换热器E中的混合气。甲醇反应器C中的反应气体的流向为轴向或径 向。而且两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂与甲醇反应器C 中的铜基催化剂均相同，均为高低温活性铜基催化剂。或者两台并联的水冷 甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂为高温活性铜基催化剂，甲醇反应器C中 的铜基催化剂为低温活性铜基催化剂。

冷却后的最后产物经过最后产物输送管7进入空冷器F，温度降至70℃， 再通过最后产物输送管8进入水冷换热器G,在水冷换热器G内冷却至40℃。 冷却后的最后产物通过最后产物输送管9进入气液分离器H内，进行气液混 合物的分离。分离后的气体一股通过驰放管10进行驰放；另一股进入循环压 缩机J内进行压缩，然后通过循环气输送管2与新鲜气混合进行再次反应。 分离的液体进入减压闪蒸罐I进行减压闪蒸后生成的粗甲醇进入甲醇储罐或 送入下游甲醇精馏装置。

实施例3

参见图3，图中给出的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装置 与实施例1的区别在于气气换热器L具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物入口L1、未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口L2、循环气入口L3’、 循环气出口L4’，循环气输送管2还通过一循环气输送管2a与气气换热器L 的循环气入口L3’连接，气气换热器L的循环气出口L4’通过混合气输送管 3’与水冷甲醇反应器A1、A2顶部的混合气入口A11、A21连接，气气换热器 E的混合气出口E2通过混合气输送管3”与混合气输送管3’连接。

新鲜气通过新鲜气输送管1进入压缩机K，压力升高至7.9MPag，然后 与从循环气输送管2来的一股循环气混合，混合后的气体经过气气换热器E， 预热混合气温度至205℃。循环气另一股通过循环气输送管2a进入气气换热 器L，预热后的温度升至240℃,预热后的循环气和预热后的混合气再次混合， 温度降至212℃，混合后的入塔气通过混合气输送管3’均匀分配地进入并联 的两台水冷甲醇反应器A1、A2中。入塔气中H2为40～70mol％；CO为5～ 25mol％；CO2为1～10mol％。

入塔气进入两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管内，在反应管内铜基催 化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，具体反应式如下：

$\left(\begin{array}{cc}CO+2H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH& {\mathrm{CO}}_2+3H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH+H_{2}O\end{array}\right)$

在两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管的管外，使用沸腾水移走甲醇合 成反应放出的热量，同时汽水混合物通过汽液混合物输送管13、13a进入汽 液分离器B。在汽液分离器B内进行气液混合物的分离并产生2.2MPag～ 2.7MPag的中压蒸汽通过汽液分离器B上的中压蒸汽出口B5送至全厂蒸汽管 网。

汽液分离器B分离的分离水通过分离水输送管14、14a分别进入到两台 水冷甲醇反应器A1、A2内循环使用。

经过两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2未反应完的合成气和甲醇蒸汽混 合物，温度在240℃～260℃。通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送 管4进入气气换热器L，在气气换热器L内与从循环气输送管2a送过来的循 环气换热，温度降至205℃后。冷却后的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物 通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管5进入另一种结构形式的甲 醇反应器C，该另一种结构形式的甲醇反应器C可使用上海国际化建工程咨询 公司专利(授权号CN203227477U)描述的将催化剂装于换热管之间的等温固 定床反应器，或者该技术领域内所熟悉的Casale设计的IMC等温板式合成塔 结构。未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物进入另一种结构形式的甲醇反应 器C的管子或板子外侧，并在管子或板子外侧铜基催化剂的作用下，继续发 生甲醇合成反应。由于另一种结构形式的甲醇反应器C中的产生汽包压力较 低，使得反应温度比并联的水冷甲醇反应器A1、A2温度低，从而在合成反应 的热力学角度分析，使得未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物中的有效气体 反应的更加完全，出口的甲醇含量更高，醇净值达到20.3mol％。另一种结构 形式的甲醇反应器C的管子或板子内侧使用沸腾水移走反应热，汽液混合物 通过汽液输送管15、15a进入汽液分离器D内，在汽液分离器D内进行汽液 分离，并产生1.29MPag的低压蒸汽由汽液分离器D的低压蒸汽出口D5送出。 反应后的最后产物的温度为215℃离开另一种结构形式的甲醇反应器C通过 最后产物输送管6进入气气换热器E进行冷却，并预热气气换热器E中的混 合气。甲醇反应器C中的反应气体的流向为轴向或径向。而且两台并联的水 冷甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂与甲醇反应器C中的铜基催化剂均相同， 均为高低温活性铜基催化剂。或者两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2中的铜 基催化剂为高温活性铜基催化剂，甲醇反应器C中的铜基催化剂为低温活性 铜基催化剂。

冷却后的最后产物经过最后产物输送管7进入空冷器F，温度降至70℃， 再通过最后产物输送管8进入水冷换热器G,在水冷换热器G内冷却至40℃。 冷却后的最后产物通过最后产物输送管9进入气液分离器H内，进行气液混 合物的分离。分离后的气体一股通过驰放管10进行驰放；另一股进入循环压 缩机J内进行压缩，然后通过循环气输送管2与新鲜气混合进行再次反应。 分离的液体进入减压闪蒸罐I进行减压闪蒸后生成的粗甲醇进入甲醇储罐或 送入下游甲醇精馏装置。

实施例4

参见图4，图中给出的生产不同等级蒸汽的节能型超大规模甲醇合成装 置，包括两台水冷甲醇反应器A1、A2，一台另一种结构形式的甲醇反应器C， 两台汽液分离器B、D，一台气液分离器H，一台压缩机K，两台气气换热器L’、 E’，一台空冷器F,一台水冷换热器G,一台循环压缩机J，一台减压闪蒸罐I， 一台空冷器M,一台气液分离器N，一台水冷器P。

水冷甲醇反应器A1、A2顶部配置有混合气入口A11、A21，上部配置有汽 液混合物出口A12、A22，下部配置有分离水回流口A13、A23，底部配置有未 反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口A14、A24,在水冷甲醇反应器A1、A2 下部还配置有开工用加热装置A15、A25。水冷甲醇反应器A1、A2内配置有若 干反应管，在反应管内配置有铜基催化剂，反应管外通过水冷却。

另一种结构形式的甲醇反应器C为CN203227477U描述的将催化剂装于换 热管之间的等温固定床反应器或将催化剂装于板子外侧的IMC等温板式合成 塔。换热管或板子内通过水冷却。在另一种结构形式的甲醇反应器C的顶部 配置有一个未反应完的合成气入口C1’和两个汽液混合物出口C2、C3，底部 配置有一个最后产物出口C6和两个分离水回流口C4、C5。

汽液分离器B上至少配置有两个汽液混合物入口B1、B2、两个分离水出 口B3、B4和一个中压蒸汽出口B5。

汽液分离器D至少配置有两个汽液混合物入口D1、D2、两个分离水出口 D3、D4和一个低压蒸汽出口D5。

气液分离器H具有最后产物入口H1、循环气出口H2和分离液体出口H3。

气气换热器L’具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口L1’、未反 应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口L2’、混合气入口L3’、混合气出口L4’。

气气换热器E’具有未反应完合成气入口E1’、未反应完合成气出口E2’、 最后产物入口E3’、最后产物出口E4’。

减压闪蒸罐I具有一分离液体入口I1、粗甲醇出口I2以及闪蒸气出口 I3。

空冷器M具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口M1、未反应完的 合成气和甲醇蒸汽混合物出口M2。

气液分离器N具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口N1、未反应 完合成气出口N2和分离液体出口N3。

水冷换热器P具有分离液体入口P1和分离液体出口P2。

新鲜气输送管1在串联压缩机K后与循环气输送管2并接后与气气换热 器L’的混合气入口L3’连接，气气换热器L的混合气出口L4’通过混合气 输送管3b与水冷甲醇反应器A1、A2顶部的混合气入口A11、A21连接，水冷 甲醇反应器A1、A2并联运行。

水冷甲醇反应器A1、A2上部的汽液混合物出口A12、A22分别通过汽液 混合物输送管13、13a与汽液分离器B上的两个汽液混合物入口B1、B2连接， 汽液分离器B上的两个分离水出口B3、B4通过分离水输送管14、14a与水冷 甲醇反应器A1、A2下部的分离水回流口A13、A23连接。

水冷甲醇反应器A1、A2底部的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口 A14、A24通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4a与气气换热器L’ 的具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物入口L1’连接，气气换热器L’ 的具有未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口L2’通过未反应完的合成气 和甲醇蒸汽混合物输送管4b与空冷器M的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合 物入口M1连接，空冷器M的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物出口M2通 过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4c与气液分离器N的未反应完 的合成气和甲醇蒸汽混合物入口N1连接，气液分离器N的未反应完合成气出 口N2通过未反应完合成气输送管18a与气气换热器E’的未反应完合成气入 口E1’连接，气气换热器E’具有未反应完合成气出口E2’通过未反应完合 成气输送管18b与另一种结构形式的甲醇反应器C顶部的未反应完的合成气 入口C1’连接。

另一种结构形式的甲醇反应器C顶部的两个汽液混合物出口C2、C3分别 通过汽液输送管15、15a与汽液分离器D的两个汽液混合物入口D1、D2连接， 汽液分离器D的两个分离水出口D3、D4分别通过分离水输送管16、16a与另 一种结构形式的甲醇反应器C底部的两个分离水回流口C4、C5连接。

另一种结构形式的甲醇反应器C底部的最后产物出口C6通过最后产物输 送管6a与气气换热器E’的最后产物入口E3’连接，气气换热器E’的最后 产物出口E4’通过最后产物输送管6b与空冷器F的入口连接，空冷器F的出 口通过最后产物输送管8与水冷换热器G的入口连接，水冷换热器G的出口 通过最后产物输送管9与气液分离器H的最后产物入口H1连接。

气液分离器H的循环气出口H2一方面与驰放管10的一端连接，另一方 面与循环压缩机J的入口连接，循环压缩机J的出口与循环气输送管2的另 一端连接，气液分离器H的分离液体出口H3通过分离液体输送管17与减压 闪蒸罐I的连接分离液体入口I1，减压闪蒸罐I的粗甲醇出口I2和闪蒸气出 口I3分别连接粗甲醇输送管11和闪蒸气出口管12。

气液分离器N的分离液体出口N3通过分离液体输送管19a与水冷换热器 P的分离液体入口P1连接，水冷换热器P的分离液体出口P2通过分离液体输 送管19b与分离液体输送管17连接。

新鲜气通过新鲜气输送管1进入压缩机K，压力升高至7.9MPag，然后 与从循环气输送管2来的循环气混合，混合后的气体经过气气换热器L’，预 热混合气温度至210℃。升温后的入塔气即混合气通过混合气输送管3b均匀 分配地进入并联的两台水冷甲醇反应器A1、A2中。入塔气中H2为40～70mol％； CO为5～25mol％；CO2为1～10mol％。

入塔气进入两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管内，在反应管内铜基催 化剂的催化作用下发生甲醇合成反应，具体反应式如下：

$\left(\begin{array}{cc}CO+2H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH& {\mathrm{CO}}_2+3H_2\iff {\mathrm{CH}}_{3}OH+H_{2}O\end{array}\right)$

在两台水冷甲醇反应器A1、A2的反应管的管外，使用沸腾水移走甲醇合 成反应放出的热量，同时汽水混合物通过汽液混合物输送管13、13a进入汽 液分离器B。在汽液分离器B内进行汽液混合物的分离并产生2.6MPag的中 压蒸汽通过汽液分离器B上的中压蒸汽出口B5送至全厂蒸汽管网。

汽液分离器B分离的分离水通过分离水输送管14、14a分别进入到两台 水冷甲醇反应器A1、A2内循环使用。

经过两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2未反应完的合成气和甲醇蒸汽混 合物，温度在250℃。通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4a进 入气气换热器L’，在气气换热器L’内与循环气与原料气的混合气换热，温 度降至140～130℃，冷却后的未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物经过未反 应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4b进入空冷器M，温度降至70℃，再 通过未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物输送管4c进入气液分离器N内，进 行气液混合物的分离。分离后的液体通过分离液体输送管19a进入水冷换热 器P,在水冷换热器P内冷却至40℃,然后通过分离液体输送管19b、分离液体 输送管17进入减压闪蒸罐I进行减压闪蒸后生成的粗甲醇进入甲醇储罐或送 入下游甲醇精馏装置。

分离后的未反应完的合成气通过未反应完的合成气输送管18a进入气气 换热器E’，预热混合气温度至210℃，然后通过未反应完的合成气输送管18b 进入另一种结构形式的甲醇反应器C，该另一种结构形式的甲醇反应器C可使 用上海国际化建工程咨询公司专利(授权号CN203227477U)描述的将催化剂 装于换热管之间的等温固定床反应器，或者该技术领域内所熟悉的Casale设 计的IMC等温板式合成塔结构。未反应完的合成气和甲醇蒸汽混合物进入另 一种结构形式的甲醇反应器C的管子或板子外侧，并在管子或板子外侧铜基 催化剂的作用下，继续发生甲醇合成反应。由于另一种结构形式的甲醇反应 器C中的产生汽包压力较低，使得反应温度比并联的水冷甲醇反应器A1、A2 温度低，从而在合成反应的热力学角度分析，使得未反应完的合成气和甲醇 蒸汽混合物中的有效气体反应的更加完全，出口的甲醇浓度为12.3mol％。另 一种结构形式的甲醇反应器C的管子或板子内侧使用沸腾水移走反应热，汽 液混合物通过汽液输送管15、15a进入汽液分离器D内，在汽液分离器D内 进行汽液分离，并产生1.29MPag的低压蒸汽由汽液分离器D的低压蒸汽出 口D5送出。反应后的最后产物的温度为225℃离开另一种结构形式的甲醇反 应器C通过最后产物输送管6a进入气气换热器E’进行冷却，并预热气气换 热器E’中的混合气。甲醇反应器C中的反应气体的流向为轴向或径向。而且 两台并联的水冷甲醇反应器A1、A2中的铜基催化剂与甲醇反应器C中的铜基 催化剂均相同，均为高低温活性铜基催化剂。或者两台并联的水冷甲醇反应 器A1、A2中的铜基催化剂为高温活性铜基催化剂，甲醇反应器C中的铜基催 化剂为低温活性铜基催化剂。

冷却后的最后产物经过最后产物输送管6b进入空冷器F，再通过最后产 物输送管8进入水冷换热器G,在水冷换热器G内冷却至40℃。冷却后的最后 产物通过最后产物输送管9进入气液分离器H内，进行气液混合物的分离。 分离后的气体一股通过驰放管10进行驰放；另一股进入循环压缩机J内进行 压缩，然后通过循环气输送管2与新鲜气混合进行再次反应。分离的液体进 入减压闪蒸罐I进行减压闪蒸后生成的粗甲醇进入甲醇储罐或送入下游甲醇 精馏装置。