本發(fā)明涉及甲醇制造方法和甲醇制造裝置。

背景技術：

1、工業(yè)上制造甲醇通過使合成原料氣體在催化劑上發(fā)生反應來進行，該合成原料氣體是通過以化石燃料為原料并將其改性而得到的以一氧化碳、二氧化碳和氫氣為主成分的氣體。在這樣的工藝中，在由原料制造合成原料氣體的改性過程中需要大量的熱能，因此燃燒石化資源，排出co2。

2、作為代替以化石燃料為原料的現(xiàn)有工藝的技術，近年來，由從排氣或大氣等中回收的二氧化碳和從水等中回收的氫氣合成甲醇的技術受到了關注。在以二氧化碳和氫氣為原料的甲醇合成工藝中，不存在化石燃料的改性工序，不排出co2，并且合成原料氣體中基本不含n2或ch4等不活潑氣體，因此來自合成循環(huán)體系的不活潑氣體排出量少，能夠抑制對排出氣體進行處理時所產生的co2等。

3、在專利文獻1中公開了一種二氧化碳還原系統(tǒng)，其具有從排氣中分離二氧化碳并輸送二氧化碳的輸送路徑、對二氧化碳進行加熱的單元和還原裝置，作為該還原裝置的一個例子，可以列舉甲醇合成裝置。

4、在專利文獻2中提及了利用二氧化碳和氫氣的甲醇合成和下游的蒸餾工藝，記載了：使合成工藝的高壓分離器通過氣體在合成工藝的上游部分地再循環(huán)，以及將低壓分離器通過氣體供給至蒸餾工藝等。

5、現(xiàn)有技術文獻

6、專利文獻

7、專利文獻1：wo2019/163968

8、專利文獻2：日本特表2019－527691

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的技術問題

2、如上所述，以二氧化碳和氫氣為原料來制造甲醇的方法是眾所周知的，但甲醇制造工藝的具體條件尚未提及。

3、鑒于上述事情，本發(fā)明的目的在于，提供一種以二氧化碳和氫氣為原料來制造甲醇的具體方法。

4、用于解決技術問題的技術方案

5、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的發(fā)明人進行了潛心研究，結果發(fā)現(xiàn)：利用包括特定工序的制造方法，能夠由二氧化碳和氫氣有效地制造甲醇，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明如下。

6、[1]一種甲醇制造方法，其中，該甲醇制造方法是以二氧化碳和氫氣為原料制造甲醇的方法，該甲醇制造方法包括：

7、工序(a)，其將二氧化碳和氫氣混合得到補充氣體；

8、工序(b)，其將上述補充氣體升壓后與從合成反應器的出口氣體中回收的循環(huán)氣體混合，得到合成反應器供給氣體；

9、工序(c)，其通過以來自上述合成反應器的出口氣體作為加熱源進行熱交換來預熱上述合成反應器供給氣體；和

10、工序(d)，其通過將上述預熱后的合成反應器供給氣體向合成反應器供給并使其與催化劑接觸來合成甲醇。

11、[2]如上述[1]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：工序(e)，其通過以上述合成反應器供給氣體作為冷卻源進行熱交換來冷卻上述出口氣體。

12、[3]如上述[2]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：工序(f)，其通過對上述工序(e)中冷卻后的出口氣體進行氣液分離，得到含有未反應氣體的氣相。

13、[4]如上述[3]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：工序(g)，其將上述工序(f)中得到的氣相的至少一部分作為吹掃氣體向合成體系外排出，將殘留的一部分或全部作為上述循環(huán)氣體回收并與上述補充氣體混合。

14、[5]如上述[3]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：

15、工序(h)，其將上述工序(f)中得到的氣相的至少一部分作為吹掃氣體回收，并將上述吹掃氣體分離成第一分離流和第二分離流；

16、工序(i)，其將上述第一分離流的一部分作為非回收氣體向合成體系外排出，將殘留的一部分或全部作為回收氣體進行回收并與上述補充氣體混合；和

17、工序(j)，其將上述第二分離流向合成體系外排出。

18、[6]如上述[2]或[3]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：

19、工序(k)，其對通過對上述工序(e)中冷卻后的出口氣體進行氣液分離而得到的液相進行降壓；和

20、工序(l)，其將上述工序(k)中的降壓時產生的閃蒸氣體送往滌氣器。

21、[7]如上述[6]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：工序(m)，其將上述工序(l)中產生的由滌氣器產生的排出氣體作為原料進行再利用。

22、[8]如上述[7]所述的甲醇制造方法，其中，在上述工序(m)中，根據(jù)排出氣體的壓力高低，選擇是使排出氣體與補充氣體合流，還是使排出氣體合流到從排氣或大氣等回收二氧化碳的設備的下游。

23、[9]如上述[6]所述的甲醇制造方法，其中，還包括：工序(n)，其使上述工序(l)中產生的由滌氣器產生的排出氣體與上述吹掃氣體合流。

24、[10]如上述[1]或[2]所述的甲醇制造方法，其中，上述補充氣體中的二氧化碳與氫氣的含有比率為，以體積比計，氫氣/二氧化碳＝2.5～4.0。

25、[11]如上述[1]或[2]所述的甲醇制造方法，其中，上述循環(huán)氣體的摩爾流量相對于上述補充氣體的摩爾流量之比即循環(huán)比為1.0～7.0。

26、[12]一種甲醇制造裝置，其中，該甲醇制造裝置用于以二氧化碳和氫氣為原料來制造甲醇，該甲醇制造裝置具有：

27、合成反應器；

28、將二氧化碳和氫氣混合而得到補充氣體的第一混合單元；

29、將上述補充氣體升壓的壓縮機；

30、將上述升壓后的補充氣體與從上述合成反應器的出口氣體中回收的循環(huán)氣體混合而得到合成反應器供給氣體的第二混合單元；和

31、通過以來自上述合成反應器的出口氣體作為加熱源進行熱交換來預熱上述合成反應器供給氣體的第一熱交換器，

32、在上述合成反應器內，上述預熱后的合成反應器供給氣體與催化劑接觸而合成甲醇。

33、[13]如上述[12]所述的甲醇制造裝置，其中，利用上述第一熱交換器以上述合成反應器供給氣體作為冷卻源進行熱交換來冷卻上述出口氣體。

34、[14]如上述[12]或[13]所述的甲醇制造裝置，其中，還具有：用于通過對上述冷卻后的出口氣體進行氣液分離而得到含有未反應氣體的氣相的高壓分離器。

35、[15]如上述[12]或[13]所述的甲醇制造裝置，其中，還具有：用于將上述氣相的至少一部分作為吹掃氣體向合成體系外排出的吹掃氣體排出單元，

36、回收在排出上述氣相的吹掃氣體后殘留的一部分或全部作為上述循環(huán)氣體，利用上述第二混合單元與上述補充氣體混合。

37、[16]如上述[12]或[13]所述的甲醇制造裝置，其中，

38、還具有：

39、用于回收上述氣相的至少一部分作為吹掃氣體的吹掃氣體回收單元；

40、用于將上述吹掃氣體分離成第一分離流和第二分離流的分離設備；

41、用于將上述第一分離流的一部分作為非回收氣體向合成體系外排出的非回收氣體排出單元；

42、用于將上述第一分離流的殘留的一部分或全部作為回收氣體進行回收并與上述補充氣體混合的第三混合單元；和

43、用于將上述第二分離流向合成體系外排出的第二分離流排出單元。

44、發(fā)明效果

45、與現(xiàn)有的由來自化石燃料的原料氣體制造甲醇的方法相比，利用本發(fā)明的甲醇制造方法能夠減少co2排出量。