用于甲醇生产的方法

本发明涉及一种用于优化合成气以用于甲醇生产的方法。

背景技术：

1、甲醇，也称为甲基醇(ch3oh或meoh)，是一种被广泛使用的大宗化学品，在各行业具有多种应用。其轻质和易燃的特性使其适用于从工业过程到作为内燃机替代燃料等一系列应用。

2、近年来，温室气体(例如二氧化碳(co2)和氢载体(甲烷))水平的不断上升已成为重大的环境问题。对气候变化以及北极地区冻结的氢载体沉积物可能释放的日益增强的意识，凸显了需要创新方案来减轻这些强效温室气体对环境影响的必要性。值得注意的是，甲烷作为温室气体的效力约为二氧化碳的十倍。

3、解决温室气体排放的传统方法通常涉及单独的捕集和转化过程，导致复杂性、能耗和成本增加。因此，需要一种集成且高效的系统，能够同时捕集、分离和转化co2与氢载体的混合物，使之成为有价值且环境友好的最终产品。

4、本发明旨在解决上述缺点中的至少一个。

技术实现思路

1、本发明及其实施方式用于为上述缺点中的一个或多个提供方案。为此，本发明涉及根据权利要求1所述的方法。所述方法的优选实施方式示于权利要求2至11中的任一项中。

2、在第二方面，本发明涉及根据权利要求12所述的系统。所述系统的优选实施方式示于权利要求11至15中的任一项中。

3、该系统中，等离子体反应器出口与甲醇反应器进口之间直接流体连接，这为温室气体转化为甲醇的过程提供了显著益处。该构型确保来自等离子体反应器的合成的气体(合成气)(其中co2与氢载体被转化为h2和co的混合物)无缝且连续地直接流入甲醇反应器，以立即转化为甲醇。这种直接连接最大限度地减少了合成气暴露于大气污染物的情况，并降低了由于冷却或与外部环境相互作用而可能在各阶段之间发生的气体组成变化的风险。其通过维持有利于所涉及化学反应的适宜温度和压力条件来提高整个工艺的效率，从而提高所产甲醇的产率和纯度。此外，其简化了系统设计，减少了对额外管道、阀门和中间存储的需求，这继而又降低了资本和运营成本。将这些反应器集成到一个精简的工艺流程中，充分利用了等离子体辅助转化的高反应活性和能量效率，从而形成更紧凑、高效且环境友好的甲醇生产系统。

4、在第三方面，本发明涉及根据权利要求15所述的用途。

1.一种用于甲醇生产的方法，其中所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述甲醇反应器在50巴至100巴的压力下运行。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述甲醇反应器在220℃至300℃的温度下运行。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中从所述甲醇反应器提取包含所述甲醇的输出流，并且其中所述输出流被供应至分离罐，其中诸如co2、co和h2等未反应的气态产物与所述液相分离。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述未反应的气态产物被再循环到所述等离子体反应器。

6.如权利要求4或5所述的方法，其中所述液相被供应至分离塔，其中所述甲醇与所述液相分离。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液相还包含水。

8.如前述权利要求中任一项所述的用于甲醇生产的方法，其中所述合成气的h2与co的体积比为1.5至2.5。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液相还包含水，并且其中所述液相被供应至分离单元，其中至少所述水和所述甲醇被分离。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述co2以吸附、低温蒸馏、膜或化学链的形式被捕集。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气态输入流包含来源于以下列表的ch4：化石燃料、生物气、合成气或由co2氢化所得的气体混合物。

12.一种用于甲醇生产的系统，其包括：

13.如权利要求12所述的系统，其中所述系统还包括与所述甲醇反应器出口流体连接的分离罐，其中所述分离罐包括用于气体输出流的罐出口和用于液体输出流的罐出口。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述用于气体输出流的罐出口与所述甲醇反应器的甲醇反应器入口流体连接。

15.如权利要求13或14所述的系统，其中所述用于液体输出流的罐出口与适于从液相中分离甲醇的分离塔的入口流体连接。

16.如权利要求12至15中任一项所述的系统用于甲醇生产的用途。