СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА ПОСРЕДСТВОМ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО СИНТЕЗА

1. Способ получения метанола посредством преобразования нагнетаемого потока синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, включающий следующие этапы способа:
(а) обеспечение нагнетаемого потока синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, разделение нагнетаемого потока синтез-газа на обходящий поток свежего газа и сырьевой поток свежего газа;
(b) объединение и смешивание сырьевого потока свежего газа с рециркуляционным потоком, содержащим водород и оксиды углерода, с получением сырьевого потока первого реактора;
(с) введение сырьевого потока первого реактора в первый реактор для синтеза метанола, который содержит по меньшей мере одну зону катализатора, содержащую твердый гранулированный катализатор, активный для синтеза метанола, по меньшей мере частичное преобразование сырьевого потока первого реактора в первом реакторе для синтеза метанола в условиях синтеза метанола;
(d) отведение потока продукта первого реактора, содержащего метанол и воду, из первого реактора для синтеза метанола, охлаждение потока продукта первого реактора ниже его температуры точки росы и подачу охлажденного потока продукта первого реактора в первый фазовый сепаратор;
(e) разделение охлажденного потока продукта первого реактора в первом фазовом сепараторе на первый поток жидкого продукта и первый поток остаточного газа, содержащий непреобразованные составляющие синтез-газа;
(f) введение первого потока остаточного газа во второй реактор для синтеза метанола, который содержит по меньшей мере одну зону катализатора, содержащую твердый гранулированный катализатор, активный для синтеза метанола, по меньшей мере частичное преобразование первого потока остаточного газа во втором реакторе для синтеза метанола в условиях синтеза метанола;
(g) отведение потока продукта второго реактора, содержащего метанол и воду, из второго реактора для синтеза метанола, охлаждение потока продукта второго реактора ниже его температуры точки росы и подачу охлажденного потока продукта второго реактора во второй фазовый сепаратор,
(h) разделение охлажденного потока продукта второго реактора во втором фазовом сепараторе на второй поток жидкого продукта и второй поток остаточного газа, содержащий непреобразованные составляющие синтез-газа;
(i) разделение второго потока остаточного газа на продувочный поток, отводимый из способа, и рециркуляционный поток, подвергаемый рециркуляции на этап (b);
(j) отведение первого и второго потоков жидкого продукта из способа в качестве потока продукта в виде неочищенного метанола, отличающийся тем, что
(k) обходящий поток свежего газа вводится во второй реактор для синтеза метанола.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обходящий поток свежего газа объединяется и смешивается с первым потоком остаточного газа с получением сырьевого потока второго реактора перед введением во второй реактор для синтеза метанола.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расход обходящего потока свежего газа, вводимого во второй реактор для синтеза метанола, изменяется непрерывно или ступенчато в течение цикла катализатора.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что расход обходящего потока свежего газа, вводимого во второй реактор для синтеза метанола, уменьшается непрерывно или ступенчато в течение цикла катализатора.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в течение цикла катализатора расход обходящего потока свежего газа, вводимого во второй реактор для синтеза метанола, уменьшается непрерывно или ступенчато в соответствии с потерей активности катализатора в первом и/или втором реакторе для синтеза метанола.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что критерием потери активности катализатора в первом и/или втором реакторе для синтеза метанола служит уменьшение с течением времени расхода первого и/или второго потока жидкого продукта в течение цикла катализатора.
7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что в течение цикла катализатора расход обходящего потока свежего газа, вводимого во второй реактор для синтеза метанола, уменьшается от начального значения до конечного значения непрерывно или ступенчато, при этом начальное значение соответствует не более чем 40 об.% нагнетаемого потока синтез-газа.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с водяным охлаждением (WCR) и второй реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с водяным охлаждением (WCR) или газовым охлаждением (GCR), при этом сырьевой поток первого реактора проходит в качестве охлаждающего газа через второй, охлаждаемый газом реактор для синтеза метанола и, соответственно, нагревается от потока продукта второго реактора за счет непрямого теплообмена перед введением в первый, охлаждаемый водой реактор для синтеза метанола.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что второй реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с газовым охлаждением (GCR), при этом сырьевой поток первого реактора проходит через второй, охлаждаемый газом реактор для синтеза метанола в прямотоке с потоком продукта второго реактора и, соответственно, нагревается от потока продукта второго реактора за счет непрямого теплообмена.
10. Установка для получения метанола посредством конверсии нагнетаемого потока синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, содержащая следующие узлы и составляющие в соединении друг с другом по текучей среде:
(а) средства для обеспечения нагнетаемого потока синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, средства для разделения нагнетаемого потока синтез-газа на обходящий поток свежего газа и сырьевой поток свежего газа;
(b) средства для объединения и смешивания сырьевого потока свежего газа с рециркуляционным потоком, содержащим водород и оксиды углерода, с получением сырьевого потока первого реактора;
(с) первый реактор для синтеза метанола, который содержит по меньшей мере одну зону катализатора, содержащую твердый гранулированный катализатор, активный для синтеза метанола, средства для введения сырьевого потока первого реактора в первый реактор для синтеза метанола;
(d) средства для отведения потока продукта первого реактора, содержащего метанол и воду, из первого реактора для синтеза метанола, первый фазовый сепаратор, средства для охлаждения потока продукта первого реактора ниже его температуры точки росы и средства для подачи охлажденного потока продукта первого реактора в первый фазовый сепаратор;
(e) средства для разделения охлажденного потока продукта первого реактора в первом фазовом сепараторе на первый поток жидкого продукта и первый поток остаточного газа, содержащий непреобразованные составляющие синтез-газа, средства для отведения первого потока жидкого продукта, средства для отведения первого потока остаточного газа;
(f) второй реактор для синтеза метанола, который содержит по меньшей мере одну зону катализатора, содержащую твердый гранулированный катализатор, активный для синтеза метанола, средства для введения первого потока остаточного газа во второй реактор для синтеза метанола;
(g) средства для отведения потока продукта второго реактора, содержащего метанол и воду, из второго реактора для синтеза метанола, второй фазовый сепаратор, средства для охлаждения потока продукта второго реактора ниже его температуры точки росы и средства для подачи охлажденного потока продукта второго реактора во второй фазовый сепаратор;
(h) средства для разделения охлажденного потока продукта второго реактора во втором фазовом сепараторе на второй поток жидкого продукта и второй поток остаточного газа, содержащий непреобразованные составляющие синтез-газа, средства для отведения второго потока жидкого продукта, средства для отведения второго потока остаточного газа;
(i) средства для разделения второго потока остаточного газа на продувочный поток и рециркуляционный поток, средства для отведения продувочного потока из способа, средства для рециркуляции рециркуляционного потока в узел (b);
(j) средства для отведения первого и второго потоков жидкого продукта из способа в качестве потока продукта в виде неочищенного метанола, отличающаяся тем, что
(k) она содержит средства, обеспечивающие возможность введения обходящего потока свежего газа во второй реактор для синтеза метанола.
11. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средства для объединения и смешивания обходящего потока свежего газа с первым потоком остаточного газа.
12. Установка по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что:
- средства для отведения первого и/или второго потока жидкого продукта содержат измерительную аппаратуру, обеспечивающую возможность измерения уменьшения расхода первого и/или второго потока жидкого продукта с течением времени,
- средства, обеспечивающие возможность введения обходящего потока свежего газа во второй реактор для синтеза метанола, дополнительно содержат по меньшей мере один дозатор, обеспечивающий возможность уменьшения расхода обходящего потока свежего газа, вводимого во второй реактор для синтеза метанола, непрерывно или ступенчато.
13. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первый реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с водяным охлаждением (WCR) и второй реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с водяным охлаждением (WCR) или газовым охлаждением (GCR), при этом указанная установка дополнительно содержит средства, обеспечивающие возможность прохождения сырьевого потока первого реактора в качестве охлаждающего газа через второй, охлаждаемый газом реактор для синтеза метанола и, соответственно, нагрев от потока продукта второго реактора за счет непрямого теплообмена перед введением в первый, охлаждаемый водой реактор для синтеза метанола.
14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что второй реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с газовым охлаждением (GCR) и дополнительно выполнен таким образом, чтобы обеспечивать возможность прохождения сырьевого потока первого реактора через второй, охлаждаемый газом реактор для синтеза метанола в прямотоке с потоком продукта второго реактора и, соответственно, нагрев от потока продукта второго реактора за счет непрямого теплообмена.
15. Установка по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что второй реактор для синтеза метанола имеет форму реактора с газовым охлаждением (GCR) и содержит кожух реактора и множество трубок внутри него, при этом твердый, гранулированный катализатор, активный для синтеза метанола, расположен или в трубках, или в промежуточном пространстве между внутренней стороной кожуха реактора и внешней стороной трубок, и при этом сырьевой поток первого реактора проходит в качестве охлаждающего газа через соответствующую другую область, не содержащую катализатор.