RU2539656C1 - Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it - Google Patents

Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2539656C1
RU2539656C1 RU2013151536/04A RU2013151536A RU2539656C1 RU 2539656 C1 RU2539656 C1 RU 2539656C1 RU 2013151536/04 A RU2013151536/04 A RU 2013151536/04A RU 2013151536 A RU2013151536 A RU 2013151536A RU 2539656 C1 RU2539656 C1 RU 2539656C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
reforming
water
unit
hydrocarbon
Prior art date
Application number
RU2013151536/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Геннадьевич Чуканин
Виктор Иванович Тихонов
Михаил Несторович Щучкин
Юлия Васильевна Вихорева
Ирина Анатольевна Пищурова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Синтезин-В"
Михаил Геннадьевич Чуканин
Виктор Иванович Тихонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Синтезин-В", Михаил Геннадьевич Чуканин, Виктор Иванович Тихонов filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Синтезин-В"
Priority to RU2013151536/04A priority Critical patent/RU2539656C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539656C1 publication Critical patent/RU2539656C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention refers to oil and gas chemistry, in particular to a method of oil-associated and hydrocarbon gas processing. A method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas is accompanied by water production; if necessary, it involves desulphurisation, flue gas heating of a heat-energised instrumentation assembly followed by synthetic gas production by high-temperature reforming by conversion with atmospheric oxygen, to prepare liquid hydrocarbons and water followed by water distillation from residual hydrocarbons. The method is characterised by the fact that before high-temperature reforming, the hydrocarbon gas and air are subject to low-temperature pre-reforming; a reaction gas mix flow supplied from a pre-reforming reactor is separated into two flows; one of the flows is introduced into a pre-reforming converted gas feed line into the reforming reactor; before injection, the second flow is supplied into the reforming reactor for carbon dioxide venting; the gas flows are then combined; liquid hydrocarbons are produced of the synthetic gas using a narrow-fraction catalyst system; the pre-reforming, reforming and liquid hydrocarbon synthesis reactors use the radial filtration of reaction flows; additionally, water is produced of flue gas and pre-reforming gas outflows; water process loss is compensated with water from a collector, wherein the water recovered from the flue gasses, pre-reforming gasses, synthetic liquid hydrocarbons, optionally reforming gasses, flows. What is also declared is a plant for implementing the method.
EFFECT: creating the method and a light plant producing liquid hydrocarbons to be used on remote, low-pressure deposits, for flared gas processing; the method and plant are characterised by a closed internal water supply system enabling avoiding water discharge into the environment that generally leads to economical efficiency of the method and plant.
4 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к нефте- и газохимии, в частности к способам переработки попутного нефтяного газа и углеводородного газа нестабильного состава.The invention relates to oil and gas chemistry, in particular to methods for processing associated petroleum gas and hydrocarbon gas of an unstable composition.

Предпосылки изобретения и предшествующий уровень техники.Background of the invention and prior art.

В настоящее время существует проблема переработки попутного нефтяного газа, а также газа месторождений с нестабильным составом. Такие газы либо сжигают в факелах, либо встает необходимость прокладывания магистралей до существующих газопроводов или до ближайшего газоперерабатывающего предприятия. Газ низконапорных скважин залегает на большой глубине и из-за низкого давления его трудно транспортировать. Поэтому утилизация попутного нефтяного газа, газа с нестабильным составом и низконапорного газа (с целью производства жидких углеводородов) имеет большое значение для решения одной из основных экологических проблем - уменьшения выброса в атмосферу диоксида углерода непосредственно на месторождении, для удовлетворения собственного спроса нефте- и газодобывающих компаний на моторное топливо, а также для получения коммерчески ликвидного продукта без дорогостоящей транспортировки газа.Currently, there is a problem of processing associated petroleum gas, as well as gas from fields with an unstable composition. Such gases are either flared or there is a need to lay pipelines to existing gas pipelines or to the nearest gas processing plant. Gas from low-pressure wells lies at great depths and is difficult to transport due to low pressure. Therefore, the utilization of associated petroleum gas, gas with an unstable composition and low-pressure gas (for the purpose of producing liquid hydrocarbons) is of great importance for solving one of the main environmental problems - reducing the emission of carbon dioxide into the atmosphere directly at the field, in order to satisfy the own demand of oil and gas producers for motor fuel, as well as for obtaining a commercially liquid product without expensive gas transportation.

Известные способы превращения природного газа в жидкие углеводороды включают две стадии. Сначала проводят каталитическую конверсию природного газа с получением синтез-газа, состоящего из Н2 и СО, а также некоторого количества CO2. На второй стадии в результате каталитического синтеза из синтез-газа получают жидкие углеводороды, состоящие из высших углеводородов С5+. Этот процесс также может включать дополнительную стадию стабилизации (облагораживания) жидких углеводородов с получением конечных продуктов.Known methods for converting natural gas to liquid hydrocarbons include two stages. First, a catalytic conversion of natural gas is carried out to produce a synthesis gas consisting of H 2 and CO, as well as some CO 2 . In the second stage, liquid hydrocarbons consisting of higher C 5+ hydrocarbons are obtained from synthesis gas as a result of catalytic synthesis. This process may also include an additional stage of stabilization (refinement) of liquid hydrocarbons to obtain the final products.

Из патента RU 2247701 С07С 1/04, опубликованного 10.03.2005, известен способ превращения природного газа в высшие углеводороды. Способ включает в себя каталитическую конверсию природного газа при взаимодействии с водяным паром и кислородсодержащим газом с получением синтез-газа в две ступени. На первой ступени в реакторе предриформинга при температуре (430-500)°С содержащиеся в исходном газе углеводороды С2 и выше превращаются в метан, СО и СО2, после чего на второй ступени газовая смесь подогревается до температуры (550-650)°С и вместе с кислородом или кислородсодержащим газом (воздухом) направляется в реактор автотермического риформинга, где под давлением (3-4) МПа конвертируется в синтез-газ. Температура синтез-газа на выходе из реактора риформинга поддерживается в пределах (950-1050)°С. Полученный синтез-газ охлаждают, после чего направляют в реактор синтеза жидких углеводородов, где при давлении (2-4) МПа и температуре (180-240)°С получают неочищенный продукт синтеза, состоящий из низших углеводородов, высших углеводородов, воды и остаточного синтез-газа. Затем проводят разделение жидкой и газообразной фаз. Часть отходящих газов с добавлением природного газа подвергают паровому риформингу в отдельном аппарате, после чего вводят их в основной поток синтез-газа перед реактором синтеза жидких углеводородов и/или в поток газов перед реактором риформинга. Предварительно углеводородный газ проходит узел очистки от сернистых соединений. Использование данного способа позволяет увеличить выход жидкого топлива и уменьшить выброс CO2.From patent RU 2247701 С07С 1/04, published on March 10, 2005, a method is known for converting natural gas to higher hydrocarbons. The method includes the catalytic conversion of natural gas by reacting with water vapor and an oxygen-containing gas to produce synthesis gas in two stages. At the first stage in the pre-reforming reactor at a temperature of (430-500) ° C, the hydrocarbons C 2 and higher contained in the feed gas are converted to methane, CO and CO 2 , after which at the second stage the gas mixture is heated to a temperature of (550-650) ° C and together with oxygen or an oxygen-containing gas (air) is sent to an autothermal reforming reactor, where under pressure (3-4) MPa is converted to synthesis gas. The temperature of the synthesis gas at the outlet of the reforming reactor is maintained at (950-1050) ° C. The resulting synthesis gas is cooled, and then sent to a liquid hydrocarbon synthesis reactor, where at a pressure of (2-4) MPa and a temperature of (180-240) ° C, a crude synthesis product is obtained consisting of lower hydrocarbons, higher hydrocarbons, water and residual synthesis gas. Then carry out the separation of the liquid and gaseous phases. Part of the exhaust gases with the addition of natural gas is subjected to steam reforming in a separate apparatus, after which they are introduced into the main synthesis gas stream in front of the liquid hydrocarbon synthesis reactor and / or into the gas stream in front of the reforming reactor. Pre-hydrocarbon gas passes through the sulfur removal unit. Using this method allows to increase the yield of liquid fuel and reduce the emission of CO 2 .

Установка для осуществления данного способа содержит блок обессеривания природного газа, испаритель для добавления водяного пара в обессеренный газ, теплообменник для нагрева смеси газа с водяным паром, реактор предриформинга, теплообменник для дополнительного подогрева отходящих газов предриформинга, реактор автотермического риформинга, теплообменник для получения пара высокого давления из воды за счет тепла отходящих газов риформинга, сепаратор для конденсации и выделения воды из синтез-газа, реактор синтеза жидких углеводородов, блок разделения продуктов синтеза жидких углеводородов (на желаемый продукт С5+, на побочные продукты в виде C5-, СО2, Н2О, на не прореагировавший синтез-газ СО и Н2), реактор парового риформинга части отходящего газа, содержащего побочные продукты.The installation for implementing this method comprises a natural gas desulfurization unit, an evaporator for adding water vapor to the desulfurized gas, a heat exchanger for heating the gas mixture with water vapor, a pre-reforming reactor, a heat exchanger for additionally heating the pre-reforming exhaust gases, an autothermal reforming reactor, a heat exchanger for producing high-pressure steam from water due to the heat of reforming waste gases, a separator for condensing and separating water from synthesis gas, a liquid hydrocarbon synthesis reactor , a unit for separating the products of the synthesis of liquid hydrocarbons (for the desired product C 5+ , for by-products in the form of C 5- , СО 2 , Н 2 О, unreacted synthesis gas СО and Н 2 ), a steam reforming reactor for a part of the exhaust gas, containing by-products.

Основными недостатками способа и устройства по патенту RU 2247701 являются:The main disadvantages of the method and device according to patent RU 2247701 are:

1) проведение основных стадий процесса при различных давлениях от 1 до 4 МПа, что приводит к необходимости включения в технологическую схему нескольких компрессоров. Это усложняет технологическую схему и сопровождается соответствующими капитальными расходами и затратами энергии на их привод, что неприемлемо для окупаемого в короткие сроки малотоннажного производства;1) carrying out the main stages of the process at various pressures from 1 to 4 MPa, which leads to the need to include several compressors in the technological scheme. This complicates the technological scheme and is accompanied by the corresponding capital costs and energy costs for their drive, which is unacceptable for small-tonnage production that pays off in a short time;

2) применение дополнительного каталитического реактора для проведения паровой конверсии отходящих газов, с одной стороны, увеличивает выход конечного продукта и уменьшает выброс CO2, а с другой стороны - существенно усложняет технологическую схему и ведет к удорожанию установки в целом.2) the use of an additional catalytic reactor for conducting steam conversion of exhaust gases, on the one hand, increases the yield of the final product and reduces CO 2 emissions, and on the other hand, significantly complicates the technological scheme and leads to higher cost of the installation as a whole.

Из патента RU 2387629 С07С 1/04, опубликованного 27.04.2010, известен способ получения синтетических углеводородов из углеводородных газов. Исходное газообразное сырье при постоянном давлении (0,8-3,0) МПа после очистки от соединений серы разделяют на два потока, один из которых вместе с частью отходящих газов из реактора синтеза жидких углеводородов, СО2, выделяемым из отходящих дымовых газов, и Н2О в виде пара подают в каталитический реактор риформинга радиально-спирального типа на пароуглекислотную конверсию, которую проводят при температуре (950-1050)°С. Полученный синтез-газ подают в качестве греющей среды в паровой котел, затем синтез-газ дополнительно охлаждают до температуры (20-40)°С и отделяют влагу, после чего подают в реактор синтеза жидких углеводородов радиально-спирального типа, где проводят реакцию синтеза при температуре (180-220)°С. Образующуюся смесь жидких углеводородов разделяют на товарные виды жидких углеводородов. Второй поток исходного газообразного сырья смешивают с другой частью отходящих газов из реактора синтеза жидких углеводородов и подают на горелку каталитического реактора риформинга в качестве топлива. После чего из дымовых газов выделяют влагу и углекислый газ, которые затем подают в каталитический реактор риформинга на пароуглекислотную конверсию газообразного углеводородного сырья, а дымовые газы охлаждают и выводят из установки. Конденсат, выделяемый из синтез-газа и дымовых газов, и воду, получаемую после разделения продуктов синтеза жидких углеводородов, подвергают очистке в узле водоподготовки и направляют в паровой котел для производства пара, необходимого для проведения пароуглекислотной конверсии исходного газообразного сырья.From patent RU 2387629 С07С 1/04, published on 04/27/2010, a method for producing synthetic hydrocarbons from hydrocarbon gases is known. The initial gaseous feedstock at a constant pressure of (0.8-3.0) MPa after purification from sulfur compounds is divided into two streams, one of which, together with a portion of the exhaust gases from the liquid hydrocarbon synthesis reactor, CO 2 released from the exhaust flue gases, and H 2 O in the form of steam is fed into a radial-spiral type reforming catalytic reactor for steam-carbon dioxide conversion, which is carried out at a temperature of (950-1050) ° C. The resulting synthesis gas is supplied as a heating medium to a steam boiler, then the synthesis gas is additionally cooled to a temperature of (20-40) ° С and moisture is separated, after which it is fed to a radial-spiral type liquid hydrocarbon synthesis reactor, where the synthesis reaction is carried out at temperature (180-220) ° С. The resulting mixture of liquid hydrocarbons is divided into commercial types of liquid hydrocarbons. A second stream of feed gas is mixed with another part of the off-gas from the liquid hydrocarbon synthesis reactor and fed to the burner of the catalytic reforming reactor as fuel. After that, moisture and carbon dioxide are released from the flue gases, which are then fed to the catalytic reforming reactor for steam-carbon dioxide conversion of gaseous hydrocarbon feeds, and the flue gases are cooled and removed from the installation. The condensate evolved from the synthesis gas and flue gases and the water obtained after separation of the products of the synthesis of liquid hydrocarbons are subjected to purification in a water treatment unit and sent to a steam boiler to produce the steam necessary for carrying out the carbon dioxide conversion of the feed gas.

Установка для осуществления данного способа содержит узел теплоиспользующей аппаратуры, узел очистки углеводородного газа от сернистых соединений, каталитический реактор риформинга углеводородного газа радиально-спирального типа, компрессоры, паровой котел для производства пара для пароуглекислотной конверсии углеводородного газа, реактор синтеза жидких углеводородов радиально-спирального типа, блок разделения жидких углеводородов, рекуперативные теплообменники, блок выделения CO2 из дымовых газов, узел водоподготовки.The installation for implementing this method comprises a node for heat-utilizing equipment, a node for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds, a radial-spiral type hydrocarbon gas reforming catalytic reactor, compressors, a steam boiler for producing carbon-dioxide vapor conversion of hydrocarbon gas, a radial-spiral type liquid hydrocarbon synthesis reactor, liquid hydrocarbon separation unit, recuperative heat exchangers, flue gas emission unit 2 , water treatment unit.

Основные недостатки способа и устройства по патенту RU 2387629 С1 от 27.04.2010:The main disadvantages of the method and device according to patent RU 2387629 C1 of 04/27/2010:

1) реализация пароуглекислотной конверсии в каталитическом реакторе риформинга требует завышенного потребления исходного углеводородного газа на обогрев реактора дымовыми газами, что усложняет конструкцию установки в целом и приводит к увеличению отношения количества исходного сырья к единице массы конечного продукта;1) the implementation of steam-carbon dioxide conversion in a catalytic reforming reactor requires an increased consumption of the original hydrocarbon gas for heating the reactor with flue gases, which complicates the design of the installation as a whole and leads to an increase in the ratio of the amount of the feedstock to the mass unit of the final product;

2) принятая схема конверсии исходного углеводородного газа (пароуглекислотная) не обеспечивает возможность широкого управления составом синтез-газа.2) the adopted scheme for the conversion of the initial hydrocarbon gas (carbon dioxide) does not provide the possibility of wide control of the composition of the synthesis gas.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения ароматических углеводородов, водорода, метанола, моторных топлив и воды из газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений, описанный в патенте RU 2362760 С07С 1/04, опубликованном 27.07.2009, включающий обессеривание углеводородного газа, подогрев его дымовыми газами, разогревающими узел теплоиспользующей аппаратуры, последующее получение синтез-газа высокотемпературным риформингом путем его конверсии кислородом воздуха, получение из синтез-газа метанола с последующим получением жидких углеводородов и воды, отгонку из воды остатков углеводородов.Closest to the claimed invention is a method for producing aromatic hydrocarbons, hydrogen, methanol, motor fuels and water from gas of an unstable composition of gas condensate and oil fields, described in patent RU 2362760 С07С 1/04, published July 27, 2009, including desulfurization of hydrocarbon gas, heating it flue gases, warming up the unit of heat-using equipment, the subsequent synthesis gas production by high-temperature reforming by its conversion with atmospheric oxygen, methane production from synthesis gas and followed by obtaining liquid hydrocarbons and water, distilling water from hydrocarbon residues.

Исходное сырье - углеводородный газ нестабильного состава, пройдя узел очистки от сернистых соединений, нагревается теплом дымовых газов узла теплоиспользующей аппаратуры и поступает после компримирования в каталитический реактор риформинга вместе с окислителем (кислородом воздуха), где происходит образование синтез-газа (соотношение Н2:СО=1,8-2,3:1) при температуре (800-2000)°С. Горячий конвертированный газ направляют последовательно в теплообменник и испаритель для охлаждения и рекуперации тепла, а образовавшуюся в ходе процесса воду отделяют в сепараторе. Далее синтез-газ направляется в каталитические реакторы синтеза метанола проточного типа, смонтированные последовательно. Рабочая температура в реакторах (220-280)°С, давление не менее 5 МПа, объемная скорость (2000-8000) ч-1. Образовавшийся продукт (метанол) собирают в приемники-сепараторы.The feedstock is an unstable hydrocarbon gas, having passed the sulfur removal unit, it is heated by the heat of the flue gases of the heat-using equipment unit and, after being compressed, is fed into the catalytic reforming reactor together with an oxidizing agent (atmospheric oxygen), where synthesis gas is generated (Н 2 : СО ratio = 1.8-2.3: 1) at a temperature of (800-2000) ° C. The hot converted gas is sent sequentially to the heat exchanger and evaporator for cooling and heat recovery, and the water formed during the process is separated in a separator. Next, the synthesis gas is sent to the flow-type methanol synthesis catalytic reactors mounted in series. The operating temperature in the reactors is (220-280) ° C, the pressure is at least 5 MPa, the space velocity (2000-8000) h -1 . The resulting product (methanol) is collected in a separator.

Далее метанол после нагрева в рекуперативном теплообменнике подают насосом в каскад реакторов синтеза жидких углеводородов при температуре (180-220)°С и давлении (0,7-1,0) МПа. Выходящая из реакторов синтеза реакционная смесь проходит через теплообменник и холодильник и разделяется в сепараторе. Рециркулируемые газовые потоки возвращаются обратно в реактор синтеза жидких углеводородов.Next, methanol, after heating in a recuperative heat exchanger, is pumped to the cascade of liquid hydrocarbon synthesis reactors at a temperature of (180-220) ° C and a pressure of (0.7-1.0) MPa. The reaction mixture leaving the synthesis reactors passes through a heat exchanger and a refrigerator and is separated in a separator. The recirculated gas streams are returned back to the liquid hydrocarbon synthesis reactor.

Жидкие углеводороды поступают в отпарную колонну стабилизации бензинов, работающую при давлении (1,2-1,4) МПа. Жидкая углеводородная фракция стекает в емкость для сбора товарного продукта.Liquid hydrocarbons enter the gasoline stabilization stripping column operating at a pressure of (1.2-1.4) MPa. The liquid hydrocarbon fraction flows into a tank to collect a marketable product.

Вода подается в узел отгонки остатков легких и тяжелых углеводородов, далее на очистку, затем в узел сбора воды и в накопительную емкость для воды.Water is supplied to the distillation unit of the residues of light and heavy hydrocarbons, then for treatment, then to the water collection unit and to the storage tank for water.

Установка для осуществления данного способа содержит блок подготовки исходных реагентов, включающий узел теплоиспользующей аппаратуры с камерой сгорания, узел очистки углеводородного газа от сернистых соединений, узел компримирования углеводородного газа, узел очистки и компримирования воздуха, блок получения синтез-газа, включающий реактор риформинга метана в синтез-газ, рекуперативные теплообменники, испаритель, сепараторы, факельное хозяйство, блок получения метанола, включающий реакторы синтеза метанола, смонтированные последовательно, блок получения жидких углеводородов, включающий рекуперативные теплообменники, каскад реакторов синтеза жидких углеводородов, холодильник, блок стабилизации жидких углеводородов, включающий рефлюксную емкость, холодильники, отпарную колонну, емкость для сбора товарного продукта, блок подготовки воды, включающий емкость для сбора реакционной воды, накопительную емкость для сбора питательной воды, при этом все блоки установки гидравлически и пневматически соединены между собой и с промежуточными емкостями, а выход образовавшихся газов при переработке метанола пневматически соединен с входом в реактор переработки метанола.The installation for implementing this method comprises a unit for preparing initial reagents, including a unit for heat-using equipment with a combustion chamber, a unit for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds, a unit for compressing hydrocarbon gas, an unit for cleaning and compressing air, a unit for producing synthesis gas, including a methane synthesis reactor for synthesis -gas, recuperative heat exchangers, evaporator, separators, flare, methanol production unit, including methanol synthesis reactors, mounted after preferably, a unit for producing liquid hydrocarbons, including recuperative heat exchangers, a cascade of reactors for synthesizing liquid hydrocarbons, a refrigerator, a unit for stabilizing liquid hydrocarbons, including a reflux tank, refrigerators, a stripping column, a tank for collecting a marketable product, a unit for preparing water, including a tank for collecting reaction water, storage tank for collecting feed water, while all the installation units are hydraulically and pneumatically connected to each other and to intermediate tanks, and the output is formed gas during methanol processing is pneumatically connected to the inlet to the methanol processing reactor.

Установка снабжена системой автоматического управления, которая обеспечивает безаварийное автоматическое отключение при нарушении работоспособности отдельных элементов.The installation is equipped with an automatic control system that provides trouble-free automatic shutdown in case of violation of the operability of individual elements.

Этот известный способ и устройство (патент RU 2362760) для получения ароматических углеводородов, водорода, метанола, моторных топлив и воды из газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений выбраны в качестве прототипов предлагаемых изобретений, как наиболее близкие к ним по назначению, технической сущности и достигаемому эффекту.This known method and device (patent RU 2362760) for producing aromatic hydrocarbons, hydrogen, methanol, motor fuels and water from gas of an unstable composition of gas condensate and oil fields are selected as prototypes of the proposed inventions, as closest to them in purpose, technical essence and achievable effect.

Основные недостатки способа и устройства, выбранных в качестве прототипов:The main disadvantages of the method and device selected as prototypes:

1) в данной установке дымовые газы блока теплоиспользующей аппаратуры, включающие большое количество водяного пара с температурой не менее 350°С, выбрасываются в атмосферу, что существенно изменяет тепловой баланс, наносит вред окружающей среде и удорожает установку в целом;1) in this installation, flue gases of a block of heat-using equipment, including a large amount of water vapor with a temperature of at least 350 ° C, are released into the atmosphere, which significantly changes the heat balance, harms the environment and makes the installation as a whole more expensive;

2) поддержание номинального давления в системе за счет применения механических компрессоров большой мощности в значительной степени удорожает установку и требует постоянных затрат на обслуживание и ремонт оборудования;2) maintaining the nominal pressure in the system through the use of mechanical compressors of high power significantly increases the cost of installation and requires fixed costs for maintenance and repair of equipment;

3) установка, реализующая способ получения ароматических углеводородов, водорода, метанола, моторных топлив и воды из газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений, в силу своей многотоннажности имеет большой срок окупаемости.3) an installation that implements a method for producing aromatic hydrocarbons, hydrogen, methanol, motor fuels and water from gas of an unstable composition of gas condensate and oil fields, due to its large tonnage, has a long payback period.

Задачей заявленной группы изобретений является снижение затрат на организацию процесса переработки углеводородного газа, в том числе газа нестабильного состава, и создание рентабельной малотоннажной установки по производству жидких углеводородов, в том числе с целью максимального использования запасов газа на удаленных, малодебитных, низконапорных месторождениях, нерентабельных для промышленного применения традиционными способами, газов, сжигаемых на факелах.The objective of the claimed group of inventions is to reduce the cost of organizing the process of processing hydrocarbon gas, including gas of unstable composition, and the creation of a cost-effective small-tonnage plant for the production of liquid hydrocarbons, including with the aim of maximizing the use of gas reserves in remote, low-production, low-pressure fields, unprofitable for industrial applications by traditional methods, flared gases.

Достигаемый технический результат:Technical result achieved:

1) снижение себестоимости узлов и блоков установки, относящихся к процессу производства синтез-газа;1) reducing the cost of units and units of the installation related to the process of production of synthesis gas;

2) создание малотоннажной установки с производительностью не менее 2 тонн/сутки по жидким углеводородам (не менее 5 тонн/сутки по метанолу) при сроке ее окупаемости не более 3,5 лет;2) the creation of a small-tonnage installation with a capacity of at least 2 tons / day for liquid hydrocarbons (at least 5 tons / day for methanol) with a payback period of not more than 3.5 years;

3) создание замкнутой внутренней системы оборотного водоснабжения, позволяющей повторно использовать реакционные воды, прошедшие процесс очистки. При этом концепция оборотного водоснабжения установки полностью исключает сброс реакционной воды во внешнюю среду, что позволяет решить экологические и экономические задачи: снизить водопотребление установки в целом, сократить потери ценных компонентов, избежать платы за водоотведение и штрафов за превышение предельно допустимых концентраций.3) the creation of a closed internal circulating water supply system that allows reuse of reaction water that has undergone a purification process. At the same time, the concept of recycling water supply to the installation completely eliminates the discharge of reaction water into the external environment, which allows us to solve environmental and economic problems: to reduce the water consumption of the installation as a whole, to reduce the loss of valuable components, to avoid charges for wastewater and fines for exceeding the maximum permissible concentrations.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата заявляется группа изобретений, в которую входит способ получения жидких углеводородов из углеводородного газа и установка для его осуществления.To solve the problem and achieve a technical result, a group of inventions is claimed, which includes a method for producing liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas and an installation for its implementation.

Заявляется способ получения жидких углеводородов из углеводородного газа, сопровождающийся одновременным получением воды, включающий его обессеривание, подогрев дымовыми газами узла теплоиспользующей аппаратуры, последующее получение синтез-газа высокотемпературным риформингом путем его конверсии кислородом воздуха, получение жидких углеводородов и воды, отгонку из воды остатков углеводородов, в котором согласно изобретению углеводородный газ и воздух перед высокотемпературным риформингом подвергают низкотемпературному предриформингу, причем поток реакционной газовой смеси после реактора предриформинга разделяют на два потока, один из которых вводят в линию подачи конвертированного газа предриформинга в реактор риформинга, а второй поток направляют перед подачей в реактор риформинга для удаления углекислого газа, затем объединяют газовые потоки, жидкие углеводороды получают из синтез-газа с использованием узкофракционной каталитической системы, при этом в реакторах предриформинга, риформинга и синтеза жидких углеводородов используют радиальную фильтрацию реакционных потоков, дополнительно воду получают из дымовых газов и из отходящих газов предриформинга, а технологические потери воды компенсируются водой из накопительной емкости, куда поступает вода, выделяемая из дымовых газов, из отходящих газов предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, возможно после риформинга.The inventive method for producing liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas, accompanied by the simultaneous production of water, including its desulfurization, heating with flue gases a unit of heat-using equipment, the subsequent production of synthesis gas by high-temperature reforming by its conversion by atmospheric oxygen, production of liquid hydrocarbons and water, distillation of hydrocarbon residues from water, in which, according to the invention, the hydrocarbon gas and air are subjected to low temperature pre-reforming prior to high temperature reforming formation, and the stream of the reaction gas mixture after the pre-reforming reactor is divided into two streams, one of which is introduced into the feed line of the converted pre-reforming gas to the reforming reactor, and the second stream is sent before being fed to the reforming reactor to remove carbon dioxide, then the gas streams and liquid hydrocarbons are combined obtained from synthesis gas using a narrow-fraction catalytic system, while a radial filter is used in the pre-reforming, reforming and liquid hydrocarbon synthesis reactors iju reaction streams, further water is obtained from the flue gases from the waste pre-reforming gas and the process water losses are compensated by the water from the collecting tank that receives water released from the flue gases from the flue gas pre-reforming of liquid hydrocarbons synthesis process, optionally after reforming.

При конверсии возможно применение воздуха, обогащенного по кислороду.In conversion, oxygen enriched air may be used.

Заявляется также установка, используемая для осуществления способа получения жидких углеводородов и воды из углеводородного газа, содержащая блок подготовки исходных реагентов, включающий узел теплоиспользующей аппаратуры с камерой сгорания, узел очистки углеводородного газа от сернистых соединений, узел компримирования углеводородного газа, узел очистки и компримирования воздуха, блок получения синтез-газа, включающий реактор риформинга метана в синтез-газ, рекуперативные теплообменники, испаритель, сепараторы, факельное хозяйство, блок получения жидких углеводородов, включающий рекуперативные теплообменники, каскад реакторов синтеза жидких углеводородов, холодильник, блок стабилизации жидких углеводородов, включающий рефлюксную емкость, холодильники, отпарную колонну, емкость для сбора товарного продукта, блок подготовки воды, включающий емкость для сбора реакционной воды, накопительную емкость для сбора питательной воды, в которой согласно изобретению в блок получения синтез-газа дополнительно введен реактор предриформинга углеводородного газа и узел выделения углекислого газа из отходящих газов предриформинга, блок подготовки воды дополнительно содержит узел выделения реакционной воды из дымовых газов узла теплоиспользующей аппаратуры, а отпарная колонна узла отгонки остатков углеводородов из реакционной воды в блоке подготовки воды запитывается из накопительной емкости для сбора реакционной воды, узел компримирования углеводородного газа в блоке подготовки исходных реагентов выполнен в виде пароструйного компрессора, а каталитические системы реакторов предриформинга и риформинга в блоке получения синтез-газа и реактора синтеза в блоке получения жидких углеводородов выполнены в виде монолитных труб с реализацией радиальной фильтрации реакционных потоков, при этом все блоки установки гидравлически и пневматически соединены между собой и с промежуточными емкостями, а выход синтез-газа, образовавшегося при конверсии метана, пневматически соединен с входом в реакторы синтеза жидких углеводородов.A device is also disclosed that is used to implement a method for producing liquid hydrocarbons and water from hydrocarbon gas, comprising a unit for preparing initial reagents, including a unit for heat-using equipment with a combustion chamber, a unit for purifying hydrocarbon gas from sulfur compounds, a unit for compressing hydrocarbon gas, an unit for cleaning and compressing air, synthesis gas production unit, including methane reforming reactor into synthesis gas, recuperative heat exchangers, evaporator, separators, flare oh, a unit for producing liquid hydrocarbons, including recuperative heat exchangers, a cascade of reactors for the synthesis of liquid hydrocarbons, a refrigerator, a unit for stabilizing liquid hydrocarbons, including a reflux tank, refrigerators, a stripping column, a tank for collecting a marketable product, a water preparation unit including a tank for collecting reaction water, storage tank for collecting feed water, in which, according to the invention, a hydrocarbon gas pre-reforming reactor and an assembly carbon dioxide from pre-reforming waste gases, the water treatment unit further comprises a unit for extracting reaction water from the flue gases of the heat-using equipment unit, and a stripping column of the unit for distillation of hydrocarbon residues from the reaction water in the water preparation unit is fed from a storage tank for collecting reaction water, a hydrocarbon compression unit the gas in the preparation unit of the initial reagents is made in the form of a steam-jet compressor, and the catalytic systems of the pre-reforming and reforming reactors nga in the synthesis gas production unit and the synthesis reactor in the liquid hydrocarbon production unit are made in the form of monolithic pipes with the implementation of radial filtration of reaction flows, while all the installation units are hydraulically and pneumatically connected to each other and to intermediate tanks, and the output of the synthesis gas formed during methane conversion, it is pneumatically connected to the inlet of liquid hydrocarbon synthesis reactors.

Узел очистки и компримирования воздуха в блоке подготовки исходных реагентов может быть снабжен устройством обогащения по кислороду компримированного воздуха.The air purification and compression unit in the initial reagent preparation unit can be equipped with an oxygen enrichment device for compressed air.

Совокупность признаков заявляемых способа и установки позволяет:The set of features of the proposed method and installation allows you to:

1) применять входное сырье нестабильного состава за счет процесса низкотемпературного предриформинга углеводородов общего состава (C1-C5-). При этом первичный подогрев входного сырья в реактор предриформинга реализуется за счет рекуперации тепла последующих стадий;1) to apply the input raw materials of unstable composition due to the process of low-temperature pre-reforming of hydrocarbons of the general composition (C 1 -C 5- ). In this case, the primary heating of the feedstock to the pre-reforming reactor is realized due to heat recovery of the subsequent stages;

2) сократить габаритно-массовые характеристики оборудования для производства синтез-газа за счет применения в реакторе риформинга комбинированной автотермической конверсии смеси СН4+CO2+H2O+O2 с получением смеси СО+Н2 широкого состава (100% конверсия исходных углеводородов в синтез-газ) и, как следствие, отказа от рециркуляции реакционных потоков;2) reduce the overall mass characteristics of the equipment for the production of synthesis gas through the use of combined autothermal conversion of a mixture of CH 4 + CO 2 + H 2 O + O 2 in a reforming reactor to produce a wide composition of CO + H 2 mixture (100% conversion of the starting hydrocarbons into synthesis gas) and, as a result, rejection of the recycle of reaction flows;

3) сократить габаритно-массовые характеристики реакторов предриформинга, риформинга и синтеза жидких углеводородов в (15-20) раз за счет увеличения их удельной производительности применением схемы радиальной фильтрации реакционных потоков на блочных катализаторах трубчатого типа и уменьшением времени контакта исходных компонентов с каталитической системой (в реакторе риформинга время контакта не более 50 мс, в реакторе синтеза жидких углеводородов - не более 0,8 с);3) to reduce the overall mass characteristics of pre-reforming, reforming and liquid hydrocarbon synthesis reactors (15-20) times by increasing their specific productivity by applying a radial filtration scheme for reaction flows on tubular block catalysts and by reducing the contact time of the starting components with the catalytic system (in reforming reactor, contact time not more than 50 ms, in a liquid hydrocarbon synthesis reactor - not more than 0.8 s);

4) снизить затраты как при закупке основного оборудования, так и при его эксплуатации за счет применения пароструйного компрессора в линии подкачки сырьевого углеводородного газа в блоке подготовки исходных реагентов до номинальных давлений (пароструйные компрессоры не имеют подвижных частей и не являются дорогостоящим оборудованием по сравнению с подкачивающими компрессорами механического типа). Это обеспечивает снижение энергозатрат на 45% и более и, соответственно, снижение себестоимости единицы массы конечного продукта;4) reduce costs both in the procurement of basic equipment and in its operation due to the use of a steam jet compressor in the raw hydrocarbon gas pumping line in the unit for preparing initial reagents to nominal pressures (steam jet compressors do not have moving parts and are not expensive equipment compared to booster mechanical compressors). This ensures a reduction in energy consumption by 45% or more and, accordingly, a reduction in the cost per unit mass of the final product;

5) снизить потребление энергии высокого качества при переработке углеводородного газа в жидкие углеводороды за счет некоторого увеличения количества потребляемой энергии низкого качества путем дополнительного сжигания первичного сырья в горелках блока теплоиспользующей аппаратуры. Это увеличивает отношение общего объема сырья на единицу конечной продукции, но сохраняет высокую рентабельность процесса в связи с малой стоимостью исходного сырья;5) to reduce the consumption of high-quality energy in the processing of hydrocarbon gas into liquid hydrocarbons due to some increase in the amount of low-quality energy consumed by additional burning of primary raw materials in the burners of the heat-using equipment unit. This increases the ratio of the total volume of raw materials per unit of final product, but maintains a high profitability of the process due to the low cost of the feedstock;

6) сократить габаритно-массовые характеристики установки в целом и удешевить ее за счет применения системы внутренне пополняемого оборотного водоснабжения с полной регенерацией реакционной воды;6) reduce the overall mass characteristics of the installation as a whole and reduce its cost by using an internally replenished reverse water supply system with complete regeneration of reaction water;

7) снизить затраты на создание установки по производству жидких углеводородов за счет дополнительного получения реакционной воды из дымовых газов узла теплоиспользующей аппаратуры при сжигании сырьевого газа и продуктов сдувок; за счет использования воды из отходящих газов предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, возможно после риформинга.7) reduce the cost of creating a plant for the production of liquid hydrocarbons due to the additional production of reaction water from the flue gases of the heat-using equipment unit during the combustion of raw gas and blow products; due to the use of water from pre-reforming waste gases, from the process of synthesis of liquid hydrocarbons, possibly after reforming.

8) создать эффективную рентабельную установку для производства жидких углеводородов из углеводородного газа, в том числе газа нестабильного состава, рассчитанную на малую производительность, что позволит использовать установки этого типа на малодебитных, низконапорных месторождениях, нерентабельных для промышленного применения традиционными способами.8) to create an effective cost-effective installation for the production of liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas, including gas of unstable composition, designed for low productivity, which will allow the use of plants of this type in low-yield, low-pressure fields, unprofitable for industrial applications by traditional methods.

Технологический процесс воплощен в блочно-модульном исполнении, позволяющем формировать технологические схемы в соответствии с возможностями различных месторождений, уменьшить время на пуско-наладку, обеспечить мобильность установки.The technological process is implemented in a block-modular design, which allows forming technological schemes in accordance with the capabilities of various fields, reducing commissioning time, and ensuring the mobility of the installation.

На фиг. 1 представлена блок-схема заявленной установки для переработки углеводородного газа с получением узкофракционных жидких углеводородов и воды.In FIG. 1 shows a block diagram of the claimed installation for the processing of hydrocarbon gas to produce narrow fraction liquid hydrocarbons and water.

На схеме показано, как реализуется система оборотного водоснабжения, позволяющая повторно использовать реакционную воду, прошедшую процесс очистки. При этом концепция оборотного водоснабжения установки полностью исключает сброс реакционной воды во внешнюю среду. Соединительные линии на схеме справа описывают поступление реакционной воды в блок подготовки воды (БПВ), соединительные линии слева описывают возможность повторного использования реакционной воды после очистки в технологическом цикле в соответствующих устройствах блока получения исходных реагентов (БПИР) и блока получения синтез-газа (БПСГ).The diagram shows how a recycled water system is implemented that allows reuse of reaction water that has undergone a purification process. Moreover, the concept of recycling water supply of the installation completely eliminates the discharge of reaction water into the external environment. The connecting lines in the diagram on the right describe the flow of reaction water to the water treatment unit (BPV), the connecting lines on the left describe the possibility of reusing reaction water after purification in the technological cycle in the corresponding devices of the source reagent unit (BPIR) and the synthesis gas production unit (BPGS) .

На фиг. 2 представлена технологическая схема заявленной установки для переработки углеводородного газа с получением узкофракционных жидких углеводородов и воды.In FIG. 2 presents a process diagram of the claimed installation for the processing of hydrocarbon gas to produce narrow fraction liquid hydrocarbons and water.

Установка содержит (фиг. 1 и фиг. 2) блок получения исходных реагентов (БПИР), блок получения синтез-газа (БПСГ), блок получения жидких углеводородов (БПЖУ), блок стабилизации жидких углеводородов (БСЖУ), блок подготовки воды (БПВ).The installation contains (Fig. 1 and Fig. 2) a block for producing initial reagents (BPIR), a block for producing synthesis gas (BPSG), a block for producing liquid hydrocarbons (BPZhU), a block for stabilizing liquid hydrocarbons (BSZhU), a block for preparing water (BPV) .

Блок подготовки исходных реагентов (БПИР) включает узел 1 теплоиспользующей аппаратуры с камерой сгорания, узел 2 очистки углеводородного газа от сернистых соединений, узел 3 компримирования углеводородного газа, узел 4 очистки и компримирования обогащенного по кислороду воздуха.The initial reagent preparation unit (BPIR) includes a unit 1 of heat-using equipment with a combustion chamber, a unit 2 for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds, a unit 3 for compressing hydrocarbon gas, and a unit 4 for cleaning and compressing oxygen-enriched air.

Блок получения синтез-газа (БПСГ) включает испаритель 5, теплообменник 6 рекуперативный, реактор 7 предриформинга углеводородного газа, холодильник 8, сепаратор 9 для отделения реакционной воды и твердых примесей из отходящих газов предриформинга, узел выделения углекислого газа из отходящих газов предриформинга, включающий абсорбер 10 и десорбер 11, факельное хозяйство 12, теплообменник 13 рекуперативный, реактор 14 риформинга метана в синтез-газ, холодильник 15, сепаратор 16 для очистки отходящих газов риформинга от твердых примесей и отделения воды.The synthesis gas production unit (BPSG) includes an evaporator 5, a recuperative heat exchanger 6, a hydrocarbon gas pre-reforming reactor 7, a refrigerator 8, a separator 9 for separating the reaction water and solid impurities from the pre-reforming waste gases, a carbon dioxide emission unit from the pre-reforming exhaust gases, including an absorber 10 and stripper 11, flare farm 12, recuperative heat exchanger 13, methane to syngas reforming reactor 14, a refrigerator 15, a separator 16 for cleaning the reforming waste gases from solid impurities and separating water.

Блок получения жидких углеводородов (БПЖУ) включает теплообменник 17 рекуперативный, каскад реакторов 18 синтеза жидких углеводородов, холодильник 19 для конденсации жидких продуктов.The unit for producing liquid hydrocarbons (BPZhU) includes a recuperative heat exchanger 17, a cascade of liquid hydrocarbon synthesis reactors 18, and a refrigerator 19 for condensing liquid products.

Блок стабилизации жидких углеводородов (БСЖУ) включает холодильник 20 для охлаждения смеси сконденсировавшихся продуктов и воды, рефлюксную емкость 21, разделительную емкость 22, отпарную колонну 23 для стабилизации жидких продуктов, холодильник 24, емкость 25 для сбора товарного продукта.The liquid hydrocarbon stabilization unit (BSU) includes a refrigerator 20 for cooling a mixture of condensed products and water, a reflux tank 21, a separation tank 22, a stripping column 23 for stabilizing liquid products, a refrigerator 24, a container 25 for collecting a marketable product.

Блок подготовки воды (БПВ) включает накопительную емкость 26 для сбора реакционной воды, отпарные колонны 27, 28 узла отгонки остатков углеводородов, накопительную емкость 29 для сбора питательной воды, узел выделения реакционной воды и углекислого газа из дымовых газов узла 1 теплоиспользующей аппаратуры, включающий холодильник 30, сепаратор 31, абсорбер 32, десорбер 33.The water preparation unit (BPV) includes a storage tank 26 for collecting reaction water, stripping columns 27, 28 of a hydrocarbon residue stripping unit, a storage tank 29 for collecting feed water, a unit for extracting reaction water and carbon dioxide from flue gases of a heat-using equipment unit 1, including a refrigerator 30, separator 31, absorber 32, stripper 33.

Ниже приведено описание заявляемого способа и представлено описание работы установки для получения жидких углеводородов из углеводородного газа.Below is a description of the proposed method and a description of the operation of the installation for producing liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas.

Установка для переработки углеводородного газа с получением жидких углеводородов и воды содержит блок подготовки исходных реагентов (БПИР), включающий в себя узел 1 теплоиспользующей аппаратуры, где углеводородный газ подогревается теплом дымовых газов и поступает в реактор узла 2 очистки углеводородного газа от сернистых соединений.The installation for processing hydrocarbon gas to produce liquid hydrocarbons and water contains a source reagent preparation unit (BPIR), which includes a unit 1 of heat-utilizing equipment, where the hydrocarbon gas is heated by flue gas heat and enters the reactor of the unit 2 for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds.

Обессеренный газ подается на пароструйный компрессор узла 3 компримирования углеводородного газа с целью поддержания его номинального давления в системе. Кроме пароструйного компрессора узел 3 компримирования углеводородного газа содержит теплообменник и газожидкостный сепаратор (на рисунке не показано), где происходит охлаждение и разделение потока на газовую и жидкую фракцию, при этом реакционная вода (водяной конденсат) поступает в емкость 26 для сбора реакционной воды блока подготовки воды (БПВ). Далее обессеренный компримированный газ нагревается теплом дымовых газов узла 1 теплоиспользующей аппаратуры (не показано), насыщается парами воды из испарителя 5, проходит через рекуперативный теплообменник 6, где дополнительно подогревается теплом последующих стадий и направляется в реактор предриформинга 7 углеводородного газа блока получения синтез-газа (БПСГ) после смешения с воздухом или обогащенным по кислороду воздухом из узла 4 очистки и компримирования воздуха, также подогретым теплом дымовых газов.The desulfurized gas is supplied to the steam jet compressor of the hydrocarbon gas compression unit 3 in order to maintain its nominal pressure in the system. In addition to the steam jet compressor, the hydrocarbon gas compression unit 3 contains a heat exchanger and a gas-liquid separator (not shown in the figure), where the flow is cooled and separated into a gas and liquid fraction, while the reaction water (water condensate) enters the tank 26 for collecting the reaction water of the preparation unit water (BPV). Further, the desulfurized compressed gas is heated by the heat of the flue gases of the unit 1 of the heat-utilizing equipment (not shown), saturated with water vapor from the evaporator 5, passes through a recuperative heat exchanger 6, where it is additionally heated by the heat of the subsequent stages and sent to the pre-reforming reactor 7 of the hydrocarbon gas of the synthesis gas production unit ( BPSG) after mixing with air or oxygen-enriched air from the unit 4 for cleaning and compressing air, also heated by the heat of the flue gases.

В реакторе предриформинга 7 протекает каталитическая конверсия углеводородного газа в метан, где также образуются СО2, Н2О, Н2. Далее стабилизированный поток реакционной газовой смеси, пройдя через теплообменник 6, испаритель 5 и холодильник 8 для охлаждения и рекуперации тепла разделяется на два потока, один из которых (примерно 20%) напрямую вводится в линию подачи конвертированного газа предриформинга в реактор 14 риформинга, а второй поток (примерно 80%) направляется в сепаратор 9 для разделения многофазного потока процесса предриформинга. В сепараторе 9 происходит охлаждение конвертированного газа предриформинга, отделение реакционной воды и твердых примесей. Перед подачей в реактор 14 риформинга метана в синтез-газ из этой части отходящих газов предриформинга дополнительно удаляют углекислый газ в аппаратах абсорбции 10 и десорбции 11. Перед подачей в реактор 14 риформинга происходит объединение газовых потоков перед рекуперативным теплообменником 13.In the pre-reforming reactor 7, a catalytic conversion of hydrocarbon gas to methane takes place, where CO 2 , H 2 O, H 2 are also formed. Next, the stabilized stream of the reaction gas mixture, passing through the heat exchanger 6, the evaporator 5 and the refrigerator 8 for cooling and heat recovery is divided into two streams, one of which (about 20%) is directly introduced into the feed line of the converted pre-reforming gas to the reforming reactor 14, and the second a stream (about 80%) is directed to a separator 9 to separate the multiphase stream of the pre-reforming process. In the separator 9, the converted pre-reforming gas is cooled, and the reaction water and solid impurities are separated. Before supplying methane to the reforming reactor 14 to the synthesis gas, carbon dioxide is additionally removed from this part of the preforming waste gases in the absorption and desorption apparatuses 10. Before feeding into the reforming reactor 14, gas flows are combined in front of the regenerative heat exchanger 13.

В реакторе 14 риформинга отходящие газы предриформинга и окислитель (воздух), подогретый дымовыми газами, разогревающими узел 1 теплоиспользующей аппаратуры, подвергают высокотемпературному риформингу, где кроме синтез-газа дополнительно образуется (С24)-фракция и возможно образование небольшого количества воды.In the reforming reactor 14, the pre-reforming exhaust gases and the oxidizing agent (air) heated by the flue gases heating the heat-using apparatus unit 1 are subjected to high-temperature reforming, where, in addition to the synthesis gas, a (C 2 -C 4 ) fraction is additionally formed and a small amount of water may form.

Далее горячий конвертированный газ (синтез-газ) направляется последовательно в теплообменник 13 для охлаждения и рекуперации тепла. Затем, после дополнительного охлаждения в холодильнике 15, происходит очистка газа от твердых примесей, охлаждение и, в случае образования воды в процессе риформинга, отделение воды в сепараторе 16. При этом реакционная вода (водяной конденсат) подается в накопительную емкость 26 для сбора реакционной воды блока подготовки воды (БПВ).Next, the hot converted gas (synthesis gas) is sent sequentially to the heat exchanger 13 for cooling and heat recovery. Then, after additional cooling in the refrigerator 15, the gas is purified from solid impurities, cooling and, in the case of water formation during the reforming process, the water is separated in the separator 16. In this case, the reaction water (water condensate) is supplied to the storage tank 26 for collecting reaction water water treatment unit (BPV).

Из сепаратора 16 конвертированный газ проходит через рекуперативный теплообменник 17 и подается на стадию синтеза жидких углеводородов в каскад реакторов синтеза 18 блока получения жидких углеводородов (БПЖУ). Каталитические системы реакторов предриформинга 7, риформинга 14 и синтеза 18 выполнены в виде компактных монолитных металлокерамических цилиндрических труб с реализацией радиальной фильтрации реакционных потоков, т.е. в реакторах предриформинга 7 и риформинга 14 реализуется подача реакционного газового потока по центральной оси трубчатой каталитической системы с фильтрацией газового потока в радиальном направлении через стенки каталитической системы к ее наружной поверхности, а в реакторе синтеза 18 реакционный газовый поток подается на наружную боковую поверхность трубчатой каталитической системы в радиальном направлении через слой катализатора к центральной оси трубчатой каталитической системы. Применение схемы радиальной фильтрации реакционных потоков увеличивает удельную производительность реакторов и уменьшает время контакта исходных компонентов с каталитической системой, что обеспечивает оптимальные условия проведения процесса.The converted gas from the separator 16 passes through a recuperative heat exchanger 17 and is fed to the stage of liquid hydrocarbon synthesis in the cascade of synthesis reactors 18 of the liquid hydrocarbon production unit (BJCU). The catalytic systems of pre-reforming reactors 7, reforming 14 and synthesis 18 are made in the form of compact monolithic cermet cylindrical pipes with the implementation of radial filtration of reaction flows, i.e. in pre-reforming reactors 7 and reforming 14, a reaction gas stream is supplied along the central axis of the tubular catalyst system with radial gas filtration through the walls of the catalyst system to its outer surface, and in synthesis reactor 18, the reaction gas stream is supplied to the outer side surface of the tubular catalyst system in the radial direction through the catalyst bed to the central axis of the tubular catalyst system. The use of a radial filtering scheme for reaction streams increases the specific productivity of the reactors and reduces the contact time of the starting components with the catalytic system, which ensures optimal process conditions.

Выходящая из реакторов синтеза 18 реакционная смесь, состоящая из углеводородов, воды и остаточного газа, проходит через теплообменник 17 для рекуперации тепла и холодильник 19, где происходит конденсация жидких продуктов, в холодильнике 20 смесь сконденсировавшихся жидких продуктов охлаждается до требуемой температуры.The reaction mixture exiting the synthesis reactors 18, consisting of hydrocarbons, water, and residual gas, passes through a heat exchanger 17 for heat recovery and a refrigerator 19 where liquid products are condensed, and in the refrigerator 20, the mixture of condensed liquid products is cooled to the required temperature.

Охлажденная смесь сконденсировавшихся продуктов реакции (жидкие углеводороды и вода) и остаточного газа из холодильника 20 подается последовательно в рефлюксную емкость 21 и разделительную емкость 22, где происходит разделение жидкой и газообразной фаз. Жидкие продукты поступают в отпарную колонну 23 для стабилизации, вода - в накопительную емкость для сбора реакционной воды 26, а газообразную фазу (продувочные газы) направляют на горелку в узел 1 теплоиспользующей аппаратуры. Благодаря сжиганию продувочных газов обеспечивается непрерывное выведение из технологического цикла инертных газов (азота).A cooled mixture of condensed reaction products (liquid hydrocarbons and water) and residual gas from the refrigerator 20 is fed sequentially to the reflux tank 21 and the separation tank 22, where the liquid and gaseous phases are separated. Liquid products enter the stripping column 23 for stabilization, water into the storage tank for collecting reaction water 26, and the gaseous phase (purge gases) is sent to the burner in unit 1 of the heat-using equipment. Thanks to the burning of purge gases, inert gases (nitrogen) are continuously removed from the process cycle.

Из отпарной колонны 23 жидкие продукты через холодильник 24 стекают в емкость для сбора товарного продукта 25, а газообразная пропан-бутановая фракция направляется на горелку в узел 1 теплоиспользующей аппаратуры.From the stripping column 23, liquid products flow through a refrigerator 24 into a container for collecting a commodity product 25, and the gaseous propane-butane fraction is sent to the burner in the unit 1 of the heat-using equipment.

Реакционная вода из накопительной емкости 26 поступает в отпарную колонну 27 и отпарную колонну 28 для последовательной отгонки остатков легких и тяжелых углеводородов. Очищенная вода подается в накопительную емкость 29 для сбора питательной воды для повторного использования в технологическом цикле (в пароструйном компрессоре узла 3 компримирования углеводородного газа и в испарителе 5).The reaction water from the storage tank 26 enters the stripping column 27 and the stripping column 28 for sequential distillation of residues of light and heavy hydrocarbons. Purified water is supplied to the storage tank 29 to collect feed water for reuse in the production cycle (in the steam-jet compressor of the hydrocarbon gas compression unit 3 and in the evaporator 5).

Реакционную воду выделяют из дымовых газов узла 1 теплоиспользующей аппаратуры, из процесса предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, при этом технологические потери воды компенсируются водой из накопительной емкости, куда поступает вода, выделяемая из дымовых газов, из отходящих газов предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, возможно после риформинга.The reaction water is extracted from the flue gases of the unit 1 of the heat-using equipment, from the pre-reforming process, from the process of synthesis of liquid hydrocarbons, while the technological losses of water are compensated by the water from the storage tank, which receives the water released from the flue gases, from the pre-reforming exhaust gases, from the liquid synthesis process hydrocarbons, possibly after reforming.

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется примерами его конкретного исполнения.The possibility of carrying out the invention is illustrated by examples of its specific implementation.

Пример 1.Example 1

Предлагаемый способ получения жидких углеводородов из углеводородного газа, сопровождающийся одновременным получением воды, реализуется следующим образом.The proposed method for producing liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas, accompanied by the simultaneous production of water, is implemented as follows.

Исходное газообразное сырье - углеводородный газ - подается в змеевиковый подогреватель, расположенный в узле 1 теплоиспользующей аппаратуры, где нагревается теплом дымовых газов до температуры (350-400)°С и поступает в реактор узла 2 очистки углеводородного газа от сернистых соединений. Содержание серы в очищенном газе не более 0,5 мг/нм3. Обессеренный газ поступает на пароструйный компрессор узла 3 компримирования углеводородного газа, с помощью которого поддерживается его номинальное давление в системе (1,0-1,3) МПа. Водяной конденсат из газожидкостного сепаратора (на рисунке не показан) узла 3 компримирования углеводородного газа подается в накопительную емкость 26 для сбора реакционной воды.The initial gaseous feedstock - hydrocarbon gas - is fed into the coil heater located in the unit 1 of the heat-using equipment, where it is heated by the heat of the flue gases to a temperature of (350-400) ° C and enters the reactor of the unit 2 for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds. The sulfur content in the purified gas is not more than 0.5 mg / nm 3 . The desulfurized gas is supplied to the steam-jet compressor of the hydrocarbon gas compression unit 3, with the help of which its nominal pressure in the system is maintained (1.0-1.3) MPa. Water condensate from a gas-liquid separator (not shown in the figure) of a hydrocarbon gas compression unit 3 is supplied to a storage tank 26 for collecting reaction water.

После компримирования обессеренный газ нагревается теплом дымовых газов узла 1 теплоиспользующей аппаратуры до (200-220)°С, затем насыщается парами воды в испарителе 5 и подогревается в теплообменнике 6 до 300°С за счет рекуперации тепла последующих стадий и подается в реактор предриформига 7 после смешения с воздухом (либо обогащенным по кислороду воздухом), который подается из узла 4 очистки и компримирования воздуха, также подогретым теплом дымовых газов до температуры 300°С.After compression, the desulfurized gas is heated by the heat of the flue gases of the unit 1 of the heat-consuming equipment to (200-220) ° C, then it is saturated with water vapor in the evaporator 5 and heated in the heat exchanger 6 to 300 ° C due to the heat recovery of the subsequent stages and fed to the preformat reactor 7 after mixing with air (or oxygen-enriched air), which is supplied from the air purification and compression unit 4, also heated by the heat of the flue gases to a temperature of 300 ° C.

За счет применения процесса низкотемпературного (280-300)°С предриформинга углеводородного газа обеспечивается возможность использования исходного сырья нестабильного состава. Технологической схемой предусматривается автоматическое регулирование соотношения расходов сырьевого газа и воздуха (окислителя), поступающих в реактор предриформинга 7. Соотношение СН42:N2=1:0,5:(0,5-3,75).Due to the application of the low-temperature (280-300) ° С process of hydrocarbon gas pre-reforming, the possibility of using raw materials of an unstable composition is ensured. The technological scheme provides for automatic regulation of the ratio of the flow rates of raw gas and air (oxidizing agent) entering the preforming reactor 7. The ratio of CH 4 : O 2 : N 2 = 1: 0.5: (0.5-3.75).

В реакторе предриформинга 7 при температуре около 300°С протекает каталитическая конверсия сырьевого газа в метан, где также образуются CO2, Н2О, Н2. Наличие в газовом потоке избыточного количества углекислого газа является нежелательным, поэтому на следующей стадии ведения процесса проводят выделение части углекислого газа из отходящих газов предриформинга в абсорбере 10 и десорбере 11, при этом в холодильнике 8 и в сепараторе 9 происходит охлаждение газового потока. Водяной конденсат из сепаратора 9 подается в емкость 26 для сбора реакционной воды.In the pre-reforming reactor 7 at a temperature of about 300 ° C., the catalytic conversion of the feed gas to methane takes place, where CO 2 , H 2 O, H 2 are also formed. The presence of an excess amount of carbon dioxide in the gas stream is undesirable, therefore, at the next stage of the process, a part of the carbon dioxide is extracted from the preforming waste gases in the absorber 10 and stripper 11, while the gas stream is cooled in the refrigerator 8 and in the separator 9. Water condensate from the separator 9 is fed into a tank 26 for collecting reaction water.

В реакторе 14 отходящие газы предриформинга и воздух (окислитель) подвергают высокотемпературному (650-780)°С риформингу, причем воздух подогревают дымовыми газами, разогревающими узел 1 теплоиспользующей аппаратуры до температуры 420°С. Регулируя соотношение СН4:O2 можно управлять составом синтез-газа.In the reactor 14, the pre-reforming exhaust gases and air (oxidizing agent) are subjected to high-temperature (650-780) ° C reforming, the air being heated by flue gases heating the heat-using equipment unit 1 to a temperature of 420 ° C. By adjusting the ratio of CH 4 : O 2 you can control the composition of the synthesis gas.

В реакторе 14 риформинга кроме синтез-газа (соотношение Н2:СО=2:1) дополнительно образуется (С24)-фракция и возможно образование небольшого количества воды. В случае образования воды выше допустимых значений предусмотрен сепаратор 16 для разделения многофазных потоков процесса риформинга.In addition to synthesis gas (H 2 : CO = 2: 1 ratio) in the reforming reactor 14, an additional (C 2 -C 4 ) fraction is formed and a small amount of water may form. In the case of water formation above acceptable values, a separator 16 is provided for separating multiphase flows of the reforming process.

В сепараторе 16 происходит очистка газа от твердых примесей, охлаждение до температуры 40°С и выделение незначительного количества влаги, при этом водяной конденсат подается в емкость 26 для сбора реакционной воды для дальнейшей очистки и возврата в технологический цикл. Из сепаратора 16 конвертированный газ с давлением 1 МПа проходит рекуперативный теплообменник 17, где нагревается до 190°С и подается в каскад изотермических реакторов 18 с радиальной фильтрацией реакционных потоков.In the separator 16, the gas is purified from solid impurities, cooled to a temperature of 40 ° C and a small amount of moisture is released, while water condensate is supplied to a container 26 for collecting reaction water for further purification and return to the technological cycle. A recuperative heat exchanger 17 passes from the separator 16 with a pressure of 1 MPa, where it is heated to 190 ° C and fed to the cascade of isothermal reactors 18 with radial filtration of the reaction flows.

Каталитические системы реакторов предриформинга 7, риформинга 14 и синтеза 18 представлены в виде блочных катализаторов, полученных СВС-методом. Их отличает селективность, высокая механическая прочность, возможность работы в широком диапазоне температур и высокая каталитическая активность, которая достигается за счет содержания наночастиц оксидов редкоземельных металлов. Катализатор активируется один раз на весь срок службы.The catalytic systems of pre-reforming reactors 7, reforming 14 and synthesis 18 are presented as block catalysts obtained by the SHS method. They are distinguished by selectivity, high mechanical strength, the ability to work in a wide temperature range and high catalytic activity, which is achieved due to the content of nanoparticles of rare earth metal oxides. The catalyst is activated once for the entire service life.

В каскаде реакторов 18 синтеза жидких углеводородов с использованием узкофракционной каталитической системы при температуре (200-250)°С, давлении (0,9-1,10) МПа и времени контакта синтез-газа с каталитическим слоем не более 0,8 с протекают реакции с выделением тепла, в результате которых из прореагировавшей части синтез-газа образуются углеводороды и побочный продукт - реакционная вода. Используемая в каскаде реакторов 18 синтеза жидких углеводородов каталитическая система является узкофракционной, так как в результате будут преимущественно синтезированы углеводороды длиной цепи до С12, а распределение фракций углеводородов на катализаторе типа FeCoZr(IV)/SiO2 будет следующим: (С56) - 4,5% масс., (C7-C8) - 7,5% масс., (С910) - 17% масс., (С1112) - 19% масс. При этом получается высокий выход по конечному (С510)-продукту, вместо суммарных фракций сжиженных углеводородов, требующих дальнейшей переработки. Высокая активность данной каталитической системы обеспечивает высокую конверсию синтез-газа в жидкие углеводороды за один проход реакционной газовой смеси без организации рецикла.In the cascade of reactors 18 for the synthesis of liquid hydrocarbons using a narrow fraction catalyst system at a temperature of (200-250) ° C, a pressure of (0.9-1.10) MPa and a contact time of the synthesis gas with the catalytic layer of not more than 0.8 s, reactions occur with the release of heat, as a result of which hydrocarbons are formed from the reacted part of the synthesis gas and reaction water is a by-product. The catalytic system used in the cascade of reactors 18 for the synthesis of liquid hydrocarbons is narrow-fractional, since as a result hydrocarbons with a chain length of up to C 12 will be predominantly synthesized, and the distribution of hydrocarbon fractions on a FeCoZr (IV) / SiO 2 catalyst will be as follows: (C 5 -C 6 ) - 4.5% of the mass., (C 7 -C 8 ) - 7.5% of the mass., (C 9 -C 10 ) - 17% of the mass., (C 11 -C 12 ) - 19% of the mass. In this case, a high yield is obtained for the final (C 5 -C 10 ) product, instead of the total fractions of liquefied hydrocarbons requiring further processing. The high activity of this catalytic system ensures a high conversion of synthesis gas to liquid hydrocarbons in one pass of the reaction gas mixture without organizing a recycle.

Выходящая из реакторов 18 синтеза реакционная смесь, состоящая из углеводородов, воды и остаточного газа, проходя через теплообменник 17, отдает тепло синтез-газу, входящему в каскад реакторов 18 синтеза, подается в холодильник 19 и в холодильник 20, где происходит охлаждение реакционной смеси до 40°С и неполная конденсация в жидкие углеводороды. Охлажденная смесь сконденсировавшихся продуктов реакции (жидкие углеводороды и вода) и остаточного газа с температурой 40°С и давлением до 1 МПа подается в рефлюксную емкость 21 и разделительную емкость 22, где происходит разделение жидкой и газообразной фаз.Coming out of the synthesis reactors 18, the reaction mixture, consisting of hydrocarbons, water and residual gas, passing through the heat exchanger 17, transfers heat to the synthesis gas included in the cascade of synthesis reactors 18, is supplied to the refrigerator 19 and to the refrigerator 20, where the reaction mixture is cooled to 40 ° C and incomplete condensation into liquid hydrocarbons. A cooled mixture of condensed reaction products (liquid hydrocarbons and water) and residual gas with a temperature of 40 ° C and a pressure of up to 1 MPa is supplied to the reflux tank 21 and the separation tank 22, where the liquid and gaseous phases are separated.

Газообразная фаза направляется на горелку узла 1 теплоиспользующей аппаратуры, а жидкие углеводороды поступают в отпарную колонну 23 для стабилизации, где при температуре до 70°С происходит выделение и конденсация жидких продуктов состава С510, а газообразная пропан-бутановая фракция C15 направляется на горелку в узел 1 теплоиспользующей аппаратуры.The gaseous phase is directed to the burner of the unit 1 of the heat-consuming equipment, and liquid hydrocarbons enter the stripping column 23 for stabilization, where at a temperature of up to 70 ° С liquid products of С 510 composition are isolated and condensed, and the gaseous propane-butane fraction C 1 - With 5 is sent to the burner in the node 1 of the heat-using equipment.

Вода отводится в накопительную емкость 26 для сбора реакционной воды, затем поступает в отпарные колонны 27 и 28 для последовательной отгонки остатков легких и тяжелых углеводородов. Для разогрева куба отпарной колонны 27 используется тепло отходящих газов предриформинга, для разогрева куба отпарной колонны 28 используется тепло отходящих газов риформинга (на рисунке не показано).Water is discharged into the storage tank 26 to collect the reaction water, then it enters the stripping columns 27 and 28 for sequential distillation of residues of light and heavy hydrocarbons. To heat the cube of the stripping column 27, the heat of the pre-reforming exhaust gas is used, to heat the cube of the stripping column 28, the heat of the reforming exhaust gas is used (not shown in the figure).

Очищенная вода подается в накопительную емкость 29 для сбора питательной воды для повторного использования в технологическом цикле. Возможные потери воды компенсируются водой из накопительной емкости 26 для сбора реакционной воды, куда поступает вода, выделяемая из дымовых газов узла 1 теплоиспользующей аппаратуры за счет дополнительного сжигания сырьевого углеводородного газа, из отходящих газов предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, возможно после риформинга.The purified water is fed into the storage tank 29 for collecting feed water for reuse in the production cycle. Possible water losses are compensated by water from the storage tank 26 for collecting reaction water, which receives water released from the flue gases of the unit 1 of the heat-utilizing equipment due to the additional combustion of raw hydrocarbon gas, from pre-reforming exhaust gases, from the process of synthesis of liquid hydrocarbons, possibly after reforming.

Пример 2.Example 2

Пример функционирования опытно-промышленной установки с производительностью более 2 тонн жидких углеводородов в сутки с использованием входного сырья известного состава типа попутного нефтяного газа (ПНГ).An example of the operation of a pilot plant with a capacity of more than 2 tons of liquid hydrocarbons per day using input materials of known composition such as associated petroleum gas (APG).

На змеевиковый подогреватель узла 1 теплоиспользующей аппаратуры подается исходное сырье - углеводородный газ (ПНГ) при н.у. состава, % масс.On the coil heater of the unit 1 of the heat-consuming equipment, the feedstock is supplied - hydrocarbon gas (APG) at n.o. composition,% of the mass.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для запуска реактора предриформинга 7 и риформинга 14 необходимо подводить определенное количество воздуха (или обогащенного по кислороду воздуха), что позволит вывести температуру в зоне реакции на необходимое значение: в реакторе предриформинга до 300°С, в реакторе риформинга до 650°С. После достижения определенных температур прекращается увеличенная подача воздуха, и система начинает работать в автотермическом режиме неполного окисления.To start pre-reforming reactor 7 and reforming 14, it is necessary to supply a certain amount of air (or oxygen-enriched air), which will bring the temperature in the reaction zone to the required value: in the pre-reforming reactor up to 300 ° C, in the reforming reactor up to 650 ° C. After reaching certain temperatures, the increased air supply stops, and the system begins to work in the autothermal mode of incomplete oxidation.

Ниже представлены данные по эффективности заявленной группы изобретений.Below are data on the effectiveness of the claimed group of inventions.

Потребление сырьевого углеводородного газа для процесса - 260 кг/ч.The consumption of raw hydrocarbon gas for the process is 260 kg / h.

Потребление сырьевого углеводородного газа в горелке - 63 кг/ч.The consumption of feed hydrocarbon gas in the burner is 63 kg / h.

Потребление воздуха - 922 кг/ч.Air consumption - 922 kg / h.

Объем реакционной воды - 332 кг/ч.The volume of reaction water is 332 kg / h.

Производительность установки по (С510)-продуктам - 100 кг/ч.Productivity of the unit for (C 5 -C 10 ) products is 100 kg / h.

Конверсия первичного сырья в синтез-газ составляет (95-98)%, селективность по целевым продуктам (суммарным фракциям сжиженных углеводородов) до 20%, при этом доля азота в продуктах синтеза до 65%, конверсия синтез-газа в жидкие углеводороды от 85 до 100%. Выход по конечному (С510)-продукту из суммарных фракций сжиженных углеводородов составляет 45%.The conversion of primary raw materials to synthesis gas is (95-98)%, the selectivity for the target products (total fractions of liquefied hydrocarbons) is up to 20%, while the proportion of nitrogen in the synthesis products is up to 65%, the conversion of synthesis gas to liquid hydrocarbons is from 85 to one hundred%. The yield of the final (C 5 -C 10 ) product from the total fractions of liquefied hydrocarbons is 45%.

Claims (4)

1. Способ получения жидких углеводородов из углеводородного газа, сопровождающийся одновременным получением воды, включающий, при необходимости, его обессеривание, подогрев дымовыми газами узла теплоиспользующей аппаратуры, последующее получение синтез-газа высокотемпературным риформингом путем его конверсии кислородом воздуха, получение жидких углеводородов и воды, отгонку из воды остатков углеводородов, отличающийся тем, что углеводородный газ и воздух перед высокотемпературным риформингом подвергают низкотемпературному предриформингу, причем поток реакционной газовой смеси после реактора предриформинга разделяют на два потока, один из которых вводят в линию подачи конвертированного газа предриформинга в реактор риформинга, а второй поток направляют перед подачей в реактор риформинга для удаления углекислого газа, затем объединяют газовые потоки, жидкие углеводороды получают из синтез-газа с использованием узкофракционной каталитической системы, при этом в реакторах предриформинга, риформинга и синтеза жидких углеводородов используют радиальную фильтрацию реакционных потоков, дополнительно воду получают из дымовых газов и из отходящих газов предриформинга, а технологические потери воды компенсируются водой из накопительной емкости, куда поступает вода, выделяемая из дымовых газов, из отходящих газов предриформинга, из процесса синтеза жидких углеводородов, возможно после риформинга.1. A method of producing liquid hydrocarbons from hydrocarbon gas, accompanied by the simultaneous production of water, including, if necessary, its desulfurization, heating with flue gases a unit of heat-using equipment, the subsequent production of synthesis gas by high-temperature reforming by its conversion with atmospheric oxygen, production of liquid hydrocarbons and water, distillation from water of hydrocarbon residues, characterized in that the hydrocarbon gas and air are subjected to low-temperature pre-reforming before high-temperature reforming formation, and the stream of the reaction gas mixture after the pre-reforming reactor is divided into two streams, one of which is introduced into the feed line of the converted pre-reforming gas to the reforming reactor, and the second stream is sent before being fed to the reforming reactor to remove carbon dioxide, then the gas streams and liquid hydrocarbons are combined obtained from synthesis gas using a narrow-fraction catalytic system, while a radial filter is used in the pre-reforming, reforming and liquid hydrocarbon synthesis reactors iju reaction streams, further water is obtained from the flue gases from the waste pre-reforming gas and the process water losses are compensated by the water from the collecting tank that receives water released from the flue gases from the flue gas pre-reforming of liquid hydrocarbons synthesis process, optionally after reforming. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конверсию осуществляют воздухом, обогащенным по кислороду.2. The method according to p. 1, characterized in that the conversion is carried out with oxygen enriched air. 3. Установка для получения жидких углеводородов и воды из углеводородного газа, содержащая блок подготовки исходных реагентов, включающий узел теплоиспользующей аппаратуры с камерой сгорания, узел очистки углеводородного газа от сернистых соединений, узел компримирования углеводородного газа, узел очистки и компримирования воздуха, блок получения синтез-газа, включающий реактор риформинга метана в синтез-газ, рекуперативные теплообменники, испаритель, сепараторы, факельное хозяйство, блок получения жидких углеводородов, включающий рекуперативные теплообменники, каскад реакторов синтеза жидких углеводородов, холодильник, блок стабилизации жидких углеводородов, включающий рефлюксную емкость, холодильники, отпарную колонну, емкость для сбора товарного продукта, блок подготовки воды, включающий емкость для сбора реакционной воды, накопительную емкость для сбора питательной воды, отличающаяся тем, что в блок получения синтез-газа дополнительно введен реактор предриформинга углеводородного газа и узел выделения углекислого газа из отходящих газов предриформинга, блок подготовки воды дополнительно содержит узел выделения реакционной воды из дымовых газов узла теплоиспользующей аппаратуры, а отпарная колонна узла отгонки остатков углеводородов из реакционной воды в блоке подготовки воды запитывается из накопительной емкости для сбора реакционной воды, узел компримирования углеводородного газа в блоке подготовки исходных реагентов выполнен в виде пароструйного компрессора, а каталитические системы реакторов предриформинга и риформинга в блоке получения синтез-газа и реактора синтеза в блоке получения жидких углеводородов выполнены в виде монолитных труб с реализацией радиальной фильтрации реакционных потоков, при этом все блоки установки гидравлически и пневматически соединены между собой и с промежуточными емкостями, а выход синтез-газа, образовавшегося при конверсии метана, пневматически соединен с входом в реакторы синтеза жидких углеводородов.3. Installation for producing liquid hydrocarbons and water from hydrocarbon gas, comprising a unit for preparing initial reagents, including a unit for heat-using equipment with a combustion chamber, a unit for cleaning hydrocarbon gas from sulfur compounds, a unit for compressing hydrocarbon gas, an unit for cleaning and compressing air, and a unit for producing synthesis gas comprising a methane reforming reactor into synthesis gas, recuperative heat exchangers, an evaporator, separators, a flare, a liquid hydrocarbon production unit, including cooperative heat exchangers, a cascade of liquid hydrocarbon synthesis reactors, a refrigerator, a liquid hydrocarbon stabilization unit including a reflux tank, refrigerators, a stripping column, a product collection tank, a water preparation unit including a reaction water collection tank, a storage tank for collecting feed water, characterized the fact that a hydrocarbon gas pre-reforming reactor and a carbon dioxide emission unit from the pre-reforming waste gases are additionally introduced into the synthesis gas production unit, bl The water preparation unit additionally contains a unit for extracting reaction water from the flue gases of the unit of heat-using equipment, and a stripping column for the unit for distillation of hydrocarbon residues from the reaction water in the water preparation unit is fed from the storage tank for collecting reaction water, the unit for compressing hydrocarbon gas in the unit for preparing the initial reagents in the form of a steam-jet compressor, and the catalytic systems of the pre-reforming and reforming reactors in the synthesis gas production unit and the synthesis reactor in the unit Radiation of liquid hydrocarbons is made in the form of monolithic pipes with the implementation of radial filtration of reaction streams, while all the units of the installation are hydraulically and pneumatically connected to each other and to intermediate tanks, and the output of the synthesis gas generated during methane conversion is pneumatically connected to the inlet of the liquid synthesis reactors hydrocarbons. 4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что узел очистки и компримирования воздуха в блоке получения исходных реагентов снабжен устройством обогащения по кислороду компримированного воздуха. 4. Installation according to p. 3, characterized in that the unit for cleaning and compressing air in the block for obtaining the initial reagents is equipped with an oxygen enrichment device for compressed air.
RU2013151536/04A 2013-11-19 2013-11-19 Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it RU2539656C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151536/04A RU2539656C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151536/04A RU2539656C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539656C1 true RU2539656C1 (en) 2015-01-20

Family

ID=53288611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013151536/04A RU2539656C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539656C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630307C1 (en) * 2016-06-02 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Газпром" Method and plant for producing high-octane synthetic gasoline fraction from natural or associated gases
RU2630308C1 (en) * 2016-06-02 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Газпром" Method and installation for producing high-octane synthetic gasoline fraction from hydrocarbon-containing gas
RU2789197C1 (en) * 2021-11-02 2023-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" Mobile oil preparation installation in early production technology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247701C2 (en) * 1999-12-09 2005-03-10 Статоил Аса И Энд К Ир Пат Method for natural gas conversion to high hydrocarbons
RU2362760C1 (en) * 2008-02-12 2009-07-27 Евгений Александрович Федоров Method for preparation of aromatic hydrocarbons, hydrogen, methanol, motor oils and water from unstable gas condensate obtained from gas and oil fields and device thereof
RU2387629C1 (en) * 2008-12-11 2010-04-27 Дмитрий Львович Астановский Method for obtaining synthetic hydrocarbons from hydrocarbon gases
RU2444557C1 (en) * 2010-09-30 2012-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" Method for obtaining synthetic liquid fuels from hydrocarbon gases as per fischer-tropsch method, and catalysts used for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247701C2 (en) * 1999-12-09 2005-03-10 Статоил Аса И Энд К Ир Пат Method for natural gas conversion to high hydrocarbons
RU2362760C1 (en) * 2008-02-12 2009-07-27 Евгений Александрович Федоров Method for preparation of aromatic hydrocarbons, hydrogen, methanol, motor oils and water from unstable gas condensate obtained from gas and oil fields and device thereof
RU2387629C1 (en) * 2008-12-11 2010-04-27 Дмитрий Львович Астановский Method for obtaining synthetic hydrocarbons from hydrocarbon gases
RU2444557C1 (en) * 2010-09-30 2012-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" Method for obtaining synthetic liquid fuels from hydrocarbon gases as per fischer-tropsch method, and catalysts used for its implementation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630307C1 (en) * 2016-06-02 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Газпром" Method and plant for producing high-octane synthetic gasoline fraction from natural or associated gases
RU2630308C1 (en) * 2016-06-02 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Газпром" Method and installation for producing high-octane synthetic gasoline fraction from hydrocarbon-containing gas
RU2789197C1 (en) * 2021-11-02 2023-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" Mobile oil preparation installation in early production technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU729993B2 (en) Method of manufacturing methanol
US8293186B2 (en) Method and apparatus for producing methanol
US6258860B1 (en) Process for the production of methanol
EA034987B1 (en) Process for producing methanol
EA005783B1 (en) Process for the production of hydrocarbons
EA034913B1 (en) Process for producing methanol
CN102348667A (en) Recovery of co2 in a process for synthesis of methanol
JP6652694B2 (en) Plasma arc furnace and applications
US10287224B2 (en) Method and apparatus for producing methanol with hydrocarbon recycling
RU2011101927A (en) DEVICE AND METHODS FOR HYDROGEN AND CARBON MONOXIDE TREATMENT
AU2019269094B2 (en) Process for synthesising methanol
RU2162460C1 (en) Method of methanol production and plant for production of methanol
RU2539656C1 (en) Method for producing liquid hydrocarbons of hydrocarbon gas and plant for implementing it
RU2630308C1 (en) Method and installation for producing high-octane synthetic gasoline fraction from hydrocarbon-containing gas
RU2252209C1 (en) Method for methanol production (variants)
GB2568128A (en) Methanol synthesis process
WO2008079046A1 (en) Methanol production method
RU2254322C1 (en) Method for preparing methanol from gas in gaseous and gas-condensate deposit
RU2387629C1 (en) Method for obtaining synthetic hydrocarbons from hydrocarbon gases
JP2001097906A (en) Method for producing methanol
RU123347U1 (en) INSTALLATION FOR JOINT PRODUCTION OF SYNTHETIC LIQUID HYDROCARBONS AND METHANOL INTEGRATED IN OBJECTS OF FIELD PREPARATION OF OIL AND GAS-CONDENSATE DEPOSITS
RU2630307C1 (en) Method and plant for producing high-octane synthetic gasoline fraction from natural or associated gases
RU2282612C1 (en) Process of producing liquid oxygenates via conversion of natural gas and installation to implement the same
RU2792583C1 (en) Method and unit for methanol synthesis
WO2011021955A1 (en) Plant for the homogeneous oxidation of methane-containing gas and process for the oxidation of methane-containing gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191120