CS210600B1

CS210600B1 - A method of processing an ancestor methanol and anobutanol fraction from the production of synthetic methanol and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: CS210600B1
Application number: CS630380A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Moran
Original assignee: Vlastimil Moran
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález se týká oboru výroby syntetického metanolu ze syntásnlho plynu získaného parním reformováním nižších uhlovodíků a řeší hospodárnějěí využití vedlejších produktů. Vedlejší produkty, předkový metanol a ieobutanolová frakce ee vedou za tlaku 1 až 4 MPa do odpamlku, kde jsou odpařeny do protiproudně přiváděného proudu uhlovodíků 0χ až Cg předehřátých na 400 až 700 K, a vzniklá směs je odváděna do reformovaci zóny. Odparník s keramickou nebo kovovou náplni má náplň rozdělenou do dvou sekcí, jejichž výšky jsou v poměru 1:3 až 1:6. Mezi sekcemi náplně je rozstřikovací tryska. Vynález může být využit při výrobě syntetického metanolu ze syntázního plynu, získaného parním reformováním nižších uhlovodíků, jeko například zemního plynu, nebo benzinu.The invention relates to the field of production of synthetic methanol from synthesis gas obtained by steam reforming of lower hydrocarbons and solves the more economical use of by-products. By-products, parent methanol and isobutanol fraction ee lead under a pressure of 1 to 4 MPa to the evaporator, where they are evaporated into a countercurrently supplied stream of hydrocarbons 0χ to Cg preheated to 400 to 700 K, and the resulting mixture is discharged to the reforming zone. An evaporator with a ceramic or metal filling has a filling divided into two sections, the heights of which are in the ratio of 1:3 to 1:6. There is a spray nozzle between the filling sections. The invention can be used in the production of synthetic methanol from synthesis gas obtained by steam reforming of lower hydrocarbons, such as natural gas or gasoline.

Description

Vynález ee týká způsobu zpracování odpadního předkováho metanolu a lsobutanolové frakce z výroby syntetického metanolu ze eyntéanlho plynu vzniklého parním reformingem nižších uhlovodíků, například zemního plynu nebo benzinu a zařízení k provádění tohoto způsobu·The present invention relates to a process for the treatment of waste ancestor methanol and a 1-butanol fraction from the production of synthetic methanol from eynthetic gas produced by steam reforming of lower hydrocarbons, such as natural gas or gasoline, and apparatus for carrying out the process.

Při výrobě syntetického metanolu tlakovým katalytickým reformováním zemního plynu nebo benzinu vodní parou v reformingové peci na eyntéení plyn, obsahující kysličník uhelnstý a vodík, jeho kompresí a ayntéaou na surový metanol a destilací surového metanolu na čistý metanol, odpadají při deatilacl dva vedlejěí produkty a to přsdkový metanol z hlavy prvé deetllační kolony a lsobutanolové frakce z bočního odtahu druhé deatilační kolony. Tyto látky v úhrnném množství do 2 % na množství vyrobeného čistého metanolu jatou obvykle spalovány ve zmíněné reformingové peci jako palivo k otopu, nebo jsou používány k jiným účelům, obvykle jako druhořadá rozpuatidla v lakařském průmyslu.In the production of synthetic methanol by pressure catalytic reforming of natural gas or gasoline by steam in a reforming furnace for the gas reforming furnace containing carbon monoxide and hydrogen, its compression and aynthesis to crude methanol and distillation of crude methanol to pure methanol, two byproducts are eliminated methanol from the top of the first de-distillation column and the 1-butanol fraction from the side off-stream of the second distillation column. These substances, up to a total of 2% of the amount of pure methanol produced, are usually combusted in the reforming furnace as fuel for heating, or are used for other purposes, usually as secondary solvents in the paint industry.

Tyto dosavadní způsoby zpracování obou vsdlsjěích produktů předně nevýhodně snižují celkovou hmotovou výtěžnost čiatého metanolu na jednotku vstupní suroviny, z níž js metanol vyráběn. Další nevýhodou dosavadního způsobu je nutnost manipulace a těmito produkty ve výrobní jednotce, kde je nutno pro ně mít manipulační skladovací prostory, transportní cisterny k jejich odvozu k mimozávodním odběratelům a v případě spalování těchto látek v reformingové peci téže výrobní jednotky je nutná instalace zvlášl k tomu uzpůsobených hořáků s příslušným regulačním zařízením ve apalinovém tahu pece.These prior art processes of the two other products firstly disadvantageously reduce the total mass yield of the pure methanol per unit feedstock from which the methanol is produced. Another disadvantage of the prior art is the necessity of handling and these products in the production unit, where it is necessary to have for them handling facilities, transport tanks to transport them to non-factory customers and in the case of burning these substances in the reforming furnace of the same production unit adapted burners with appropriate control devices in the apaline draft of the furnace.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem zpracování předkového metanolu a isobutanolové frakce z výroby syntetického metanolu podle vynálezu, jehož podstatou je, že před kový metanol z horní části první deetllační zóny ^nabo lsobutanolové frakce ze středu druhá deetllační zóny aa uvádí pod tlakem 1 až 3 MPa do odpařovací zóny, v níž odpařen do protiproudně přiváděného proudu plynu nebo par nižších uhlovodíků až Cg, například zemního plynu nebo benzinu, předehřátého na 400 až 700 K, načež je takto vzniklá směs odváděna do parní tlakové katalytické reformovací zóny.These disadvantages are overcome by the process of treating the methanol methanol and isobutanol fraction from the production of synthetic methanol according to the invention, wherein the methanol methanol from the top of the first de-distillation zone or the isobutanol fraction from the middle of the second de-distillation zone. an evaporation zone in which it is vaporized to a countercurrent flow of gas or vapors of lower hydrocarbons to Cg, for example natural gas or gas, preheated to 400 to 700 K, and the mixture thus obtained is discharged into a vapor pressure catalytic reforming zone.

Způsob podle vynálezu as provádí na zařízení podle vynálezu, sestávajícího z odparníku s keramickou nebo kovovou náplní, jehož podstatou je, že náplň je rozdělena do dvou sekcí, mezi nimiž je umístěna rozstřikovací tryska, přičemž poměr výšky horní sekce k výšce spodní sekce je 1:3 až 1:6.The method according to the invention is carried out on a device according to the invention consisting of a vaporizer having a ceramic or metal charge, the principle being that the charge is divided into two sections with a spray nozzle between them, the ratio of the height of the upper section to the height of the lower section is 1: 3 to 1: 6.

Způsob zpracování předkováho metanolu a lsobutanolové frakce z výřoby syntetického metanolu a zařízení k jeho provádění podle vynálezu má tyto výhody:The method of treating the foresheet methanol and the Isobutanol fraction from the production of synthetic methanol and the apparatus for carrying out the process according to the invention has the following advantages:

- recyklací předkováho metanolu a/nebo lsobutanolové frakce zpět do reformování, se docílí jejich přeměna na synplyn a dále na čistý metanol, čímž ae zvýší hmotová výtěžnost čistého metanolu na jednotku vstupní suroviny o asi 1 ií 2 Jjrecycling of the ancestor methanol and / or the isobutanol fraction back to reformation results in their conversion to syn-gas and further to pure methanol, thereby increasing the net yield of pure methanol per feedstock unit by about 1 to 2 µl.

- odpadá nutnost instalace zvláštních hořáků ne spalování předkováho metanolu a nebo lsobutanolové frakce ve apalinovém tahu reformovací pece, je-li jich využíváno k tomu· to účelu;- there is no need to install special burners for the combustion of the ancestor methanol and / or the Isobutanol fraction in the apaline draft of the reforming furnace, if they are used for this purpose;

‘, kát .44Át, Rep. .44

W 2W 2

210 000210 000

- odpadá nutnost zřízení skladovacích prostorů a transportních zařízení například cisteren k odvozu předkového metanolu a nebo isobutanolové frakce k jejich odběratelům, jaou-li tito mimo výrobní závod*- there is no need to set up storage facilities and transport facilities such as cisterns to transport the ancestor methanol or isobutanol fraction to their customers if these are off-site *

Na připojeném obrázku je znázorněn příklad provedení zařízení podle vynálezu v zapojení technologického schématu.The attached figure shows an example of an embodiment of the device according to the invention in a circuit diagram.

Potrubí X pro přívod suroviny je napojeno ne sací Část kompresoru 2, jehož výtlaková část je potrubím g spojena s předehřívačem £ a potrubím £ s adeorbérem síry 6. Adeorbér aíry 6 je potrubím J připojen do vstupu odperníku 8, jehož náplň je rozdělena ne dvě nestejná části %£ e £8, mezi nimiž je tryska £6, do níž jsou potrubím 18, £0, čerpadlem 31 e potrubím ^2 přiváděny odpadní frakce z kolon 1£ e 22. Hlava odperníku 8 je potrubím £ spojena e perní reformingovou pecí χθ, jež je potrubím 11 spojena se eyntésním reaktorem 12. Reaktor 12 je potrubím 13 spojen e nástřikem první destilační kolony 14. První deetllační kolona 14 je opatřena vařákem 20 β cirkulačním potrubím 19 a potrubím 21 pro odvod produktu do nástřiku druhé deetllační kolony 22. Z hlavy první destilační kolony 1£ je vyvedeno potrubí 15 do kondensátoru 16. ód něhož je vyvedeno jednak potrubí 17 zpětného toku a jednak potrubí 18 pro odvod odpadního předkového metanolu. Druhá deštila ční koloně 22 je v petě opatřena vařákem g£ e cirkulačním potrubím 33 a potrubím gg pro odvod odpadní vody. Z hlavy druhá deetllační kolony 22 je vyvedeno potrubí 23 do kondensátoru 24. z něhož je vyvedeno jednak potrubí 25 zpětného toku e jednak potrubí 26 pro odvod čistého metanolu. Ze střední části druhá destilační kolony ££ je vyvedeno potrubí 27 pro odvod isobutanolové frakce, jež je napojeno na kondensátor Jg. Z kondensátoru 28 je potrubí 29 vyústěno do potrubí 30. do něhož je rovněž vyústěno potrubí 18 pro odvod předkového metanolu.The feed line X is connected to the non-suction part of the compressor 2, the discharge part of which is connected via line g to the preheater 6 and the line 6 to the sulfur adsorber 6. The sulfur adsorber 6 is connected via line J to the inlet. part of which is a nozzle 6, into which the waste fractions from the columns 16, 22 are fed through the line 18, 40, the pump 31e through the line 22, and the head of the strut 8 is connected via a line 8 through a reforming furnace. The reactor 12 is connected via line 13 to the first distillation column 14. The first de-distillation column 14 is equipped with a reboiler 20 β by means of a circulation line 19 and a line 21 for product discharge to the feed of the second de-distillation column 22. From the head of the first distillation column 16, a conduit 15 is led to a condenser 16. From which, on the one hand, a return flow line 17 and a conduit 18 are led. o Waste methanol ancestral waste. The second distillation column 22 is provided with a reboiler g1 in circulation in a circulation pipe 33 and a waste water drainage line gg. From the head of the second de-distillation column 22, a conduit 23 is led to a condenser 24, from which both a return flow conduit 25 and a conduit 26 for the removal of pure methanol are led. An isobutanol fraction line 27 is connected from the central part of the second distillation column 60 to the condenser Jg. From the condenser 28, the conduit 29 extends into a conduit 30, into which also a conduit 18 for evacuating methanol is discharged.

PříkladExample

Příklad praktického provedení způsobu výroby syntetického metanolu a zařízení k provádění tohoto způsobu je znázorněn na obrázku a popsán v dalším textuj tímto příkladem věak způsob výroby podle vynálezu není omezen.An example of a practical embodiment of a method for producing synthetic methanol and an apparatus for carrying out the method is shown in the figure and described in the following. However, the production method according to the invention is not limited.

Zemní plyn je přiveden potrubím i do kompresoru 2 a stlačený vstupuje potrubím g do předehřívače £, v němž ee spalinami předehřeje na aei 680 K. Předehřátý tlakový zemni plyn je pak veden potrubím g do adaorbéru 6, kde je zbaven sloučenin aíry, zejména airo· vodíku a na to je veden potrubím 2 do odpamíku 8. Do tohoto odparníku 8 je potrubím 3£ podle vynálezu tryskou g6 naatřikován předkový metanol z hlavy prvá destilační kolony 14 β/nebo isobutanolové frakce z bočního odtahu druhá destilační kolony 22. kde jsou odpařeny do předehřátého zemního plynu, vedeného pak potrubím g do reformingu 10 ke zpracování katalytickým reformováním vodní parou. Syntésní plyn z reformingu 10 je pak veden potrubím 11 do ayntésního okruhu 12. kde je po stlačení na aei 10,0 MPa zpracován na surový metanol. Surový metanol je veden potrubím lg na prvou destilační kolonu 1£, kdo je z něj hlavou potrubím lg vydělen předkový metanol, který je po kondeneaci v kon3The natural gas is fed via line 1 to the compressor 2 and compressed enters via line g to the preheater 6, where it is preheated by flue gas to aei 680 K. The preheated pressurized natural gas is then fed via line g to the adaorber 6 where it is free of sulfur compounds, Into this evaporator 8, an overhead methanol from the top of the first distillation column 14 β / or isobutanol fraction from the side off-stream of the second distillation column 22 is injected via line 36 according to the invention via a nozzle g6. pre-heated natural gas, then passed via line g to reforming 10 for catalytic reforming with steam. The synthesis gas from the reforming 10 is then passed through line 11 to the aynthesis circuit 12, where it is compressed to a pressure of 10 MPa to form crude methanol. The crude methanol is passed through line 1 to the first distillation column 16, who is separated from it by head 1 through line 1g, the ancestor methanol which, after condensation, is in

210 60 densátoru 16 veden zčásti jako reflux potrubím 17 zpět do kolony 14. zčásti je podle vynálezu veden potrubím 18. 30 a 32 do odpamíku 8. Zbylý předčištěný surový metanol je z paty prvá destilační kolony 14 veden potrubím 19 zčásti do vařáku 20. zčásti pak odvětveným potrubím 21 do druhá destilační kolony 22« Hlavovým potrubím 23 kolony 22 jsou vedeny páry čistého metanolu do kondensátoru 24 a z něj zčásti potrubím 25 jako reflux zpět do kolony 22, zčásti pak potrubím 26 jako konečný výrobek. Spodem kolony 22 odchází potrubím 33 odpadní voda zčásti přes vařák 34 zpět do kolony 22. zčásti pak odvětveným potrubím 35 do odpadní kanalizace. Bočním odtahem z kolony 22 odchází potrubím 27 páry isobutanolové frakce do kondensátoru 28 a z něj potrubím 29 do společného potrubí 30. kterým je frakce odvedena do čerpadla 31 a z něj pod tlakem asi 3,0 MPa dle vynálezu potrubím 32 do odpamíku 8.210 60 of the condenser 16 is fed partly via reflux via line 17 back to column 14. partly according to the invention is fed via line 18, 30 and 32 to evaporator 8. The remaining pre-purified crude methanol is passed from bottom of distillation column 14 through line 19 partly to the digester 20. through the branch line 21 to the second distillation column 22 ' through the head line 23 of the column 22 the vapors of pure methanol are fed to the condenser 24 and partly through the line 25 as reflux back to the column 22 and partly through the line 26 as the final product. At the bottom of the column 22, the waste water is passed via the conduit 33 partly through the digester 34 back to the column 22 and partly through the branched conduit 35 to the sewer. By side withdrawal from the column 22, the isobutanol fraction vapor line 27 passes to the condenser 28 and therefrom via the conduit 29 to a common conduit 30. through which the fraction is discharged to the pump 31 and therefrom.

Ekonomický účinek způsobu zpracování předkového metanolu β isobutanolové frakce z vý roby syntetického metanolu a zařízení podle vynálezu pro příklad výrobního zařízení o ke pacitě 1.000 t/den čistého metanolu je oproti dosavadním způsobům charakterieován úsporou jednorázových investičních nákladů na manipulační, skladovací prostory a cisterny k odvozu těchto frakcí k jejich odběratelům e na specielní hořáky pro spalování předkového metanolu a/nebo isobutanolové frakce ve spalinovém tahu reformingu ve srovnání s in stalací konstrukčně jednoduěěího odpamíku podle vynálezu. Dále je charakterieován úsporou danou cenovým rozdílem předkového metanolu a/hebo isobutanolové frakce použitého jako méněcenného paliva oproti opětovnému použití jako suroviny například zemního plynu. Celkový ekonomický účinek činí roční úsporu asi 200.000 Kčs.The economical effect of the process of treating the ancestral methanol β isobutanol fraction from the production of synthetic methanol and the device according to the invention for a production plant with a capacity of 1,000 t / day of pure methanol is characterized by a one-time saving of investment costs for handling, storage and tanks. fractions to their subscribers for special burners for combustion of the ancestor methanol and / or isobutanol fraction in the flue gas of the reforming compared to the installation of a simpler design of the invention. It is further characterized by the cost savings of the ancestor methanol and / or isobutanol fraction used as an inferior fuel versus reuse as a raw material such as natural gas. The total economic effect is an annual saving of about 200,000 crowns.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for the treatment of an overhead methanol and an isobutanol fraction from the production of synthetic methanol, characterized in that the overhead methanol from the top of the first distillation zone and / or the isobutanol fraction from the middle of the second distillation zone is introduced under a pressure of 1 to 3 MPa into the evaporation zone It is evaporated to a countercurrent feed of lower hydrocarbons C 1 to C 8, for example natural gas or gasoline, preheated to 400 to 700 K, and the mixture thus obtained is discharged to the steam pressure catalytic reforming zone.

'.5 ’' ·

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a vaporizer having a ceramic or metal charge, characterized in that the evaporator charge (8) is divided into two sections (37, 38) between which a spray nozzle (36) is arranged, the ratio of the height of the upper section to the height of the lower section is between 3 and 1: 6.