EA032789B1 - Способ синтеза метанола - Google Patents

Способ синтеза метанола Download PDF

Info

Publication number
EA032789B1
EA032789B1 EA201792459A EA201792459A EA032789B1 EA 032789 B1 EA032789 B1 EA 032789B1 EA 201792459 A EA201792459 A EA 201792459A EA 201792459 A EA201792459 A EA 201792459A EA 032789 B1 EA032789 B1 EA 032789B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
make
methanol
synthesis
mol
Prior art date
Application number
EA201792459A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201792459A1 (ru
Inventor
Пер Юль Даль
Хассан Модарреси
Макс Торхауге
Original Assignee
Хальдор Топсёэ А/С
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 Хальдор Топсёэ А/С filed Critical Хальдор Топсёэ А/С
Publication of EA201792459A1 publication Critical patent/EA201792459A1/ru
Publication of EA032789B1 publication Critical patent/EA032789B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06—Flash distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/06—Crystallising dishes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/04—Methanol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/061—Methanol production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1217—Alcohols
    • C01B2203/1223—Methanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Способ получения метанола из синтез-газа, который включает следующие этапы: подачу подпиточного газа, содержащего водород и монооксид углерода, в котором содержание диоксида углерода составляет менее 0,1 мол.%, смешивание подпиточного газа с богатым водородом рециркулирующим газом и подачу газовой смеси в реактор синтеза метанола, при необходимости через адсорбер для защиты от сернистых соединений, и этап сепарации потока, выходящего из реактора синтеза, в результате чего получают неочищенный метанол и богатый водородом рециркулирующий газ, при этом обычное добавление диоксида углерода к подпиточному газу заменяют добавлением воды в количестве 0,1-5 мол.%. Таким образом, обеспечивается возможность не использовать компрессор COи значительно снижается количество загрязняющей серы в подпиточном газе.

Description

Настоящее изобретение относится к новому способу синтеза метанола. В частности, настоящее изобретение относится к новому способу обработки подпиточного газа, используемого в контуре синтеза метанола.
Синтез метанола осуществляют из синтез-газа, который состоит из H2 и оксидов углерода, т. е. CO и CO2. Конверсия из синтетического газа может быть описана как гидрогенизация монооксида или диоксида углерода вместе с реакцией сдвига, и в обобщенном виде может быть представлена следующей последовательностью реакций:
СО + 2Н2 <-> СН3ОН
СО2 + ЗН2 <-> СН3ОН + Н2О
СО2 + Н2 <-> СО + Н2О
Конверсию осуществляют над катализатором, который в большинстве случаев представляет собой оксидный медно-цинковый катализатор на алюмооксидном носителе. Примеры таких катализаторов включают катализаторы MK-121 и MK-151 FENCE™ этого же заявителя.
Для производства метанола, в принципе, необходим синтез-газ (синтетический газ) с модулем М равным 2. Модуль М определяют следующим образом:
М = (Н2-СО2)/(СО+СО2).
Так как синтетический газ, как правило, также содержит инертные соединения, оптимальный модуль может несколько превышать 2, как правило, 2,05, что обеспечивает возможность устранения инертных соединений, что неизбежно также приведет к устранению реагентов H2, CO и CO2. В синтетическом газе с модулем меньше, чем оптимальный модуль в соответствии с определением выше, присутствуют избыточные оксиды углерода, и модуль должен регулироваться до требуемого уровня, например путем выделения H2 из продувочного потока и рециркуляции выделенного H2 в секцию синтеза. В соответствии с известными способами это осуществляют путем выделения H2 из потока продувки в блоке сепарации, например в блоке адсорбции при переменном давлении (АПД) или с помощью мембранной установки, в результате чего получают газ, богатый H2, для рециркуляции и остаточный газ, обедненный H2.
В ходе обычного способа получения метанола подпиточный газ смешивают с рециркулирующим газом, богатым H2, и подают в реактор синтеза, при необходимости через адсорбер для защиты от сернистых соединений, если подпиточный газ содержит количество серы, способное уменьшить срок службы катализатора синтеза метанола. После смешивания подпиточного газа с рециркулирующим газом смешанный газ подают в реактор синтеза метанола, в котором происходит реакция водорода и оксидов углерода с образованием метанола, как показано в последовательности реакций, приведенной выше.
До настоящего времени обычной практикой являлось добавление CO2 к подпиточному газу в контуре синтеза метанола для сохранения достаточной селективности катализатора синтеза метанола. В целом, это обусловлено тем, что селективность катализатора синтеза метанола снижается при работе при слишком высоких отношениях CO/CO2, что может быть компенсировано путем повышения содержания CO2 в подпиточном газе.
Однако такое добавление CO2 к подпиточному газу может представлять определенную проблему, в особенности в установках по производству метанола на угольной основе, так как CO2, как правило, происходит с этапа удаления CO2, где его получают при атмосферном давлении. Кроме того, такой CO2, как правило, загрязнен серой.
Неожиданно было обнаружено, что указанную проблему можно решить путем добавления воды к подпиточному газу вместо CO2.
Синтез метанола ранее описан в нескольких документах уровня техники. Так, в документе ЕР 1080059 В1 описан способ, при котором синтез метанола осуществляют в контуре синтеза с использованием по меньшей мере двух этапов синтеза из синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода. При применении указанного способа можно избежать проблемы необходимости использования предварительного этапа синтеза или функционирования при низких коэффициентах циркуляции, что приводит к возникновению сравнительно высокого парциального давления, что, в свою очередь, является причиной избыточной реакции и выделения тепла в слое катализатора.
Применение более одного реактора синтеза метанола описано в документе US 2010/0160694 А1, который относится к способу синтеза метанола, включающему прохождение смеси синтетического газа, включающей контурный газ и подпиточный газ, через первый реактор синтеза, в котором находится катализатор синтеза метанола, с образованием смешанного газа, содержащего метанол, охлаждение указанного смешанного газа, содержащего метанол, и его прохождение через второй реактор синтеза, содержащий катализатор синтеза метанола, где происходит синтез дополнительного метанола с образованием потока газообразного продукта. Такой поток газообразного продукта охлаждают, в результате чего метанол конденсируют, а непрореагировавший газ подают обратно в качестве контурного газа в указанный первый реактор синтеза. Такая схема способа включает применение комбинации конвертера для выработки пара (КВП), охлаждение которого осуществляют с помощью кипящей воды под давлением, в качестве первого реактора синтеза метанола и конвертера с трубным охлаждением (КТО) в качестве вто
- 1 032789 рого реактора синтеза метанола.
Применение более одного реактора синтеза метанола также описано в документе US 8629190 В2. Синтез-газ проходит через первый реактор, предпочтительно с водяным охлаждением, где часть оксидов углерода в газе подвергают каталитической конверсии с получением метанола, и полученную смесь синтез-газа и паров метанола подают во второй реактор, предпочтительно с газовым охлаждением, который соединен последовательно с первым реактором. В указанном втором реакторе еще часть оксидов углерода подвергают конверсии с получением метанола. Смесь, которую отводят из первого реактора, проходит через газо-газовый теплообменник, в котором смесь охлаждают до температуры ниже температуры конденсации. Затем метанол отделяют от газового потока и отводят, в то время как оставшийся газовый поток подают во второй реактор.
В документе US 2009/0018220 А1 описан способ синтеза метанола, при котором подпиточный газ со стехиометрическим коэффициентом или модулем М (М=([Н2-СО2])/([СО2]+[СО])) менее 2,0, предпочтительно менее 1,8, объединяют с непрореагировавшим синтез-газом с образованием газовой смеси, которую используют для получения метанола в одном реакторе синтеза. Подпиточный газ получают путем риформинга углеводородного сырья, такого как метан или природный газ, и удаления воды из полученной газовой смеси, прошедшей риформинг.
В обоих документах US 5079267 и US 5266281 описан способ производства метанола из синтезгаза, полученного в установке парового риформинга. Синтез-газ охлаждают с последующим удалением CO2 и H2O из газа. Затем H2O удаляют для достижения остаточного уровня H2O, который составляет 10 ч./млн или менее, и CO2 удаляют для достижения остаточного уровня CO2, который составляет 500 ч./млн, предпочтительно 100 ч./млн или менее. Перед направлением синтез-газа в реактор синтеза метанола осуществляют регулирование стехиометрического отношения Щ/CO в синтез-газе.
Наконец, в документе US 7019039 описан высокоэффективный способ получения метанола из синтез-газа, при котором осуществляют повышение стехиометрического коэффициента или модуля М=([Н2СО2])/([СО2]+[СО]) в подпиточном газе приблизительно до 2,05 путем удаления СО2 из газовой смеси, которую подают в последовательно расположенные прямоточные реакторы.
Ни в одном из документов известного уровня техники не предложена возможность замены добавления СО2 к подпиточному газу добавлением воды.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу производства метанола из синтез-газа, при этом указанный способ включает следующие этапы:
подачу подпиточного газа, содержащего водород и монооксид углерода, в котором содержание диоксида углерода составляет менее 0,1 мол.%, смешивание подпиточного газа с богатым водородом рециркулирующим газом и подачу газовой смеси в реактор синтеза метанола, при необходимости через адсорбер для защиты от сернистых соединений, этап сепарации потока, выходящего из реактора синтеза, в результате чего получают неочищенный метанол и богатый водородом рециркулирующий газ, при этом обычное добавление диоксида углерода к подпиточному газу заменяют добавлением воды в количестве, необходимом для того, чтобы содержание воды в подпиточном газе составило 0,1-5 мол.%.
Количество добавленной воды предпочтительно соответствует содержанию 0,5-2,5 мол.%, наиболее предпочтительно 0,8-1,2 мол.% в подпиточном газе.
Путем добавления воды к подпиточному газу вместо добавления диоксида углерода можно исключить из способа этап компрессии CO2, который в противном случае был бы необходим, и, следовательно, можно не использовать компрессор CO2, что позволяет добиться экономичности способа.
В то же время значительно снижается количество загрязняющей серы в подпиточном газе.
Тем не менее, необходимо также присутствие значительного количества CO2 в подпиточном газе. Усовершенствование по сравнению с известным уровнем техники состоит в том, что при добавлении воды обеспечивается присутствие достаточного количества CO2 для синтеза метанола с помощью реакции сдвига
Далее настоящее изобретение поясняется более подробно со ссылкой на прилагаемый чертеж, который приведен в качестве примера и не должен рассматриваться в качестве ограничения объема настоящего изобретения. На чертеже изображена установка, которая может использоваться в соответствии с настоящим изобретением. Подпиточный газ, к которому добавлена вода, смешивают с рециркулирующим газом, богатым H2, и подают в реактор синтеза метанола. Из этого реактора отводят поток продукта и продувочный поток. Продувочный поток нагревают в устройстве для предварительного нагревания и смешивают с технологическим паром с получением смешанного потока, который подают в блок реакции конверсии, где пар и СО вступают в реакцию с получением Н2 и СО2. Прореагировавший газ охлаждают до температуры ниже температуры конденсации в охладительном устройстве. Охлажденный поток подают в сепаратор технологического конденсата, а поток пара из сепаратора конденсата подают в блок выделения водорода. Из этого блока отводят поток, обогащенный водородом, и поток отходящего газа,
- 2 032789 обедненный водородом. Газ, обогащенный водородом, может компрессироваться в компрессоре для рециркулирующего потока с образованием рециркулирующего потока, обогащенного водородом, который добавляют к подпиточному газу в соответствии с описанием выше.
Настоящее изобретение далее поясняется следующими примерами 1-4. Примеры иллюстрируют четыре различных варианта способа с постоянным падением давления в конвертере и различными составами подпиточного газа (ППГ).
Вариант 1: отсутствие СО2; отсутствие Н2О в ППГ.
Вариант 2: 1 мол.% СО2; отсутствие Н2О в ППГ.
Вариант 3: отсутствие СО2; 1 мол.% Н2О в ППГ.
Вариант 4: отсутствие СО2; 2 мол.% Н2О в ППГ.
Эффективность углеродного контура, которая указана в примерах, является прямым показателем эффективности синтеза метанола.
В варианте 1 эффективность углеродного контура значительно ниже, чем в вариантах 2-4. Это показывает необходимость присутствия СО2 или источника СО2 в подпиточном газе.
Варианты 2-4 показывают, что СО2 в подпиточном газе может быть заменен Н2О, так как при этом можно добиться аналогичной эффективности углеродного контура.
Пример 1.
Данный пример показывает зависимость эффективности контура синтеза от состава ППГ в базовом варианте: 29% СО, 67% Н2, 3% N2 и 1% СН4; СО2 и Н2О в ППГ отсутствуют.
Были получены следующие результаты:________________________________________
Отношение рециркуляции 2.799
Парообразование 3.535 кг/ч
Производство МеОН в КВР (кипящий водяной реактор) 272.795 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПНД (пар низкого давления) 163.873 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПВД (пар высокого давления) 178.042 метр, т/сут.
Содержание воды в неочищенном МеОН 0.82 мас.%
Эффективность углеродного контура 11.33%
Эффективность углеродного контура в КВР 5.07%
ППГ 1.454 Нм3/ч
Рециркулирующий поток 4.069 Нм3/ч
Промывка 80.410 Нм3/ч
Продувка 1.281 Нм3/ч
Общая продувка 1.282 Нм3/ч
Газовые составы, измеренные как состав рециркулирующего газа (СРГ), состав газа на подаче в конвертер (СГПК) и состав газа на выходе из конвертера (СГВК), выглядели следующим образом:
СРГ СГПК СГВК
Н2, мол.% 66.69 66.77 66.06
СО, мол.% 28.04 28.29 27.78
СО2, мол.% 0.126 0.093 0.13
N2, мол.% 3.400 3.295 3.37
СН4, мол.% 1.132 1.097 1.12
- 3 032789
Данные для кипящего водяного реактора (КВР):
Выход за один проход в единицу времени, кг МеОН/кг катализатора/ч. 0.210
Давление на подаче в слой в КВР, кг/см2-г 81.475
Давление на выходе из слоя в КВР, кг/см2-г 79.475
Перепад давления, кг/см2 2.00
Количество труб 4405
Общая масса катализатора, кг 5.412
Мощность КВР, МВт 2.449
Температуры:
Температура в КВР, °C 230
Температура близкая к равновесию МеОН, °C 179.35
Температура на подаче в КВР, °C 208.00
Температура на выходе из КВР, °C 233.55
Максимальная температура в катализаторе (горячая точка), °C 233.91
Пример 2.
Данный пример показывает зависимость эффективности контура синтеза от состава ППГ в варианте 2: 1 мол.% CO2; Н2О в ППГ отсутствует.
Были получены следующие результаты:
Отношение рециркуляции 2.987
Парообразование 6.123 кг/ч
Производство МеОН в КВР (кипящий водяной реактор) 1.479 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ИНД (пар низкого давления) 1.383 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПВД (пар высокого давления) 1.426 метр, т/сут.
Содержание воды в неочищенном МеОН 1.525 мас.%
Эффективность углеродного контура 95.58%
Эффективность углеродного контура в КВР 62.62%
ППГ 1.454 Нм7ч
Рециркулирующий поток 4.342 Нм7ч
Промывка 654.137Нм3/ч
Продувка 2.176 Нм7ч
Общая продувка 2.241 Нм'7ч
Газовые составы, измеренные как СРГ, СГПК и СГВК, выглядели следующим образом:
СРГ СГПК СГВК
Н2, мол.% 67.86 67.65 62.16
СО, мол.% 4.952 10.73 4.54
СО2, мол.% 1.191 1.143 1.12
N2, мол.% 19.334 15.237 17.72
СН4, мол.% 6.044 4.779 5.56
- 4 032789
Данные для кипящего водяного реактора (КВР):
Выход за один проход в единицу времени, кг МеОН/кг катализатора/ч. 1.139
Давление на подаче в слой в КВР, кг/см2-г 81.475
Давление на выходе из слоя в КВР, кг/см2-г 79.475
Перепад давления, кг/см2 2.00
Количество труб 4405
Общая масса катализатора, кг 5.412
Мощность КВР, МВт 42.449
Температуры:
Температура в КВР, °C 230
Температура близкая к равновесию МеОН, °C 49.67
Температура на подаче в КВР, °C 208.00
Температура на выходе из КВР, °C 240.95
Максимальная температура в катализаторе (горячая точка), °C 247.85
Пример 3.
Данный пример показывает зависимость эффективности контура синтеза от состава ППГ в варианте 3: 1 мол.% Н2О; CO2 в 1П1Г отсутствует.
Были получены следующие результаты:
Отношение рециркуляции 3.175
Парообразование 5.886 кг/ч
Производство МеОН в КВР (кипящий водяной реактор) 1.429 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПНД (пар низкого давления) 1.326 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПВД (пар высокого давления) 1.366 метр, т/сут.
Содержание воды в неочищенном МеОН 1.606 мас.%
Эффективность углеродного контура 94.96%
Эффективность углеродного контура в КВР 61.69%
ППГ 1.454 Нм7ч
Рециркулирующий поток 4.617 Нм7ч
Промывка 594.468 Нм7ч
Продувка 2.677 Нм7ч
Общая продувка 2.737 Нм7ч
Газовые составы, измеренные как СРГ, СГПК и СГВК, выглядели следующим образом:
СРГ СГПК СГВК
Н2, мол.% 72.71 71.35 67.20
СО, мол.% 4.815 10.37 4.45
СО2, мол.% 0.996 0.757 0.94
N2, мол.% 15.838 12.763 14.64
СН4, мол.% 5.019 4.057 4.65
- 5 032789
Данные для кипящего водяного реактора (КВР):
Выход за один проход в единицу времени, кг МеОН/кг катализатора/ч. 1.101
Давление на подаче в слой в КВР, кг/см2-г 81.475
Давление на выходе из слоя в КВР, кг/см2-г 79.475
Перепад давления, кг/см2 2.00
Количество труб 4405
Общая масса катализатора, кг 5.412
Мощность КВР, МВт 40.778
Температуры:
Температура в КВР, °C 230
Температура близкая к равновесию МеОН, °C 58.97
Температура на подаче в КВР, °C 208.00
Температура на выходе из КВР, °C 240.70
Максимальная температура в катализаторе (горячая точка), °C 245.90
Пример 4.
Данный пример показывает зависимость эффективности контура синтеза от состава ППГ в варианте 4: 2 мол.% Н2О; СО2 в 1П1Г отсутствует.
Были получены следующие результаты:
Отношение рециркуляции 3.339
Парообразование 5.813 кг/ч
Производство МеОН в КВР (кипящий водяной реактор) 1.408 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПНД (пар низкого давления) 1.303 метр, т/сут.
Производство МеОН с использованием ПВД (пар высокого давления) 1.365 метр, т/сут.
Содержание воды в неочищенном МеОН 3.523 мас.%
Эффективность углеродного контура 96.75%
Эффективность углеродного контура в КВР 74.78%
ППГ 1.454 Нм7ч
Рециркулирующий поток 4.854 Нм3/ч
Промывка 538.024 Нм3/ч
Продувка 2.773 Нм7ч
Общая продувка 2.827 Нм7ч
Газовые составы, измеренные как СРГ, СГПК и СГВК, выглядели следующим образом:
СРГ СГПК СГВК
Н2, мол.% 75.94 73.88 70.36
СО, мол.% 2.098 7.84 1.95
СО2, мол.% 1.121 0.863 1.06
N2, мол.% 15.341 12.497 14.22
СН4, мол.% 4.894 3.997 4.55
- 6 032789
Данные для кипящего водяного реактора (КВР):
Выход за один проход в единицу времени, кг МеОН/кг катал изатора/ч. Е084
Давление на подаче в слой в КВР, кг/смт 81.475
Давление на выходе из слоя в КВР, кг/см2-г 79.475
Перепад давления, кг/см2 2.00
Количество труб 4405
Общая масса катализатора, кг 5.412
Мощность КВР, МВт 40.270
Температуры:
Температура в КВР, °C 230
Температура близкая к равновесию МеОН, °C 44.05
Температура на подаче в КВР, °C 208.00
Температура на выходе из КВР, °C 237.36
Максимальная температура в катализаторе (горячая точка), °C 246.67
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims (4)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения метанола из синтез-газа, при этом указанный способ включает следующие этапы:
    предоставление подпиточного газа, содержащего водород и монооксид углерода, в котором содержание диоксида углерода составляет менее 0,1 мол.%, смешивание подпиточного газа с обогащенным водородом рециркулирующим газом и подачу газовой смеси в реактор синтеза метанола, этап сепарации потока, выходящего из реактора синтеза, в результате чего получают неочищенный метанол и богатый водородом рециркулирующий газ, при этом к подпиточному газу добавляют воду в количестве, необходимом для того, чтобы содержание воды в подпиточном газе составило 0,1-5 мол.%.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество добавленной воды соответствует содержанию 0,5-2,5 мол.% в подпиточном газе.
  3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что количество добавленной воды соответствует содержанию 0,8-1,2 мол.% в подпиточном газе.
  4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу газовой смеси в реактор синтеза метанола осуществляют при необходимости через адсорбер для защиты от сернистых соединений.
EA201792459A 2015-05-11 2016-05-10 Способ синтеза метанола EA032789B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201500280 2015-05-11
PCT/EP2016/060404 WO2016180812A1 (en) 2015-05-11 2016-05-10 A novel method for methanol synthesis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201792459A1 EA201792459A1 (ru) 2018-03-30
EA032789B1 true EA032789B1 (ru) 2019-07-31

Family

ID=55948849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201792459A EA032789B1 (ru) 2015-05-11 2016-05-10 Способ синтеза метанола

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10308576B2 (ru)
EP (1) EP3294699B1 (ru)
KR (1) KR102662931B1 (ru)
CN (1) CN107635956B (ru)
AU (1) AU2016261285B2 (ru)
BR (1) BR112017022921B1 (ru)
CA (1) CA2985284C (ru)
EA (1) EA032789B1 (ru)
ES (1) ES2729024T3 (ru)
IL (1) IL255233B (ru)
MX (1) MX2017013762A (ru)
MY (1) MY184446A (ru)
PL (1) PL3294699T3 (ru)
WO (1) WO2016180812A1 (ru)
ZA (1) ZA201706987B (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201808019D0 (en) 2018-05-17 2018-07-04 Johnson Matthey Davy Technologies Ltd Process for synthesising methanol
GB201908449D0 (en) * 2019-06-12 2019-07-24 Johnson Matthey Davy Technologies Ltd Process for synthesising methanol
GB201908450D0 (en) * 2019-06-12 2019-07-24 Johnson Matthey Davy Technologies Ltd Process for synthesising methanol
CA3160969A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-10 Topsoe A/S Method for the preparation of methanol
WO2022238672A1 (en) 2021-05-11 2022-11-17 Johnson Matthey Davy Technologies Limited Process for synthesising methanol
AU2023391354A1 (en) * 2022-12-05 2024-10-10 Bechtel Energy Technologies & Solutions, Inc. System and methods for producing methanol using carbon dioxide

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079267A (en) * 1989-09-16 1992-01-07 Xytel Technologies Partnership Methanol production
US20090018220A1 (en) * 2005-05-27 2009-01-15 Johnson Matthey Plc Methanol synthesis
WO2014096237A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Bp Chemicals Limited Integrated process for the production of methanol and methyl acetate

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3872025A (en) 1969-10-31 1975-03-18 Bethlehem Steel Corp Production and utilization of synthesis gas
US3962300A (en) 1970-05-19 1976-06-08 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process for producing methanol
US3920717A (en) * 1973-03-26 1975-11-18 Texaco Development Corp Production of methanol
US5266281A (en) 1989-09-16 1993-11-30 Xytel Technologies Partnership Catalytic reactor
GB9904649D0 (en) 1998-05-20 1999-04-21 Ici Plc Methanol synthesis
US6881759B2 (en) * 2003-04-07 2005-04-19 Haldor Topsoe A/S Process for the preparation of methanol
US7019039B1 (en) 2005-07-14 2006-03-28 Starchem Technologies, Inc. High efficiency process for producing methanol from a synthesis gas
GB0710022D0 (en) 2007-05-25 2007-07-04 Johnson Matthey Plc Methonal process
DE102008049622B4 (de) 2008-09-30 2012-10-31 Lurgi Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Methanol

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079267A (en) * 1989-09-16 1992-01-07 Xytel Technologies Partnership Methanol production
US20090018220A1 (en) * 2005-05-27 2009-01-15 Johnson Matthey Plc Methanol synthesis
WO2014096237A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Bp Chemicals Limited Integrated process for the production of methanol and methyl acetate

Also Published As

Publication number Publication date
NZ736929A (en) 2023-11-24
MY184446A (en) 2021-04-01
US10308576B2 (en) 2019-06-04
ES2729024T3 (es) 2019-10-29
BR112017022921B1 (pt) 2021-01-12
EA201792459A1 (ru) 2018-03-30
WO2016180812A1 (en) 2016-11-17
IL255233B (en) 2019-07-31
CA2985284A1 (en) 2016-11-17
EP3294699A1 (en) 2018-03-21
AU2016261285B2 (en) 2020-10-15
CN107635956B (zh) 2020-11-13
ZA201706987B (en) 2020-01-29
EP3294699B1 (en) 2019-04-10
KR20180005666A (ko) 2018-01-16
CA2985284C (en) 2024-04-30
MX2017013762A (es) 2018-03-27
KR102662931B1 (ko) 2024-05-03
PL3294699T3 (pl) 2019-10-31
AU2016261285A1 (en) 2017-11-23
US20180305281A1 (en) 2018-10-25
CN107635956A (zh) 2018-01-26
IL255233A0 (en) 2017-12-31
BR112017022921A2 (pt) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2196448B1 (en) Method of coproducing methanol and ammonia
EA032789B1 (ru) Способ синтеза метанола
CN113795460A (zh) 基于atr的氢气方法和设备
EP3983365B1 (en) Process for synthesising methanol
US9776863B2 (en) Method for hydrogen production
EP2576433B1 (en) Generating methanol using ultrapure, high pressure hydrogen
EA036863B1 (ru) Синтез метанола из синтез-газов с дефицитом водорода
US9266805B2 (en) System and method for producing gasoline or dimethyl ether
KR20240015097A (ko) 블루 메탄올
JP4781612B2 (ja) メタノールの製造方法
US20240140891A1 (en) Process for synthesising methanol
JP2001097906A (ja) メタノールの製造方法
EP4056531A1 (en) Apparatus and method for producing methanol
EA042869B1 (ru) Способ синтеза метанола
GB2606855A (en) Process for synthesising methanol
EA042659B1 (ru) Способ синтезирования метанола

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ