EA037196B1 - Installation for regenerating methanol and corresponding method - Google Patents

Installation for regenerating methanol and corresponding method Download PDF

Info

Publication number
EA037196B1
EA037196B1 EA201900155A EA201900155A EA037196B1 EA 037196 B1 EA037196 B1 EA 037196B1 EA 201900155 A EA201900155 A EA 201900155A EA 201900155 A EA201900155 A EA 201900155A EA 037196 B1 EA037196 B1 EA 037196B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
methanol
installation
outlet
inlet
Prior art date
Application number
EA201900155A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201900155A1 (en
Inventor
Салават Зайнетдинович ИМАЕВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз"
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 "Аэрогаз" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз"
Priority to EA201900155A priority Critical patent/EA037196B1/en
Publication of EA201900155A1 publication Critical patent/EA201900155A1/en
Publication of EA037196B1 publication Critical patent/EA037196B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to an installation (1) for regeneration of methanol, containing an input (62) for supply of a water-methanol solution subject to regeneration; an input (21) for supply of hydrocarbon gas; an output (51) for distribution of regenerated methanol in gas form; a compressor (2) configured to compress hydrocarbon gas supplied to the corresponding input (21) of the installation; a rectification tower (3) having an input (32) for supply of gas coming from the compressor (2) to the lower part of the tower; a supply input (31) and an output (34) for rectification product discharge from the upper part of the tower; a cooling device (4) connected to the output (34) of the rectification tower (3) and configured to cool the rectification product coming out of the tower; an in-pipe separator (5) in communication with the output of the cooling device (4) and configured to separate the product leaving it into streams of gas and gas-liquid phases; an ejector (6) configured to mix two streams supplied to its inputs (61, 62), wherein the first input (62) is the input for supply of the water-methanol solution subject to regeneration to the installation (1), and the second input (61) is connected to the output of the in-pipe separator for the stream of gas-liquid phase, wherein the output of the ejector is connected to the supply input (31) of the rectification tower (3); wherein the rectification tower (3), the cooling device (4), the in-pipe separator (5) and the ejector (6) are combined into circulation circuit, and the output of the in-pipe separator (5) for the stream of gas phase is the output (51) for distribution of regenerated methanol from the installation. Furthermore, the invention relates to a method for regenerating methanol, for example, by means of the installation (1).

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ(54) METHANOL REGENERATION PLANT AND CORRESPONDING METHOD

(43) 2020.05.31 (96) 2018000145 (RU) 2018.11.19 (71 )(73) Заявитель и патентовладелец: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ АЭРОГАЗ (RU) (72) Изобретатель: Имаев Салават Зайнетдинович (RU) (43) 2020.05.31 (96) 2018000145 (RU) 2018.11.19 (71) (73) Applicant and patentee: LIMITED LIABILITY COMPANY AEROGAS (RU) (72) Inventor: Imaev Salavat Zainetdinovich (RU) (56) С.Н. Шевкунов. Способы получения метанола и моторных топлив в промысловых условиях газовых месторождений, Научнотехнический сборник Вести газовой науки, № 2 (26), 2016, с. 151-159, особенно с. 152, рис. 1 RU-C1-2159664 RU-C1-2513396 RU-C1-2453525 JP-A-2002212119 (56) S.N. Shevkunov. Methods of obtaining methanol and motor fuels in the field conditions of gas fields, Scientific and technical collection Vesti gazovoy nauki, No. 2 (26), 2016, p. 151-159, especially p. 152, Fig. one RU-C1-2159664 RU-C1-2513396 RU-C1-2453525 JP-A-2002212119 (74) (74) Представитель: Хмара М.В. (RU) Representative: Khmara M.V. (RU)

(57) Изобретение относится кустановке (1) для регенерации метанола, содержащей вход (62) для подачи подлежащего регенерации водометанольного раствора; вход (21) для подачи углеводородного газа; выход (51) для выдачи регенерированного метанола в газовой форме; компрессор (2), выполненный с возможностью сжатия углеводородного газа, подаваемого на соответствующий вход (21) установки; ректификационную колонну (3), имеющую вход (32) для подачи поступающего от компрессора (2) газа в нижнюю часть колонны, вход (31) питания, а также выход (34) для выпуска продукта ректификации из верхней части колонны; охлаждающее устройство (4), подсоединенное к выходу (34) ректификационной колонны (3) и выполненное с возможностью охлаждения выходящего из нее продукта ректификации; внутритрубный сепаратор (5), сообщающийся с выходом охлаждающего устройства (4) и выполненный с возможностью разделения выходящего из него продукта на потоки газовой и газожидкостной фаз; эжектор (6), выполненный с возможностью смешивания двух потоков, поступающих на два его входа (61, 62), из которых первый вход (62) является указанным входом для подачи в установку (1) подлежащего регенерации водометанольного раствора, а второй вход (61) сообщается с выходом внутритрубно го сепаратора для потока газожидкостной фазы, при этом выход эжектора подсоединен к указанному входу (31) питания ректификационной колонны (3); причем указанные ректификационная колонна (3), охлаждающее устройство (4), внутритрубный сепаратор (5) и эжектор (6) объединены в циркуляционный контур, а выход внутритрубного сепаратора (5) для потока газовой фазы представляет собой указанный выход (51) для выдачи из установки регенерированного метанола. Кроме того, изобретение относится к способу регенерации метанола, например, посредством указанной выше установки (1).(57) The invention relates to an installation (1) for the recovery of methanol, comprising an inlet (62) for supplying a methanol solution to be regenerated; inlet (21) for supplying hydrocarbon gas; outlet (51) for dispensing recovered methanol in gaseous form; a compressor (2) configured to compress the hydrocarbon gas supplied to the corresponding inlet (21) of the installation; a rectification column (3) having an inlet (32) for supplying gas from the compressor (2) to the lower part of the column, a power inlet (31), and an outlet (34) for discharging the rectification product from the upper part of the column; a cooling device (4) connected to the outlet (34) of the distillation column (3) and configured to cool the distillation product leaving it; an in-line separator (5) communicating with the outlet of the cooling device (4) and configured to separate the product leaving it into streams of gas and gas-liquid phases; an ejector (6) made with the possibility of mixing two streams entering its two inlets (61, 62), of which the first inlet (62) is the specified inlet for feeding the water-methanol solution to be regenerated to the unit (1), and the second inlet (61 ) communicates with the outlet of the in-line separator for the flow of the gas-liquid phase, while the outlet of the ejector is connected to the specified supply inlet (31) of the distillation column (3); wherein said distillation column (3), cooling device (4), in-line separator (5) and ejector (6) are combined into a circulation loop, and the outlet of the in-line separator (5) for the gas phase flow is said outlet (51) for discharging from units of recovered methanol. In addition, the invention relates to a method for the recovery of methanol, for example, by means of the above-mentioned unit (1).

037196 В1037196 B1

Область техникиTechnology area

Данное изобретение относится к установке для регенерации метанола и к соответствующему способу. Благодаря тому обстоятельству, что метанол используется прежде всего как вещество, способное разрушать газовые гидраты, основная область применения настоящего изобретения связана с борьбой с гидратообразованием при добыче, транспортировке и хранении углеводородного газа. Однако настоящее изобретение может также представлять интерес и в других областях техники, например, тех, где метанол применяют в качестве основы для производства топлива или формальдегидных смол.This invention relates to a methanol recovery plant and a corresponding process. Due to the fact that methanol is used primarily as a substance capable of breaking down gas hydrates, the main field of application of the present invention is related to the control of hydrate formation during the production, transportation and storage of hydrocarbon gas. However, the present invention may also be of interest in other fields of technology, for example, those where methanol is used as a base for the production of fuels or formaldehyde resins.

Уровень техникиState of the art

На любом этапе обращения с углеводородным и, в частности, природным газом, начиная от этапа разработки газового месторождения и кончая поставкой газа конечному потребителю, в газовом оборудовании могут образовываться газовые гидраты, представляющие собой кристаллические похожие на снег соединения из воды и газа. Скапливание этих гидратов в любом участке газового оборудования (к числу которого относятся внутрискважинные узлы, трубопроводы, накопительные емкости, промежуточные технологические установки и пр.) приводит, по меньшей мере, к снижению пропускной способности оборудования, а в худшем случае может вызвать его закупоривание. По этой причине в газодобывающей промышленности принято в обязательном порядке бороться с гидратообразованием. А поскольку генерация гидратов существенно интенсифицируется при пониженных значениях температуры газа, наиболее особо остро эта задача стоит при добыче и транспортировке газа в Российской Федерации, большая часть газодобывающей территории которой, как известно, характеризуется климатическими условиями с низкой среднесуточной температурой.At any stage of handling hydrocarbon and, in particular, natural gas, from the stage of gas field development to the delivery of gas to the end consumer, gas hydrates can be formed in gas equipment, which are crystalline snow-like compounds from water and gas. The accumulation of these hydrates in any part of the gas equipment (which includes downhole units, pipelines, storage tanks, intermediate technological units, etc.) leads, at least, to a decrease in the throughput of the equipment, and in the worst case can cause its blockage. For this reason, it is customary in the gas industry to combat hydrate formation. And since the generation of hydrates is significantly intensified at low values of the gas temperature, this problem is most acute in the production and transportation of gas in the Russian Federation, most of the gas producing territory of which, as is known, is characterized by climatic conditions with a low average daily temperature.

Один из наиболее распространенных и действенных способов подавления гидратообразования заключается во введении в углеводородный газ метанола, который представляет собой эффективный ингибитор гидратообразования. К сожалению, метанол имеет достаточно высокую стоимость, и поэтому в уровне техники стандартным подходом для получения метанола является его регенерация из отработанного водометанольного раствора, в частности, непосредственно в месте применения метанола. Такой подход обеспечивает экономическую целесообразность даже при малых объемах регенерации метанола.One of the most common and effective ways to suppress hydrate formation is to introduce methanol into the hydrocarbon gas, which is an effective inhibitor of hydrate formation. Unfortunately, methanol has a rather high cost, and therefore, in the prior art, the standard approach for producing methanol is its regeneration from the spent water-methanol solution, in particular, directly at the place where the methanol is used. This approach provides economic feasibility even with small volumes of methanol recovery.

Из уровня техники известны разные варианты установок для регенерации метанола, наиболее типичная из которых представлена в патенте RU 2159664. Данная установка включает в себя ректификационную колонну, а также набор связанных с нею трубопроводом охлаждающих устройств, нагревателей, рефлюксных емкостей, сепараторов и прочих вспомогательных элементов. В качестве восходящей нагретой среды для эвапорации водометанольного раствора в установке по RU 2159664 традиционно используется водяной пар, получаемый путем нагрева воды при помощи специального теплогенератора. К сожалению, данная установка характеризуется высокими затратами энергии, обусловленными не в последнюю очередь необходимостью генерирования водяного пара, что существенно увеличивает себестоимость регенерированного метанола.From the prior art, various variants of installations for the recovery of methanol are known, the most typical of which is presented in patent RU 2159664. This installation includes a rectification column, as well as a set of cooling devices, heaters, reflux tanks, separators and other auxiliary elements connected with it by a pipeline. As an ascending heated medium for the evaporation of a water-methanol solution in an installation according to RU 2159664, water vapor is traditionally used, obtained by heating water using a special heat generator. Unfortunately, this installation is characterized by high energy costs, due not least to the need to generate steam, which significantly increases the cost of recovered methanol.

Наиболее близким аналогом к настоящему изобретению, по числу общих признаков, является установка для регенерации метанола, описанная со ссылкой на фиг. 5 в статье С.Н. Шевкунова Способы получения метанола и моторных топлив в промысловых условиях газовых месторождений, опубликованной в № 2 научно-технического сборника Вести газовой науки за 2016 г. В этой установке вместо водяного пара в качестве среды для эвапорации водометанольного раствора используют циркулирующий природный газ, нагретый до температуры 80-110°С при помощи огневого подогревателя. Несмотря на то, что эта установка менее энергозатратна по сравнению с типовой установкой RU 2159664, а значит более выгодна в экономическом плане, в данной области техники по-прежнему существует потребность в дополнительном снижении себестоимости регенерируемого метанола. Кроме того, поскольку все известные установки, включая установку из упомянутой выше статьи, оснащены накопительными сепараторами гравитационного типа, процесс регенерации метанола протекает в них в режиме, близком к порционному, что удлиняет процесс регенерации метанола.The closest analogue to the present invention, in terms of the number of common features, is the methanol recovery unit described with reference to FIG. 5 in the article by S.N. Shevkunova Methods for producing methanol and motor fuels in the field conditions of gas fields, published in No. 2 of the scientific and technical collection Vesti gazovaya nauki for 2016. In this installation, instead of water vapor, circulating natural gas heated to a temperature of 80 is used as a medium for the evaporation of a water-methanol solution -110 ° C using a fire heater. Despite the fact that this installation is less energy consuming compared to the typical installation RU 2159664, and therefore more profitable in economic terms, there is still a need in the art for an additional reduction in the cost of recovered methanol. In addition, since all known installations, including the installation from the above article, are equipped with gravity-type storage separators, the methanol regeneration process takes place in them in a mode close to batch mode, which lengthens the methanol regeneration process.

Таким образом, одна из задач настоящего изобретения заключается в создании установки для регенерации метанола, являющейся, по меньшей мере, альтернативной для аналогичных установок известного уровня техники.Thus, one of the objectives of the present invention is to provide a plant for the recovery of methanol, which is at least an alternative to similar plants of the prior art.

Другая задача настоящего изобретения заключается в создании установки для регенерации метанола, лишенной по меньшей мере одного из недостатков известного уровня техники.Another object of the present invention is to provide a methanol recovery plant that avoids at least one of the disadvantages of the prior art.

В частности, задача настоящего изобретения состоит в разработке такой установки, которая была бы менее энергозатратной в функционировании по сравнению с известными аналогами, но при этом, в предпочтительном случае, обеспечивала бы лучшую производительность и эффективность при регенерации метанола.In particular, the object of the present invention is to provide a plant that is less energy consuming to operate in comparison with the known analogs, but at the same time, in the preferred case, would provide better productivity and efficiency in the recovery of methanol.

Еще одна задача изобретения состоит в создании нового способа регенерации метанола, например, посредством указанной выше установки.Another object of the invention is to provide a new method for the recovery of methanol, for example, by means of the above installation.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение позволяет решить по меньшей мере одну из поставленных выше задач за счет предложения новой установки для регенерации метанола, содержащей вход для подачи подлежащего регенерации водометанольного раствора; вход для подачи углеводородного газа; выход для выдачиThe present invention makes it possible to solve at least one of the above problems by proposing a new installation for the recovery of methanol, comprising an inlet for supplying a methanol solution to be regenerated; inlet for supplying hydrocarbon gas; exit for issuance

- 1 037196 регенерированного метанола в газовой форме; компрессор, выполненный с возможностью сжатия углеводородного газа, подаваемого на соответствующий вход установки; ректификационную колонну, имеющую вход для подачи поступающего от компрессора газа в нижнюю часть колонны, вход питания, а также выход для выпуска продукта ректификации из верхней части колонны; охлаждающее устройство, подсоединенное к выходу ректификационной колонны и выполненное с возможностью охлаждения выходящего из нее продукта ректификации; внутритрубный сепаратор, сообщающийся с выходом охлаждающего устройства и выполненный с возможностью разделения выходящего из него продукта на потоки газовой и газожидкостной фаз; эжектор, выполненный с возможностью смешивания двух потоков, поступающих на два его входа, из которых первый вход является указанным входом для подачи в установку подлежащего регенерации водометанольного раствора, а второй вход сообщается с выходом внутритрубного сепаратора для потока газожидкостной фазы, при этом выход эжектора подсоединен к указанному входу питания ректификационной колонны; причем указанные ректификационная колонна, охлаждающее устройство, внутритрубный сепаратор и эжектор объединены в циркуляционный контур, а выход внутритрубного сепаратора для потока газовой фазы представляет собой указанный выход для выдачи из установки регенерированного метанола.- 1,037196 recovered methanol in gaseous form; a compressor configured to compress the hydrocarbon gas supplied to the corresponding inlet of the installation; a rectification column having an inlet for supplying gas from the compressor to the bottom of the column, a power inlet, and an outlet for discharging the distillation product from the top of the column; a cooling device connected to the outlet of the rectification column and configured to cool the rectification product leaving it; an in-line separator communicating with the outlet of the cooling device and configured to separate the product leaving it into streams of gas and gas-liquid phases; an ejector made with the possibility of mixing two streams entering its two inlets, of which the first inlet is the specified inlet for supplying the water-methanol solution to the installation to be regenerated, and the second inlet communicates with the outlet of the in-line separator for the gas-liquid phase flow, while the ejector outlet is connected to the specified power input of the rectification column; wherein said rectification column, cooling device, in-line separator and ejector are combined into a circulation loop, and the outlet of the in-line separator for the gas phase flow is said outlet for discharging regenerated methanol from the unit.

Согласно одному из вариантов предложенной установки выход для выдачи регенерированного метанола подсоединен к системе подготовки газа к транспорту.According to one of the variants of the proposed installation, the outlet for dispensing recovered methanol is connected to the gas preparation system for transport.

Согласно одному из вариантов предложенной установки внутритрубный сепаратор монтирован непосредственно в систему трубопроводов установки.According to one of the variants of the proposed installation, the in-line separator is mounted directly into the pipeline system of the installation.

Согласно одному из вариантов предложенной установки охлаждающее устройство представлено теплообменником, выполненным с возможностью охлаждения нагретой текучей среды путем ее теплообмена с более холодной средой.According to one of the variants of the proposed installation, the cooling device is represented by a heat exchanger made with the possibility of cooling a heated fluid by heat exchange with a colder medium.

В равной степени настоящее изобретение позволяет решить по меньшей мере одну из поставленных выше задач за счет предложения нового способа регенерации метанола, содержащего следующие этапы: сжатие компрессором углеводородного газа и его подачу в нижнюю часть ректификационной колонны; ректификацию водометанольного раствора в ректификационной колонне с использованием сжатого газа, поступающего от компрессора; охлаждение продукта ректификации, выходящего из ректификационной колонны, посредством охлаждающего устройства; разделение продукта, выходящего из охлаждающего устройства, на потоки газовой и газожидкостной фаз посредством внутритрубного сепаратора; смешивание подлежащего регенерации водометанольного раствора с потоком газожидкостной фазы, поступающей от внутритрубного сепаратора, с последующей подачей результирующего потока на вход питания ректификационной колонны; выпуск регенерированного метанола с выхода внутритрубного сепаратора для газовой фазы.Equally, the present invention solves at least one of the above problems by proposing a new method for the recovery of methanol, comprising the following steps: compressing a hydrocarbon gas with a compressor and feeding it to the bottom of the distillation column; rectification of a water-methanol solution in a rectification column using compressed gas supplied from a compressor; cooling the rectification product leaving the rectification column by means of a cooling device; separation of the product leaving the cooling device into streams of gas and gas-liquid phases by means of an in-line separator; mixing the water-methanol solution to be regenerated with the flow of the gas-liquid phase coming from the in-line separator, followed by feeding the resulting flow to the feed inlet of the rectification column; discharge of recovered methanol from the outlet of the in-line gas phase separator.

Согласно одному из вариантов предложенного способа его осуществляют в качестве предварительного этапа для подготовки газа к транспорту.According to one of the variants of the proposed method, it is carried out as a preliminary stage for preparing gas for transportation.

Краткое описание чертежаBrief description of the drawing

Вышеупомянутые и другие преимущества изобретения станут более понятными при ознакомлении с последующим подробным описанием практического варианта его выполнения. Данный вариант раскрыт со ссылкой на приложенный чертеж, изображающий структурную схему заявляемой установки для регенерации метанола.The above and other advantages of the invention will become clearer upon reading the following detailed description of a practical embodiment. This option is disclosed with reference to the attached drawing showing a block diagram of the inventive installation for the recovery of methanol.

Описание практического варианта изобретенияDescription of a practical embodiment of the invention

В настоящем разделе заявленная установка проиллюстрирована на примере ее использования для борьбы с образованием гидратов в газовом оборудовании. Такой вариант применения установки является наиболее распространенным и экономически целесообразным, в силу чего эту установку можно описывать как часть некой общей системы по подготовке газа к транспорту. Очевидно, что в этом случае на вход установки будет поступать отработанный водометанольный раствор, полученный с более раннего этапа борьбы с гидратообразованием, а с выхода установки будет выводиться углеводородный газ, содержащий в себе требуемое количество восстановленного метанола.In this section, the claimed installation is illustrated by an example of its use to combat the formation of hydrates in gas equipment. This option of using the installation is the most common and economically feasible, due to which this installation can be described as part of a certain general system for the preparation of gas for transportation. Obviously, in this case, a waste water-methanol solution obtained from an earlier stage of combating hydrate formation will enter the unit inlet, and a hydrocarbon gas containing the required amount of reduced methanol will be discharged from the unit outlet.

Между тем, как сказано выше, заявленная установка может применяться и для совершенно иных целей, не связанных с обработкой углеводородного газа. В этом случае она может представлять собой автономный ни с чем не связанный модуль для восстановления метанола, на вход которого восстанавливаемый метанольный раствор может поступать из любого источника, например из специального накопительного контейнера или непосредственно из пластовых вод. В равной степени с выхода установки восстановленный метанол может забираться не в соединении с обрабатываемым углеводородным газом, как в описанном выше случае, а, по существу, в чистом виде (если пренебречь незначительным количеством присутствующих примесей). Для этого на выходе установки должен быть установлен дополнительный сепаратор, обеспечивающий выделение паров метанола из углеводородного газа.Meanwhile, as mentioned above, the claimed installation can be used for completely different purposes, not related to the processing of hydrocarbon gas. In this case, it can be an autonomous, unconnected module for methanol recovery, to the input of which the recovered methanol solution can be supplied from any source, for example, from a special storage container or directly from stratal waters. Equally, from the outlet of the plant, the reduced methanol can be taken not in combination with the treated hydrocarbon gas, as in the case described above, but in essentially pure form (if we neglect the small amount of impurities present). For this, an additional separator must be installed at the outlet of the unit, which ensures the separation of methanol vapors from the hydrocarbon gas.

С учетом сказанного заявитель считает необходимым отметить, что рассмотренный в настоящем описании практический вариант выполнения установки для регенерации метанола, а именно вариант установки, используемой для борьбы с гидратообразованием, не следует рассматривать как единственно возможный. Г оворя другими словами, этот вариант не должен трактоваться как ограничение объема испрашиваемой правовой охраны изобретения, который определяется исключительно представленнойIn view of the above, the applicant considers it necessary to note that the practical embodiment of an installation for the recovery of methanol discussed in the present description, namely the version of the installation used to combat hydrate formation, should not be considered as the only possible one. In other words, this option should not be construed as limiting the scope of the claimed protection of the invention, which is determined solely by the submitted

- 2 037196 формулой изобретения.- 2 037196 claims.

На приложенном чертеже заявленная установка для регенерации метанола обозначена общим номером 1. Она включает в себя последовательно соединенные трубопроводом компрессор 2, ректификационную колонну 3 и охлаждающее устройство 4. На выходе охлаждающего устройства 4 установлен сепаратор 5, в качестве которого в настоящем изобретении предложено использовать внутритрубный сепаратор (роль такого сепаратора более подробно будет пояснена ниже). Один из выходов внутритрубного сепаратора 5 соединен с эжектором 6, установленным на линии подачи подлежащего регенерации водометанольного раствора в колонну 3. Как видно из чертежа, верхняя часть ректификационной колонны 3, охлаждающее устройство 4, внутритрубный сепаратор 5 и эжектор 6 объединены в циркуляционный контур.In the attached drawing, the claimed installation for the recovery of methanol is designated by the general number 1. It includes a compressor 2, a distillation column 3 and a cooling device 4 connected in series by a pipeline. A separator 5 is installed at the outlet of the cooling device 4, which in the present invention is proposed to use an in-line separator (the role of such a separator will be explained in more detail below). One of the outlets of the in-line separator 5 is connected to the ejector 6 installed on the supply line of the water-methanol solution to be regenerated to the column 3. As can be seen from the drawing, the upper part of the rectification column 3, the cooling device 4, the in-line separator 5 and the ejector 6 are combined into a circulation loop.

Помимо указанных основных элементов заявленная установка 1 содержит еще ряд вспомогательных, к числу которых можно отнести различные виды насосов, клапанов, фильтров, рефлюксных емкостей, терморегулирующих устройств и пр. Все эти вспомогательные элементы хорошо известны специалистам данной области техники, и поэтому в целях упрощения раскрытия сущности изобретения они детально не рассматриваются в рамках настоящей заявки.In addition to these basic elements, the claimed installation 1 contains a number of auxiliary ones, which include various types of pumps, valves, filters, reflux tanks, temperature control devices, etc. All these auxiliary elements are well known to specialists in this field of technology, and therefore, in order to simplify the disclosure the essence of the invention, they are not considered in detail in the framework of this application.

Далее приведено более подробное описание упомянутых основных элементов установки 1 для регенерации метанола.The following is a more detailed description of the above-mentioned basic elements of the installation 1 for the recovery of methanol.

Компрессор 2 выполнен с возможностью сжатия подаваемого на его вход 21 углеводородного газа и выдачи этого газа в сжатом состоянии в нижнюю часть ректификационной колонны 3. Таким образом, вход 21 компрессора 2 корректно рассматривать в качестве входа для подачи углеводородного газа в установку 1. Поскольку процесс сжатия газа, как известно из термодинамики, всегда сопряжен с его нагревом (из-за учащающихся соударений молекул газа), компрессор 2, входящий в состав заявляемой установки 1, выполняет также функцию нагревателя газа. Данное обстоятельство выгодно используется для целей настоящего изобретения, о чем более подробно написано ниже. В качестве компрессора 2 в установке 1 можно, к примеру, использовать стандартный для данной области техники газоперекачивающий агрегат, способный сжимать углеводородный газ до давления в 4-6 МПа с его автоматическим нагревом до 120-170°С.Compressor 2 is configured to compress the hydrocarbon gas supplied to its inlet 21 and deliver this gas in a compressed state to the lower part of the distillation column 3. Thus, the inlet 21 of compressor 2 is correctly considered as an inlet for supplying hydrocarbon gas to unit 1. Since the compression process gas, as is known from thermodynamics, is always associated with its heating (due to the increasing collisions of gas molecules), the compressor 2, which is part of the claimed installation 1, also performs the function of a gas heater. This circumstance is advantageously used for the purposes of the present invention, as described in more detail below. As the compressor 2 in the unit 1, it is possible, for example, to use a gas compressor unit standard for this field of technology, capable of compressing hydrocarbon gas to a pressure of 4-6 MPa with its automatic heating to 120-170 ° C.

Ректификационная колонна 3 традиционно представлена цилиндрическим теплообменным сосудом тарельчатого или насадочного типа, в котором благодаря разнице температур кипения обрабатываемых жидкостей происходит их разделение на фракции. Колонна 3 имеет два входа: вход 32 для подачи в ее нижнюю часть газа, поступающего от компрессора 2, и вход 31 питания, через который в верхнюю эвапорационную зону колонны 3 подают водометанольный раствор, подлежащий регенерации. Также колонна 3 имеет два выхода. Первый из них, выход 33 низа колонны, используется для выпуска из колонны промышленных стоков, которые по большей части состоят из воды и подлежат отправке на утилизацию. Через выход 34 верха колонны 3 из колонны выводят продукт ректификации, представляющий собой смесь углеводородного газа и паров метанола. Подобно упомянутому в разделе Уровень техники ближайшему аналогу, описанному в статье С.Н. Шевкунова, в заявленной установке 1 в качестве среды для эвапорации водометанольного раствора используется углеводородный газ. Однако в настоящем случае данный газ не нагревают специально предусмотренным для этого подогревателем, а обходятся температурой сжатого газа, поступающего от компрессора 2.The distillation column 3 is traditionally represented by a cylindrical heat exchange vessel of a tray or packed type, in which, due to the difference in boiling points of the treated liquids, they are separated into fractions. Column 3 has two inlets: an inlet 32 for supplying the gas coming from the compressor 2 to its lower part, and a supply inlet 31 through which a water-methanol solution to be regenerated is fed to the upper evaporation zone of the column 3. Column 3 also has two exits. The first of these, outlet 33 at the bottom of the column, is used to discharge industrial wastewater from the column, which mostly consists of water and must be sent for disposal. Through the outlet 34 of the top of the column 3, the distillation product is withdrawn from the column, which is a mixture of hydrocarbon gas and methanol vapor. Similar to the closest analogue described in the article by S.N. Shevkunov, in the declared installation 1, a hydrocarbon gas is used as a medium for the evaporation of a water-methanol solution. However, in the present case, this gas is not heated by a specially provided heater, but is bypassed by the temperature of the compressed gas supplied from the compressor 2.

Охлаждающее устройство 4, подсоединенное к выходу верха ректификационной колонны 3, выполнено с возможностью понижения температуры выходящей из колонны смеси. В качестве такого охлаждающего устройства можно использовать, например, лопастной аппарат воздушного охлаждения или какое-либо аналогичное устройство, известное специалистам данной области техники. Однако в предпочтительном случае охлаждающее устройство 4 представлено в заявляемой установке теплообменником, выполненным с возможностью охлаждения нагретой текучей среды путем ее теплообмена с более холодным газом. Такое охлаждающее устройство не содержит механических вращающихся элементов (двигателей, лопастей вентилятора и т.д.), а значит является менее дорогим в использовании и обслуживании по сравнению с типовым аппаратом воздушного охлаждения.The cooling device 4, connected to the outlet of the top of the distillation column 3, is configured to lower the temperature of the mixture leaving the column. Such a cooling device can be used, for example, an air-cooled vane or any similar device known to those skilled in the art. However, in the preferred case, the cooling device 4 is represented in the inventive installation by a heat exchanger configured to cool the heated fluid by heat exchange with a colder gas. Such a cooling device does not contain mechanical rotating elements (motors, fan blades, etc.), which means it is less expensive to use and maintain than a typical air cooling device.

Независимо от конструкции охлаждающего устройства 4 результатом его действия является то, что нагретая парогазовая смесь разделяется на две фазы: газовую фазу, насыщенную метанолом, и газожидкостную фазу, состоящую из углеводородного газа и концентрированного метанола в жидкой форме.Regardless of the design of the cooling device 4, the result of its action is that the heated vapor-gas mixture is separated into two phases: a gas phase saturated with methanol and a gas-liquid phase consisting of a hydrocarbon gas and concentrated methanol in liquid form.

Внутритрубный сепаратор 5, сообщающийся с выходом охлаждающего устройства 4, представляет собой одно из отличий настоящего изобретения от решений известного уровня техники. По этой причине данный внутритрубный сепаратор 5 описан ниже более развернуто.The in-line separator 5 communicating with the outlet of the cooling device 4 is one of the differences of the present invention from the solutions of the prior art. For this reason, this in-line separator 5 is described in more detail below.

Внутритрубный сепаратор 5, подобно накопительным сепараторам гравитационного типа, предназначен для разделения входящего в него газожидкостного потока на потоки газа и жидкости. Однако в отличие от обычных сепараторов внутритрубный сепаратор обладает возможностью непрерывного (потокового) разделения сред и, как следствие, его можно монтировать непосредственно в трубопровод установки, например, в виде части существующей системы трубопроводов.In-tube separator 5, similar to gravity-type storage separators, is designed to separate the gas-liquid flow entering it into gas and liquid flows. However, unlike conventional separators, an in-line separator has the ability to continuously (stream) separation of media and, as a result, it can be installed directly into the pipeline of the plant, for example, as part of an existing pipeline system.

С конструктивной точки зрения внутритрубный сепаратор подобен аксиальному циклону. В упрощенном виде он содержит секцию закрутки входящего потока, цилиндрический канал и секцию разделеFrom a structural point of view, an in-line separator is similar to an axial cyclone. In a simplified form, it contains a swirling section of the incoming flow, a cylindrical channel and a section section

- 3 037196 ния потока. Входящая газожидкостная смесь закручивается в секции закрутки (например, тангенциальном или лопаточном завихрителе) и направляется далее в цилиндрический канал, при этом газ вынуждается двигаться по приосевой зоне канала, тогда как жидкость попадает на его стенки, где она сепарируется в виде вращающейся пленки. В секции разделения потоков, расположенной на выходе цилиндрического канала, происходит окончательное разделение потока на газовый и жидкостный. В результате такого разделения очищенный газ покидает внутритрубный сепаратор через газовый отвод, расположенный в центральной части, а жидкая фаза выводится ниже по потоку, после ее взаимодействия с антизавихрителем, останавливающим вращение жидкости.- 3 037196 flow. The incoming gas-liquid mixture swirls in the swirl section (for example, a tangential or vane swirler) and is directed further into the cylindrical channel, while the gas is forced to move along the axial zone of the channel, while the liquid enters its walls, where it is separated in the form of a rotating film. In the flow separation section, located at the outlet of the cylindrical channel, the final separation of the flow into gas and liquid takes place. As a result of this separation, the purified gas leaves the in-line separator through a gas outlet located in the central part, and the liquid phase is removed downstream, after its interaction with the anti-swirler, which stops the rotation of the liquid.

В качестве основных преимуществ внутритрубных сепараторов можно назвать высокую эффективность сепарации капельной жидкости, малые массогабаритные характеристики, а также широкий диапазон по расходу газа и количеству жидкой фазы.The main advantages of in-line separators are high efficiency of droplet liquid separation, small weight and size characteristics, as well as a wide range of gas consumption and the amount of liquid phase.

Кроме того, в отличие от обычных сепараторов внутритрубный сепаратор может работать в режиме, когда вместе с отделением жидкой фазы отбирается и часть газа, т.е. в совокупности они составляют не жидкостный, а газожидкостный поток. Данный режим использования внутритрубного сепаратора предпочтителен для целей настоящего изобретения, что специально поясняется ниже.In addition, in contrast to conventional separators, the in-line separator can operate in a mode when, together with the separation of the liquid phase, a part of the gas is taken, i.e. in the aggregate, they constitute not a liquid, but a gas-liquid flow. This mode of use of the inline separator is preferred for the purposes of the present invention, which is specifically explained below.

Более подробно с внутритрубными сепараторами можно ознакомиться, например, в статье Inline Technology-New Solutions for Gas/Liquid Separation E. Kremleva et al., 2010, FMC Technologies, CDS Separation System.More information about inline separators can be found, for example, in the article Inline Technology-New Solutions for Gas / Liquid Separation E. Kremleva et al., 2010, FMC Technologies, CDS Separation System.

Что касается практического исполнения внутритрубных сепараторов, то оно широко представлено среди продукции компании ООО Аэрогаз, являющейся одним из лидеров в Российской Федерации по внедрению инновационных решений для подготовки и переработки газа.As for the practical implementation of in-line separators, it is widely represented among the products of Aerogaz LLC, which is one of the leaders in the Russian Federation in the implementation of innovative solutions for gas treatment and processing.

Из сказанного следует, что применяемый в установке 1 внутритрубный сепаратор 5 разделяет продукт, поступающий от охлаждающего устройства 4, на поток газа, насыщенного метанолом, и поток жидкости. Соответственно поток газа отводится из сепаратора 5 по газовому выходу, а жидкостный - по жидкостному. Напомним, что в предпочтительном режиме функционирования сепаратора 5 он может быть настроен на разделение входящего продукта на газовую и газожидкостную составляющие, поэтому далее вместо жидкостного потока в заявке будет упоминаться более предпочтительный газожидкостный поток, а вместо жидкостного выхода - газожидкостный выход.It follows from the above that the in-line separator 5 used in the installation 1 separates the product coming from the cooling device 4 into a gas stream saturated with methanol and a liquid stream. Accordingly, the gas flow is withdrawn from the separator 5 through the gas outlet, and the liquid flow - through the liquid one. Recall that in the preferred mode of operation of the separator 5, it can be configured to separate the incoming product into gas and gas-liquid components, therefore, instead of a liquid flow, the application will mention a more preferable gas-liquid flow, and instead of a liquid outlet, a gas-liquid outlet.

Если говорить о процентном соотношении разделяемых потоков, то с газового выхода из сепаратора 5 выходит 80-90% от объема поступающей на вход смеси. Соответственно с газожидкостного выхода выходит 10-20% от общего объема входной смеси.If we talk about the percentage of the streams to be separated, then 80-90% of the volume of the mixture entering the inlet comes out of the gas outlet from the separator 5. Accordingly, 10-20% of the total volume of the input mixture comes out from the gas-liquid outlet.

В рассмотренном примере газовый выход 51 сепаратора 5 представляет собой результирующий выход всей установки 1, предназначенный для выдачи из нее конечного продукта. Выпускаемый с этого выхода продукт помимо восстановленного метанола содержит углеводородный газ. Для борьбы с гидратообразованием такая форма результирующего продукта является предпочтительной, поскольку метанол удобнее всего вводить в газовое оборудование в газообразном состоянии.In the considered example, the gas outlet 51 of the separator 5 is the resulting outlet of the entire plant 1, intended for dispensing the final product from it. The product discharged from this outlet contains, in addition to reduced methanol, hydrocarbon gas. To combat hydrate formation, this form of the resulting product is preferable, since methanol is most conveniently introduced into gas equipment in a gaseous state.

Завершая описание внутритрубного сепаратора 5, отметим, что содержание метанола в газожидкостном потоке, выходящем из газожидкостного выхода сепаратора 5, также весьма высоко. Обычно оно составляет около 90%. Поток этого метанола в газожидкостной форме направляют через эжектор 6 в верхнюю часть ректификационной колонны 3 в качестве потока орошения, что существенно повышает эффективность ректификации.Completing the description of the in-line separator 5, we note that the methanol content in the gas-liquid stream leaving the gas-liquid outlet of the separator 5 is also very high. Usually it is around 90%. The flow of this methanol in gas-liquid form is directed through the ejector 6 to the upper part of the rectification column 3 as a reflux stream, which significantly increases the efficiency of rectification.

Эжектор 6 имеет два входа и выполняет функцию жидкостного смесителя, учитывающего разницу в давлениях смешиваемых текущих сред. Как сказано выше, на один вход 61 эжектора 6 поступает газожидкостный поток метанола, отводимый по газожидкостному выходу из сепаратора 5. На второй вход 62 эжектора 6 подают водометанольный раствор, подлежащий восстановлению. Этот второй вход эжектора 6 можно рассматривать как вход установки 1 для введения в нее регенерируемого метанольного раствора. Эжектор 6 смешивает поток водометанольного раствора с концентрированным метанолом в газожидкостной форме, выравнивает давления смешиваемых потоков и выдает результирующую смесь на вход 31 питания ректификационной колонны 3, формируя таким образом контур возврата части восстановленного метанола в верхнюю часть колонны 3.The ejector 6 has two inlets and acts as a liquid mixer, which takes into account the difference in pressures of the mixed flowing media. As mentioned above, one inlet 61 of the ejector 6 receives a gas-liquid flow of methanol, discharged through the gas-liquid outlet from the separator 5. A water-methanol solution to be recovered is fed to the second inlet 62 of the ejector 6. This second inlet of the ejector 6 can be considered as the inlet of the installation 1 for introducing the regenerated methanol solution into it. The ejector 6 mixes the stream of a water-methanol solution with concentrated methanol in gas-liquid form, equalizes the pressure of the mixed streams and delivers the resulting mixture to the feed inlet 31 of the distillation column 3, thus forming a circuit for returning part of the reduced methanol to the upper part of the column 3.

Благодаря добавлению части концентрированного метанола в подлежащий восстановлению водометанольный раствор во входном потоке орошения, подаваемом в верхнюю часть колоны 3, существенно возрастает общее содержание метанола. Это обстоятельство благоприятно влияет на процесс фракционирования жидкостей в колонне 3. Кроме того, охлажденный в устройстве 4 метанол понижает температуру верха колонны, что дополнительно улучшает выделение метанола.Due to the addition of a part of concentrated methanol to the water-methanol solution to be reduced in the reflux inlet to the top of the column 3, the total methanol content increases significantly. This circumstance favorably affects the process of fractionation of liquids in the column 3. In addition, the methanol cooled in the device 4 lowers the temperature of the top of the column, which further improves the release of methanol.

Таким образом, вследствие создания циркуляционного контура, представленного верхом колонны 3, охлаждающим устройством 4, сепаратором 5 и эжектором 6, ректификация метанола из водометанольного раствора проходит более продуктивно. Как следствие, выводимый из внутритрубного сепаратора 5 метанол имеет большую (чем без контура) концентрацию, а вода, отводимая в утилизацию из низа колонны 3, содержит минимально возможное количество экологически опасных примесей.Thus, due to the creation of a circulation loop represented by the top of the column 3, a cooling device 4, a separator 5 and an ejector 6, the rectification of methanol from a water-methanol solution is more efficient. As a result, the methanol discharged from the in-line separator 5 has a higher (than without a circuit) concentration, and the water discharged from the bottom of the column 3 for disposal contains the minimum possible amount of environmentally hazardous impurities.

Процесс регенерации метанола в заявленной установке протекает следующим образом (показано на примере одного из возможных вариантов осуществления изобретения).The process of methanol regeneration in the claimed installation proceeds as follows (shown by the example of one of the possible embodiments of the invention).

- 4 037196- 4 037196

На вход 62 эжектора 6 (он же вход для введения в установку водометанольного раствора) подают подлежащий регенерации водометанольный раствор. Это, в частности, может быть отработанный метанольный раствор, использованный ранее в газовом оборудовании в качестве ингибитора гидратообразования. Концентрация метанола в этом растворе составляет, например, 5-10%. Пройдя через эжектор 6, водометанольный раствор подается на вход 31 питания ректификационной колонны 3.The water-methanol solution to be regenerated is fed to the inlet 62 of the ejector 6 (which is also the inlet for introducing a water-methanol solution into the installation). This, in particular, can be a waste methanol solution previously used in gas equipment as a hydrate formation inhibitor. The concentration of methanol in this solution is, for example, 5-10%. Having passed through the ejector 6, the water-methanol solution is fed to the feed inlet 31 of the distillation column 3.

Одновременно на газовый вход 21 компрессора 2 (он же вход для введения в установку углеводородного газа) подают углеводородный газ, в частности природный метан. Компрессор 2 сжимает газ до давления примерно 4,7 МПа, нагревая его при этом до температуры примерно 140°С.At the same time, hydrocarbon gas, in particular natural methane, is fed to the gas inlet 21 of the compressor 2 (which is also the inlet for introducing hydrocarbon gas into the installation). Compressor 2 compresses the gas to a pressure of about 4.7 MPa, while heating it to a temperature of about 140 ° C.

Далее сжатый нагретый газ через вход 32 поступает в качестве среды для выпаривания метанола в нижнюю часть ректификационной колонны 3. В колонне 3 стандартно протекает процесс фракционирования водометанольного раствора, в результате чего в верхней части колонны концентрируется фракция метанола и углеводородного газа, а в нижней части - более тяжелая фракция воды. Вода с небольшим количеством возможных примесей отправляется на утилизацию из низа колонны через стоковый выход 33 и опционально через систему фильтров (не показана).Further, the compressed heated gas through inlet 32 enters as a medium for evaporating methanol into the lower part of the distillation column 3. In column 3, the process of fractionation of a water-methanol solution proceeds as standard, as a result of which the methanol and hydrocarbon gas fraction is concentrated in the upper part of the column, and in the lower part - heavier fraction of water. Water with a small amount of possible impurities is sent for disposal from the bottom of the column through the drain outlet 33 and optionally through a filter system (not shown).

Все еще теплый углеводородный газ, насыщенный метанолом, направляется через выход 34 верха колонны 3 в охлаждающее устройство 4. В результате охлаждения в устройстве 4 часть метанольной составляющей переходит в жидкую фазу, и на вход внутритрубного сепаратора 5 продукт ректификации поступает уже в виде смеси из газовой фазы и газожидкостной фазы, обе фазы содержат концентрированный метанол.The still warm hydrocarbon gas saturated with methanol is directed through the outlet 34 of the top of the column 3 to the cooling device 4. As a result of cooling in the device 4, part of the methanol component passes into the liquid phase, and the rectification product enters the inlet of the in-line separator 5 already in the form of a mixture from the gas phase and gas-liquid phase, both phases contain concentrated methanol.

Далее внутритрубный сепаратор 5 разделяет между собой газовую и газожидкостную фазы. Газовая фаза, насыщенная метанолом, выводится из установки через выход 51 в виде конечного продукта, тогда как газожидкостный поток смешивается в эжекторе 6 с вновь поступающим водометанольным раствором и подается в качестве орошения в верхнюю часть ректификационной колонны 3. Поскольку внутритрубный сепаратор 5 настроен, как сказано выше, на разделение входящего потока на газовую и газожидкостную фазы, в эжектор 6 из внутритрубного сепаратора 5 будет наряду с метанольным раствором подаваться и газ. Данное обстоятельство является крайне благоприятным для целей ректификации, так как холодный газ, добавляемый в верхнюю часть ректификационной колонны 3, приводит к дополнительному снижению температуры верха колонны. В результате, массообменный процесс в колонне интенсифицируется, т.е. больше метанола попадает в газ и меньше в воду, отбираемую с низа колонны.Further, the in-line separator 5 separates the gas and gas-liquid phases. The gas phase saturated with methanol is removed from the plant through outlet 51 as a final product, while the gas-liquid stream is mixed in the ejector 6 with the newly supplied water-methanol solution and fed as reflux to the upper part of the distillation column 3. Since the in-line separator 5 is set up, as stated above, for the separation of the incoming stream into gas and gas-liquid phases, gas will be supplied to the ejector 6 from the in-line separator 5 along with the methanol solution. This circumstance is extremely favorable for the purposes of rectification, since the cold gas added to the upper part of the rectification column 3 leads to an additional decrease in the temperature of the top of the column. As a result, the mass transfer process in the column is intensified, i.e. more methanol gets into the gas and less into the bottom water.

Описанный выше цикл повторяют до тех пор, пока не будет обработано все количество водометанольного раствора, подаваемого на вход 62 установки.The above cycle is repeated until the entire amount of methanol solution supplied to the inlet 62 of the installation has been processed.

Испытания показали, что предложенная установка позволяет извлекать из отработанного водометанольного раствора метанол с концентрацией до 99%, что соответствует практически чистому метанолу. При этом ввиду того, что в предложенном изобретении регенерация метанола обеспечивается за счет высокой температуры углеводородного газа, поступающего с компрессора, заявляемая установка не требует нагрева рабочего газа посредством теплоносителей, что снижает энергетические затраты на регенерацию метанола по сравнению с известными аналогами.Tests have shown that the proposed installation allows you to extract methanol with a concentration of up to 99% from the spent water-methanol solution, which corresponds to almost pure methanol. At the same time, in view of the fact that in the proposed invention the regeneration of methanol is provided due to the high temperature of the hydrocarbon gas supplied from the compressor, the inventive installation does not require heating the working gas by means of heat carriers, which reduces the energy costs for the regeneration of methanol in comparison with known analogues.

Более того, применение в предложенной установке внутритрубного сепаратора делает возможным осуществлять процесс регенерации метанола в непрерывном потоковом режиме. Данное обстоятельство обеспечивает более надежный контроль за процессом восстановления метанола по сравнению с известными аналогами, в которых этап сепарации газовой и жидкостной сред осуществляется в порционном режиме.Moreover, the use of an in-line separator in the proposed installation makes it possible to carry out the process of methanol regeneration in a continuous flow mode. This circumstance provides a more reliable control over the methanol recovery process in comparison with the known analogs, in which the stage of separation of gaseous and liquid media is carried out in a batch mode.

Вдобавок к сказанному, благодаря способности внутритрубного сепаратора отводить холодный газ в верхнюю часть ректификационной колонны массообменный процесс в этой колонне интенсифицируется. Как следствие, концентрация чистого метанола в конечном продукте повышается, а вода, отводимая в сток с низа колонны, напротив, характеризуется существенно меньшей долей метанола. Последнее преимущество является особенно важным как в свете повышения эффективности установки, так и для ее соответствия экологическим нормам безопасности.In addition to the above, due to the ability of the in-line separator to withdraw cold gas to the upper part of the rectification column, the mass transfer process in this column is intensified. As a result, the concentration of pure methanol in the final product increases, while the water discharged to the effluent from the bottom of the column, on the contrary, is characterized by a significantly lower proportion of methanol. The latter advantage is especially important both in the light of increasing the efficiency of the installation and for its compliance with environmental safety standards.

Наконец, как удалось установить опытным путем, сочетание первого отличительного признака изобретения, заключающегося в выпаривании метанола сжатым газом без специального нагрева, со вторым отличительным признаком, заключающимся в разделении сред при помощи сепаратора внутритрубного типа, приводит к достижению неожиданного синергетического эффекта, состоящего в дополнительном повышении производительности установки при регенерации метанола, которое превышает простую сумму эффектов от каждого из упомянутых отличительных признаков.Finally, as it was possible to establish empirically, the combination of the first distinctive feature of the invention, consisting in the evaporation of methanol with compressed gas without special heating, with the second distinctive feature, consisting in the separation of media using an in-line separator, leads to the achievement of an unexpected synergistic effect, consisting in an additional increase in the productivity of the plant in the recovery of methanol, which exceeds the simple sum of the effects of each of the mentioned distinctive features.

Таким образом, на основании раскрытого в рамках настоящей заявки можно констатировать, что предложенное изобретение успешно решает поставленные перед ним задачи, а значит оно представляет общественный и коммерческий интерес.Thus, on the basis of what is disclosed within the framework of this application, it can be stated that the proposed invention successfully solves the tasks assigned to it, and therefore it is of public and commercial interest.

Что касается заявляемого способа регенерации метанола, то это способ очевидно вытекает из приведенного описания предложенной установки. По своей сути этот способ заключается в практическом применении описанной выше установки или установки, конструктивно с ней схожей, а следовательно, нет необходимости отдельно описывать этот способ в данной заявке.With regard to the proposed method for the regeneration of methanol, this method obviously follows from the above description of the proposed installation. In essence, this method consists in the practical application of the above-described installation or installation, structurally similar to it, and therefore, there is no need to separately describe this method in this application.

В заключение заявитель обращает внимание, что представленное изобретение раскрыто в рамкахIn conclusion, the applicant draws attention to the fact that the presented invention is disclosed in the framework of

- 5 037196 настоящей заявки на примере лишь некоторых вариантов его выполнения, которые не следует рассматривать в качестве условий, ограничивающих объем правовой охраны изобретения. Заявитель считает важным отметить, что в указанные представленные варианты могут быть внесены различные изменения, и дополнения, не приводящие к изменению сути изобретения, а следовательно все эти изменения и дополнения необходимо расценивать как подпадающие под объем притязаний изобретения, определяемый его приложенной формулой.- 5 037196 of the present application by the example of only some variants of its implementation, which should not be considered as conditions limiting the scope of legal protection of the invention. The applicant considers it important to note that various changes and additions can be made to these presented options, which do not lead to a change in the essence of the invention, and therefore all these changes and additions should be regarded as falling within the scope of the invention as defined by its attached claims.

Список используемых обозначений.List of used designations.

- установка для регенерации метанола,- installation for the recovery of methanol,

- компрессор,- compressor,

- ректификационная колонна,- distillation column,

- охлаждающее устройство,- cooling device,

- внутритрубный сепаратор,- in-line separator,

- эжектор,- ejector,

- газовый вход компрессора,- gas inlet of the compressor,

- вход питания ректификационной колонны,- feed inlet of the rectification column,

- вход в нижнюю часть ректификационной колонны,- entrance to the bottom of the rectification column,

- выход низа ректификационной колонны,- outlet of the bottom of the rectification column,

- выход верха ректификационной колонны 51 газовый выход сепаратора,- outlet of the top of the rectification column 51 gas outlet of the separator,

- вход для подачи концентрированного метанола в газожидкостной форме,- inlet for feeding concentrated methanol in gas-liquid form,

- вход для подачи в эжектор водометанольного раствора.- inlet for feeding a water-methanol solution into the ejector.

Claims (3)

1. Установка (1) для регенерации метанола, содержащая вход (62) для подачи подлежащего регенерации водометанольного раствора;1. Installation (1) for the regeneration of methanol, containing an inlet (62) for supplying a methanol solution to be regenerated; вход (21) для подачи углеводородного газа;inlet (21) for supplying hydrocarbon gas; выход (51) для выдачи регенерированного метанола в газовой форме;outlet (51) for dispensing recovered methanol in gaseous form; компрессор (2), выполненный с возможностью сжатия углеводородного газа, подаваемого на упомянутый вход (21) установки;a compressor (2) configured to compress the hydrocarbon gas supplied to said inlet (21) of the installation; ректификационную колонну (3), имеющую вход (32) для подачи поступающего от компрессора (2) газа в нижнюю часть колонны, вход (31) питания, а также выход (34) для выпуска продукта ректификации из верхней части колонны;a rectification column (3) having an inlet (32) for supplying gas from the compressor (2) to the lower part of the column, a power inlet (31), and an outlet (34) for discharging the rectification product from the upper part of the column; охлаждающее устройство (4), подсоединенное к выходу (34) ректификационной колонны (3) и выполненное с возможностью охлаждения выходящего из нее продукта ректификации;a cooling device (4) connected to the outlet (34) of the distillation column (3) and configured to cool the distillation product leaving it; внутритрубный сепаратор (5), сообщающийся с выходом охлаждающего устройства (4) и выполненный с возможностью разделения выходящего из него продукта на потоки газовой и газожидкостной фаз;an in-line separator (5) communicating with the outlet of the cooling device (4) and configured to separate the product leaving it into streams of gas and gas-liquid phases; эжектор (6), выполненный с возможностью смешивания двух потоков, поступающих на два его входа (61, 62), из которых первый вход (62) является указанным входом для подачи в установку (1) подлежащего регенерации водометанольного раствора, а второй вход (61) сообщается с выходом внутритрубного сепаратора для потока газожидкостной фазы, при этом выход эжектора подсоединен к указанному входу (31) питания ректификационной колонны (3);an ejector (6) made with the possibility of mixing two streams entering its two inlets (61, 62), of which the first inlet (62) is the specified inlet for supplying the installation (1) to the methanol solution to be regenerated, and the second inlet (61 ) communicates with the outlet of the in-line separator for the flow of the gas-liquid phase, while the outlet of the ejector is connected to the specified supply inlet (31) of the distillation column (3); причем указанные ректификационная колонна (3), охлаждающее устройство (4), внутритрубный сепаратор (5) и эжектор (6) объединены в циркуляционный контур, а выход внутритрубного сепаратора (5) для потока газовой фазы представляет собой указанный выход (51) для выдачи из установки регенерированного метанола.wherein said distillation column (3), cooling device (4), in-line separator (5) and ejector (6) are combined into a circulation loop, and the outlet of the in-line separator (5) for the gas phase flow is said outlet (51) for discharging from units of recovered methanol. 2. Установка по п.1, у которой выход (51) для выдачи регенерированного метанола выполнен с возможностью подсоединения по потоку к системе подготовки газа к транспорту.2. Installation according to claim 1, wherein the outlet (51) for dispensing recovered methanol is configured to be connected downstream to the gas preparation system for transport. 3. Установка по п.1, у которой внутритрубный сепаратор (5) монтирован непосредственно в систему трубопроводов установки.3. Installation according to claim 1, wherein the in-line separator (5) is mounted directly into the piping system of the installation.
EA201900155A 2018-11-19 2018-11-19 Installation for regenerating methanol and corresponding method EA037196B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201900155A EA037196B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 Installation for regenerating methanol and corresponding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201900155A EA037196B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 Installation for regenerating methanol and corresponding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201900155A1 EA201900155A1 (en) 2020-05-29
EA037196B1 true EA037196B1 (en) 2021-02-18

Family

ID=70850306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201900155A EA037196B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 Installation for regenerating methanol and corresponding method

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA037196B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159664C1 (en) * 1999-10-05 2000-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of regeneration of methanol from mineralized aqueous solution
JP2002212119A (en) * 2001-01-15 2002-07-31 Nippon Steel Corp Method for producing methanol from converter gas
RU2453525C1 (en) * 2010-11-15 2012-06-20 Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" Method of producing methanol from natural gas and apparatus for realising said method
RU2513396C1 (en) * 2013-01-10 2014-04-20 Андрей Владиславович Курочкин Methanol regeneration method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159664C1 (en) * 1999-10-05 2000-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of regeneration of methanol from mineralized aqueous solution
JP2002212119A (en) * 2001-01-15 2002-07-31 Nippon Steel Corp Method for producing methanol from converter gas
RU2453525C1 (en) * 2010-11-15 2012-06-20 Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" Method of producing methanol from natural gas and apparatus for realising said method
RU2513396C1 (en) * 2013-01-10 2014-04-20 Андрей Владиславович Курочкин Methanol regeneration method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
С.Н. Шевкунов. Способы получения метанола и моторных топлив в промысловых условиях газовых месторождений, Научно-технический сборник "Вести газовой науки", № 2 (26), 2016, с. 151-159, особенно с. 152, рис. 1 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201900155A1 (en) 2020-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8075740B2 (en) Method and system for treating feedwater
CN104151119B (en) The method of octane-iso is prepared in the deep processing of a kind of carbon four
RU119389U1 (en) INSTALLATION FOR PREPARATION OF GAS OIL AND GAS-CONDENSATE DEPOSITS FOR TRANSPORT
RU2354430C1 (en) Method of creating vacuum in vacuum column of oil refining and installation for implementation of this method
EP2969089A2 (en) Mobile mechanical vapor recompression evaporator
CN109666508B (en) Transformation method for improving economic operation period of hydrogenation device
RU118408U1 (en) LOW PRESSURE OIL GAS PROCESSING PLANT
CN214115234U (en) Desalting system for salt-containing organic wastewater
RU2709313C1 (en) Plant for methanol recovery and corresponding method
EA037196B1 (en) Installation for regenerating methanol and corresponding method
RU2471853C1 (en) Heavy oil treatment plant (versions)
RU2493898C1 (en) Method of field processing of gas condensate deposit products using unstable gas condensate as coolant and plant to this end
CN104098214B (en) Containing wastewater from catalyst treatment system
CN110723771A (en) Novel phenol ammonia recovery device for efficiently recovering ammonia
RU87102U1 (en) INSTALLATION OF COMPREHENSIVE PREPARATION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
RU2412740C1 (en) Installation for treatment of oil containing carbon sulfide
CN111334325B (en) Method for transforming industrial naphthalene system into wash oil purification system
RU2600141C1 (en) Method of preparing hydrocarbon gas for transportation
RU2633563C1 (en) Plant for absorption preparation of natural gas
RU2472564C1 (en) Plant to extract carbon dioxide from light hydrocarbon ethane-bearing long distillate
RU2495239C1 (en) Method for preparation of gas from oil and gas condensate deposits for transportation and plant for its implementation
US8784648B2 (en) Method for producing vacuum in a vacuum oil-stock distillation column and a plant for carrying out the method
CN110963890A (en) Refining method of gaseous methanol
RU2433162C1 (en) Method for separating mixed fluid containing water and oil and/or mineral oil and related equipment for implementation thereof
CN110357196A (en) A kind of desalination process of separation of solid and liquid