JPS5839899A - Pressure-conveyance method through pipeline for compound liquid containing methanol - Google Patents

Pressure-conveyance method through pipeline for compound liquid containing methanol

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JPS5839899A
JPS5839899A JP56137757A JP13775781A JPS5839899A JP S5839899 A JPS5839899 A JP S5839899A JP 56137757 A JP56137757 A JP 56137757A JP 13775781 A JP13775781 A JP 13775781A JP S5839899 A JPS5839899 A JP S5839899A
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JP
Japan
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methanol
liquid
gas
pressure
pipeline
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Application number
JP56137757A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tsujimoto
辻本 昌明
Katsuhiko Takeuchi
武内 勝彦
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Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00Pipe-line systems
    • F17D1/08Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/14Conveying liquids or viscous products by pumping

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  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To convey methanol by pressure without consumption through a single pipeline by mixing hydrocarbon into the mixed liquid of methanol or other organic compound and separating a part of hydrocarbon by gasification at the re- rise of pressure for using for the fuel to drive a gas turbine. CONSTITUTION:Methanol is produced from a mixed gas mainly composed of hydrogen and carbon oxide. When the mixture of methanol or other organic compound, liquefied at an ordinary temperature, is conveyed by pressure via a pipeline C, aliphatic saturated hydrocarbon with 1-5 carbon atoms contained in a molecule is melted into it under pressure to obtain a compound liquid containing hydrocarbon. Since this hydrocarbon can be easily gasified and separated from the methanol by decompression or heating, gas turbines 45 can be operated by the use of the gas at relay stations P1, P2...Pn in the pipeline C for furthermore re-rising the liquid under pressure-conveyance by the use of a multi- stage centrifugal pump 44.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメタノールもしくはメタノールを含有する有
機液体物質をパイプラインを使用して長距離圧送する方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a method for pumping methanol or organic liquid substances containing methanol over long distances using pipelines.

近時、人類のエネルギー消費量の増大に伴い多量のエネ
ルギー資源がその資源の採掘地から消費地へ輸送されて
いる。輸送されているエネルギー資源としては石油原油
、炭化水素ガス、および石炭が主要なものである。最近
において・はメタノールが上記エネルギー資源と同様に
エネルギー源として多量に輸送されるべきν品として重
要視されてきた。メタノールが輸送されるべきエネルギ
ー資源として重要視されてきた理由は採掘された炭化水
素ガス、石油原油、オイルサンドに付着する重質油およ
び石炭などの各種エネルギー資源のうち炭化水素ガスお
よび通常の原油はパイプラインを使用して陸上を消費地
あるいは船舶輸送のだめの積出港まで圧送することが容
易であるのに対し、特殊な原油、オイルサンドに付着し
ていた重質油などの場合には融点および粘度が高いため
パイプラインを使用して圧送する際加熱しつつ圧送する
必要があり、まだ石炭は固体であるためパイプラインに
よる圧送に適してい々いなどの問題があり、これらパイ
プラインによる圧送が容易でないエネルギー資源につい
ては、これら資源の採掘地において既に大規模製造法が
確立されているメタノールをこれらの資源から製造し、
このメタノールをパイプラインを使用して消費地または
船舶輸送のだめの積出港に圧送すればこれらパイプライ
ンによる圧送に不適当なエネルギー資源についても実質
的にパイプライン圧送が可能となるからである。
In recent years, as humankind's energy consumption has increased, large amounts of energy resources have been transported from the areas where they are extracted to the areas where they are consumed. The main energy resources being transported are petroleum crude oil, hydrocarbon gas, and coal. Recently, methanol has been regarded as important as a product that should be transported in large quantities as an energy source, similar to the above-mentioned energy resources. The reason why methanol has been regarded as an important energy resource to be transported is because it is used among various energy resources such as extracted hydrocarbon gas, petroleum crude oil, heavy oil attached to oil sands, and coal, as well as hydrocarbon gas and ordinary crude oil. It is easy to use pipelines to transport oil by pressure over land to consumption points or shipping ports, whereas in the case of special crude oils, heavy oils attached to oil sands, etc., the melting point is low. Because of its high viscosity, it must be heated while being pumped when it is pumped using a pipeline, and since coal is still a solid, it is not suitable for pumping by pipeline. For energy resources that are not easy to produce, methanol can be produced from these resources for which large-scale production methods have already been established in the areas where these resources are mined.
This is because if this methanol is pumped using a pipeline to a consumption area or a shipping port for shipping, energy resources that are unsuitable for pumping by pipeline can actually be pumped by pipeline.

常温において液体であるメタノールをポンプを使用して
昇圧しパイプライン中に流入せしめればメタノールはパ
イプライン中を流動するためメタノールのパイプライン
による圧送の可能なこと自体は自明であるが、メタノー
ルのパイプラインを使用する圧送法においては周知の炭
化水素ガスの圧送とは異なり、なお次に述べるような問
題が残されている。第。7図は通常のパイプラインの構
成を示す概念図であってAはエネルギー資源の採掘地で
あり、この発明の実施に当ってはA地にメタノールの製
造工場が存在し、一方Bはメタノールの消費地あるいは
船舶輸送のだめの積出し港である。A地とB地を結ぶ線
Cがパイプラインを示し、A地において加圧されたメタ
ノールをパイプラインC内に圧入すれば、メタノールは
パイプ内を圧力の低いB地の方向へ流動する。圧入の際
の・圧力としては/θkg/d以上で通常jθ〜/9θ
kg/dが使用される。メタノールのパイプ内流動に伴
ってパイプ内のメタノールの圧力は逐次低下する。
It is obvious that it is possible to pump methanol through a pipeline because methanol, which is liquid at room temperature, can be pumped through a pipeline by increasing its pressure using a pump and causing it to flow through the pipeline. Unlike the well-known pressure transport method of hydrocarbon gas, the pressure transport method using a pipeline still has the following problems. No. Figure 7 is a conceptual diagram showing the configuration of a normal pipeline, where A is an energy resource mining area, and in carrying out this invention, a methanol manufacturing factory exists in area A, while B is a methanol manufacturing factory. It is a consumption area or a shipping port for shipping vessels. A line C connecting areas A and B indicates a pipeline, and when methanol pressurized at area A is injected into pipeline C, the methanol flows through the pipe toward area B, where the pressure is lower. The pressure during press-fitting is usually jθ~/9θ at /θkg/d or more.
kg/d is used. As methanol flows in the pipe, the pressure of methanol in the pipe gradually decreases.

従ってA地とB地の間の距離が/jθ〜−〇〇馳以下の
場合には通常A地におけるメタノールの加圧のみでB地
までメタノールを流動させることが可能であるが、A地
とB地間の距離が20θKmを超えるとA−B両地間の
距離に応じて略/θθ〜2θθKm間隔で中継ポンプ所
P1P2 ・・・・・・Pnを設置し、圧力の低下した
メタノールをポンプを使用して再昇圧しなければメタノ
ールをB地まで送達せしめることができない。各中継ポ
ンプにおいてはポンプを駆動するだめの動力源が必要不
可欠である。この動力源としてはまず電力が考えられる
がパイプラインと平行に送電線を設備する必要があり実
際的アない。2番目に考えられるのはパイプラインと平
行して設備された他の7本の燃料輸送パイプにより供給
される液体もしくはガス体の燃料を中継ポンプ所で例え
ばガスタービンを使用して燃焼させ動力を得る方法であ
るが、この方法も燃料輸送のためパイプラインを7本増
加する必要があり実際的でない。第3番目に考えられる
のはパイプラインで圧送中のメタノールの一部をガスタ
ービンの燃料として燃焼し動力を得る方法である。この
方法は7本のパイプラインで実施可能なため圧送設備が
簡単となるが、エネルギー資源が保有するエネルギーの
一部を消費して製造されたメタノールをパイプライン圧
送のための動力発生用に再び消費し、A地にて採掘され
たエネルギー資源のエネルギー量に対するB地に送達で
きたエネルギー量を低下させる原因となりこの第3番目
の方法も充分とは言えない。
Therefore, if the distance between area A and area B is less than /jθ~-〇〇〇, it is normally possible to flow methanol to area B just by pressurizing the methanol at area A. When the distance between ground B exceeds 20θKm, relay pump stations P1P2...Pn are installed at approximately /θθ~2θθKm intervals according to the distance between A and B, and methanol with reduced pressure is pumped. Methanol cannot be delivered to location B unless the pressure is raised again using a Each relay pump requires a power source to drive the pump. The first possible source of power for this would be electricity, but this would be impractical as it would require installing a power transmission line in parallel with the pipeline. A second option is to burn the liquid or gaseous fuel supplied by the other seven fuel transport pipes installed parallel to the pipeline at a relay pumping station using, for example, a gas turbine to generate power. However, this method also requires the addition of seven pipelines to transport the fuel, which is not practical. The third option is to burn a portion of the methanol being pumped through a pipeline as fuel for a gas turbine to generate power. This method can be carried out using seven pipelines, which simplifies the pumping equipment, but the methanol produced by consuming part of the energy held by energy resources can be reused to generate power for pipeline pumping. This third method is also not sufficient because it causes a decrease in the amount of energy that can be delivered to area B relative to the energy amount of the energy resources consumed and mined in area A.

この発明は上記の第3番目の方法を改良し、7本のパイ
プラインのみを使用し、かつ中継ポンプ所における圧送
中のメタノールの燃料としての消費を全くなくするか、
ある、いは極めて僅かにすることを目的とした方法であ
って、要約すればB地に向は多量に輸送する程の量では
ないが、A地において利用可能な炭化水素ガスを圧送す
べき加圧メタノール中に溶解させた上パイプライン中に
圧入し、各中継ポンプ所においてはこの溶解ガスのうち
ポンプ駆動のためのガスタービンの燃料として必要量を
メタノールから分離し、この分離した炭化水素ガスを燃
料とするガスタービンによりポンプ駆動用の動力を得る
方法である。メタノールに溶解させる炭化水素ガスとし
てはA地において少量でも採掘可能な天然ガス、石炭採
掘の際炭坑から放出されるメタンガス、水素と酸化炭素
からメタノールを製造した際メタノールに転化し得なか
った残ガス中に含まれる炭化水素ガス、更にこの残ガス
から所謂メタネーション触媒あるいはフィシヤードロブ
シー触媒によって製造された炭化水素ガスなどが使用で
きる。また所望によってはメタノールの一部を原料とし
て触媒反応にょシ製造された炭化水素をも利用すること
ができる。
This invention improves the third method described above by using only seven pipelines and completely eliminating the consumption of methanol as fuel during pumping at the relay pump station;
This is a method aimed at reducing the amount of hydrocarbon gas to a very small amount, and in short, it is not enough to transport a large amount of hydrocarbon gas to land B, but the hydrocarbon gas that can be used at land A should be pumped. Pressurized methanol is dissolved in the upper pipeline, and at each relay pump station, the amount of this dissolved gas required as fuel for the gas turbine to drive the pump is separated from the methanol, and the separated hydrocarbons are This is a method of obtaining power for driving a pump using a gas turbine that uses gas as fuel. The hydrocarbon gases to be dissolved in methanol include natural gas that can be mined in small quantities in Area A, methane gas released from coal mines during coal mining, and residual gas that cannot be converted to methanol when methanol is produced from hydrogen and carbon oxide. Hydrocarbon gas contained therein, as well as hydrocarbon gas produced from this residual gas by a so-called methanation catalyst or Fischer-Drobcy catalyst, etc. can be used. Further, if desired, hydrocarbons produced by catalytic reaction using a part of methanol as a raw material can also be used.

以下この発明について説明する。前記した各種のエネル
ギー資源から水素と酸化炭素に富むガスを製造すること
は多数の方法が周知となっている。また水素と酸化炭素
に富むガスをグθ〜3θθkg/−のゲージ圧(以下に
おいても同様)下において、23θ〜グSθ℃の適当な
触媒と接触させると(1)式および(2)式によりメタ
ノールが製造されることも周知となっている。
This invention will be explained below. A number of methods are known for producing gases rich in hydrogen and carbon oxides from the various energy sources mentioned above. Furthermore, when a gas rich in hydrogen and carbon oxide is brought into contact with an appropriate catalyst at 23θ to 3θθ℃ under a gauge pressure of guθ to 3θθkg/- (the same applies below), equations (1) and (2) are obtained. It is also well known that methanol is produced.

2H2+00−) 0H30H(1) JHz +CO2→0H30H+H20(2)また、こ
れらメタノール製造反応においてはメタノールとともに
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、イソプロピルエ
ーテル、イソブチルエーテルなどのエーテル類、アセト
アルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類
2H2+00-) 0H30H (1) JHz +CO2→0H30H+H20 (2) In addition, in these methanol production reactions, ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, isopropyl ether, and isobutyl ether, and aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde are used together with methanol.

蟻酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチルナトノエ
ステル類、メタン、エタン、フロパン、ブタ/、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケ
トン、ジイソプロピルケトンなどのケトン類、エタノー
ル、第三級ブタノール、インブタノール、n−ブタノー
ル、各種のアミールアルコールなどのアルコール類、ま
たアセタールなど多くの有機化合物が副生物(以下これ
らを単に副生有機物と言う)として通常いずれもメタノ
ールに対しそれぞれ5重量%以下の量で得られることも
周知されるところである。メタノールの製造においては
通常水素と酸化炭素に富むガス中の水素の含有量が上記
副生有機物の生成を抑制するために(1)および(2)
式で示される水素と酸化炭素のモル比より若干水素過剰
の組成で触媒と接触せしめられる。しかし、このガスの
7回の触媒との接触で得られるメタノールの量は化学平
衡上の理由によりガスと触媒が接触する際の温度と圧力
Hydrocarbons such as methyl formate, methyl acetate, methyl propionate natonoesters, methane, ethane, furopane, buta/, pentane, hexane, heptane, octane,
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, diisopropyl ketone, alcohols such as ethanol, tertiary butanol, inbutanol, n-butanol, various amyl alcohols, and many organic compounds such as acetal are by-products (hereinafter referred to as It is also well known that these are simply referred to as by-product organic substances and are usually obtained in an amount of 5% by weight or less relative to methanol. In the production of methanol, the hydrogen content in the gas, which is usually rich in hydrogen and carbon oxides, suppresses the formation of the above-mentioned by-product organic substances (1) and (2).
It is brought into contact with the catalyst in a composition with a slight excess of hydrogen than the molar ratio of hydrogen and carbon oxide shown by the formula. However, the amount of methanol obtained by contacting this gas with the catalyst seven times depends on the temperature and pressure at which the gas and catalyst come into contact due to chemical equilibrium reasons.

により定まる一定量までにとどまる。従って、一度触媒
層を通過して、7回の触媒との接触を終了したガスは減
圧することなく間接冷却あるいは水などによる洗滌作用
を受けこのガス中に含有されるメタノール、副生水およ
び大部分の副生有機物を凝縮するか、もしくは洗滌水中
に移行させて液体としてガスから分離しく以下この分離
液を粗メタノールという)、これら反応生成物を分離し
たガスは再び触媒と接触させるため触媒層に再循環せ”
しめられ、分離した反応生成物に対応する量の新規な水
素と酸化炭素に富むガスが循環ガス中に補給される。こ
のような循環の繰り返しで粗メタノールは連続的に製造
される。循環ガス中には新規補給の水素と酸化炭素に富
むガス中に若干含有されている不活性ガスおよび上記の
凝縮液あるいは洗滌液に溶解し難い低級炭化水素が蓄積
し、蓄積量が多くなると(1)および(2)式によるメ
タノール生成反応を阻害するため、循環ガスの一部は不
活性ガス、炭化水素、水素および酸化炭素を含む状態で
循環経路外に抜き出される。この抜き出されたガスが残
ガスである。粗メタノール中には通常3〜3θチ程度の
水分が含まれる。分離された粗メタノールは、通常2段
あるいは3段の所望の圧力下における精留操作に付され
副生水および副生有機物の殆ど全部を除去され精製イタ
ノールとして各種の用途に供される。上記のメタノール
の製造および精製に関する記述は周知事項である。この
ようなメタノール製造法において副生有機物の副生量お
よびその成分構成比率などは原料ガスの組成、触媒の種
類、温度および圧力などの諸条件により異なるが、特に
触媒の種類によってはメタノールの生成量より副生有機
物の生成量の方が多いこともあり得る。
It stays within a certain amount determined by. Therefore, once the gas has passed through the catalyst layer and completed seven contacts with the catalyst, it is indirectly cooled or washed with water without being depressurized to remove the methanol, by-product water, etc. contained in this gas. Partial by-product organic matter is condensed or transferred to washing water to separate it from the gas as a liquid (hereinafter, this separated liquid is referred to as crude methanol), and the gas from which these reaction products are separated is brought into contact with the catalyst again in the catalyst layer. Recirculate it.”
An amount of fresh hydrogen and carbon oxide-enriched gas corresponding to the separated reaction products is replenished into the cycle gas. Crude methanol is continuously produced by repeating such circulation. In the circulating gas, newly supplied hydrogen, inert gas contained in the carbon oxide-rich gas, and lower hydrocarbons that are difficult to dissolve in the above-mentioned condensate or cleaning liquid accumulate, and when the accumulated amount becomes large ( In order to inhibit the methanol production reaction according to equations 1) and (2), a part of the circulating gas is extracted to the outside of the circulation path in a state containing inert gas, hydrocarbons, hydrogen, and carbon oxide. This extracted gas is residual gas. Crude methanol usually contains about 3 to 3θ of water. The separated crude methanol is usually subjected to two or three stages of rectification under a desired pressure to remove almost all by-product water and by-product organic matter, and is used as purified itanol for various uses. The above description of methanol production and purification is well known. In such a methanol production method, the amount of by-product organic matter and its composition ratio vary depending on various conditions such as the composition of the raw gas, the type of catalyst, temperature, and pressure. It is possible that the amount of by-product organic matter produced is greater than the amount of organic matter produced.

この発明は前記要約の如くメタノールをA地からB地に
パイプラインを使用して送達せしめるために必要となる
パイプライン途中の中継ポンプ所において燃料として使
用する炭化水素ガスを予めA地においてメタノール中に
加圧溶解せしめ、中継ポンプ所においてこの溶解炭化水
素の一部をメタノールから分離し、この分離した炭化水
素ガスを燃料としてガスタービンを使用して動力を発生
し、この動力で次の中継ポンプ所にまでメタノールを送
達せしめるだめのメタノール再昇圧用ポンプを駆動する
方法である。、前記した如くメタノールをパイプライン
を使用して多量に圧送することは燃料としてのメタノー
ルの圧送を意味している。従って以上にこの発明の内容
を上記精製メタノールをパイプラインで圧送する場合の
例を使用して説明したが、この発明でパイプライン圧送
を実施し得るメタノールは精製メタノールに限られるも
のではない。即ちパイプラインによって燃料用メタノー
ルを圧送するとの観点に立てば逆に前記副生有機物がメ
タノールに混入していても何ら支障を生じない外、これ
らメタノールと有機副生物の混合液としての圧送はパイ
プラインで圧送されるべき混合液の発熱量を高め更に炭
化水素ガスの混合液への溶解度を精製メタノールに対す
る溶解度より増大させるため好ましい結果を生じる。ま
た混合液を燃料用としてパイプラインで圧送する場合に
は約、596程度以下の水含有量は重大なる支障とはな
らない。更にパイプラインで圧送すべき液中に有機副生
物の少なくとも一部と若干の水との含有が許容されるこ
とは粗メタノールを精製する際に要するエネルギーの節
減を可能にする効果もあるため上記の炭化水素ガスの溶
解度を上昇させ中ばポンプ所においてガスタービンの燃
料としてメタノールまたは混合液の使用を防止あるいは
節減し得る効果とともに全体として大なるエネルギー節
減効果をもたらすこととなる。これら両効果のうち粗メ
タノールを精製するだめのエネルギーを節減する効果は
例えば副生有機物を殆ど除去せず、かつ精製後の混合液
中の水分含有量をθS〜/チにする場合ならば通常の精
製メタノールにする場合に比較し大略μ以下と寿る。
As described in the above summary, this invention is to deliver methanol from place A to place B using a pipeline, and in order to deliver methanol from place A to place B using a pipeline, hydrocarbon gas to be used as a fuel at a relay pump station in the middle of the pipeline is pre-mixed with methanol at place A. A part of this dissolved hydrocarbon is separated from methanol at a relay pump station, and the separated hydrocarbon gas is used as fuel to generate power using a gas turbine, and this power is used to power the next relay pump. This method drives a methanol repressurization pump that delivers methanol to the desired location. As mentioned above, the use of a pipeline to pump a large amount of methanol means to pump methanol as fuel. Therefore, although the content of the present invention has been described above using an example in which the purified methanol is pumped through a pipeline, the methanol that can be pumped through a pipeline in this invention is not limited to purified methanol. In other words, from the perspective of pumping methanol for fuel using a pipeline, conversely, even if the above-mentioned organic by-products are mixed into methanol, no problem will occur; This produces favorable results because it increases the calorific value of the mixture to be pumped through the line and also increases the solubility of the hydrocarbon gas in the mixture over its solubility in purified methanol. Further, when the mixed liquid is used as a fuel and is pumped through a pipeline, a water content of about 596 ml or less does not pose a serious problem. Furthermore, allowing at least a portion of the organic by-products and some water to be contained in the liquid to be pumped through the pipeline has the effect of reducing the energy required to purify crude methanol. This has the effect of increasing the solubility of hydrocarbon gases, preventing or reducing the use of methanol or mixed liquid as fuel for gas turbines at intermediate pumping stations, and resulting in a large energy saving effect as a whole. Of these two effects, the effect of saving energy in refining crude methanol is normal if, for example, almost no by-product organic matter is removed and the water content in the mixed liquid after purification is θS ~ / Compared to the case of purified methanol, the life expectancy is approximately less than μ.

メタノールまたは混合液への炭化水素ガスの溶解度の7
例を下表に示す。
7 of the solubility of hydrocarbon gases in methanol or mixtures
Examples are shown in the table below.

上表は左欄の炭化水素ガスが同梱の圧力下に2j℃にお
いて上欄の液体/トンに溶解する量をそのガスの0℃、
/気圧下における−で表示しだが、メタノール中への副
生有機物の混入が炭化水素ガスの溶解度を増加させ、ま
たメタノールあるいは混合液中における少量の水の存在
が炭化水素の溶解を著しくは減少させないことを示して
いる。このような現象は混合液中のメタノール以外の有
機物がメタノール製造の際に副生ずる有機物以外のもの
であっても常温においてメタノールに溶解し液状混合液
となる有機物であれば略同様に生じる。従ってこの発明
において混合液中に混入する有機物としてはメタノール
製造の際に副生される有機物のみでなく他に利用し得る
常温においてメタノールに溶解し液状混合物となる有機
物があれば所望に応じて使用可能である。これら使用可
能な有機物中には常温において液体であるペンタン以上
の炭化水素類も含まれる。
The above table shows the amount of hydrocarbon gas in the left column dissolved in the liquid/ton in the upper column at 2j℃ under the same pressure as the gas's temperature at 0℃,
/at atmospheric pressure.However, the incorporation of by-product organic matter into methanol increases the solubility of hydrocarbon gases, and the presence of a small amount of water in methanol or the mixture does not significantly reduce the dissolution of hydrocarbons. It shows that it is not allowed. Such a phenomenon occurs in substantially the same way even if the organic substance other than methanol in the liquid mixture is not an organic substance that is a by-product during methanol production, as long as it is an organic substance that dissolves in methanol and forms a liquid mixture at room temperature. Therefore, in this invention, the organic substances to be mixed into the liquid mixture include not only organic substances by-produced during methanol production, but also other organic substances that can be used as long as they dissolve in methanol at room temperature and form a liquid mixture. It is possible. These usable organic substances also include hydrocarbons of pentane or higher, which are liquid at room temperature.

この発明は上記の如きパイプラインで圧送すべきメタノ
ールあるいはメタノールとメタノール以外の有機物の少
なくとも7種との混合液(以下両者を単にメタノール含
有液と略称する)に対する炭化水素ガスの溶解現象を利
用しメタノール含有液をパイプラインで圧送すべくA地
においてメタノール含有液を加圧しパイプラインに圧入
する際、圧入前の所望圧力の加圧メタノール含有液を略
同圧の炭化水素含有ガスと接触させ、メタノール含有液
に炭化水素を溶解させて炭化水素含有組成液としく以下
単に組成液と呼ぶ)必要に応じ更に加圧してパイプライ
ンに圧太し、中継ポンプ所においては上流から送られて
くる組成液の一部を減圧および/もしくは加熱して溶解
した炭化水素ガスの所望量をガスとして該液から分離し
、この分離ガスを燃料とするガスタービンによシポンプ
を駆動し、このポンプにより残部の組成液および上記燃
料用炭化水素ガスを分離した後の液を再昇圧して下流に
向は圧送を継続する方法である。ポンプとしては多量の
液を前記の如き高圧に昇圧する必要上多段遠心ポンプが
適当であり、周知の多段遠心ポンプが使用できる。
This invention utilizes the dissolution phenomenon of hydrocarbon gas in methanol or a mixed liquid of methanol and at least seven types of organic substances other than methanol (hereinafter both are simply referred to as methanol-containing liquid) to be pumped through the pipeline as described above. When pressurizing the methanol-containing liquid at site A and injecting it into the pipeline in order to pump the methanol-containing liquid through the pipeline, the pressurized methanol-containing liquid at the desired pressure before injection is brought into contact with the hydrocarbon-containing gas at approximately the same pressure, Hydrocarbons are dissolved in a methanol-containing liquid to form a hydrocarbon-containing composition liquid (hereinafter simply referred to as composition liquid).If necessary, it is further pressurized and compressed into a pipeline, and at a relay pump station, the composition is sent from upstream. A portion of the liquid is depressurized and/or heated to separate a desired amount of dissolved hydrocarbon gas as a gas from the liquid, and this separated gas is used as fuel to drive a gas turbine to drive a pump, which pumps out the remainder. This is a method in which the liquid after separating the composition liquid and the fuel hydrocarbon gas is pressurized again and continues to be pumped downstream. As the pump, a multi-stage centrifugal pump is suitable since it is necessary to pressurize a large amount of liquid to the above-mentioned high pressure, and a well-known multi-stage centrifugal pump can be used.

中継ポンプ所においてガスタービン駆動のために消費す
る燃料量はガスタービンおよびポンプの性能、パイプラ
イン管内におけるメタノール含有液あるいは組成液の流
速、温度などにより異なるが常温における通常の条件下
ではこれら液/トンを/θθθKm圧送するのに対し燃
焼熱として乙θθθθ〜/SθθθθKcalを必要と
する。この燃焼熱は溶解している炭化水素ガスがメタン
であれば標準状態のガス体積として約7〜/73;m3
s エタンであれば約39〜9ト一、プロパンであれば
約、2.7〜69−、フ゛タンであれば2θ〜に、3t
t?の量の燃料に相当する。従って、例えばA地におい
て2S気圧下に精製メタノールにメタンを飽和まで溶解
させておけば前記表より明らかな如(25θθKm以上
のパイプライン圧送における中継ポンプ所の燃料をこの
溶解メタンのみで充足させることができる。通常のパイ
プライン圧送においてA地または中継ポンプ所において
は前記の如く50kg/−〜/9θkg/Jまで精製メ
タノールを昇圧してパイプラインに圧入す′るためメタ
ンをこの圧力で飽和まで溶解させる場合の上記圧送可能
距離は更に延長される。逆に圧送距離を延長する必要の
ない場合には飽和まで溶解させる必要がなくなる。また
メタノール以外の他の有機液体を含むメタノール含有液
にメタンを溶解させて使用すれば同様の効果は更に大と
なる。エタン、プロパン、フリンなどの炭化水素ガスを
溶解させれば同様の効果が更に大となることも前記表か
ら明らかである。しかしパイプライン内における圧送中
の組成物は流動により圧力が低下し、その圧力が組成液
の平衡圧力以下に低下すればパイプライン中において溶
解していたガスがガス相として分離しパイプライン中に
おける液の流動に支障を生じる場合がある。このような
支障の発生を防止するためにはパイプラインの管内圧力
を溶解している炭化水素ガスの平衡圧力よシ高く保持す
る必要がある。この理由でこの発明に使用する炭化水素
ガスとしては平衡圧力が小であっても溶解量が大であり
、かつ燃焼熱も大である炭素原子数の多い炭化水素ガス
例えばブタンあるいはペンタンの使用がメタンの場合に
比較し和動的に有利となる。
The amount of fuel consumed to drive the gas turbine at a relay pump station varies depending on the performance of the gas turbine and pump, the flow rate and temperature of the methanol-containing liquid or composition liquid in the pipeline, but under normal conditions at room temperature, these liquids / For pumping ton/θθθKm, combustion heat of θθθθ~/SθθθθKcal is required. If the dissolved hydrocarbon gas is methane, this combustion heat is approximately 7 to 73 m3 as the gas volume in the standard state.
s Ethane is about 39 to 9 tons, propane is about 2.7 to 69, and phethane is 2θ to 3 tons.
T? amount of fuel. Therefore, for example, if methane is dissolved in purified methanol to saturation under 2S pressure in area A, as is clear from the above table (the fuel at the relay pump station for pipeline pressure transfer of 25θθKm or more can be filled only with this dissolved methane). In normal pipeline pressure feeding, at site A or a relay pump station, purified methanol is pressurized to 50 kg/- to /9θkg/J and injected into the pipeline as described above, so methane is saturated at this pressure. In the case of dissolution, the above-mentioned pumping distance is further extended.On the other hand, if there is no need to extend the pumping distance, there is no need to dissolve to saturation.Also, when methane is added to a methanol-containing liquid containing other organic liquids than methanol, it is not necessary to extend the pumping distance. It is clear from the above table that the same effect will be even greater if a hydrocarbon gas such as ethane, propane, or phrine is dissolved. The pressure of the composition being pumped in the line decreases due to flow, and when that pressure drops below the equilibrium pressure of the composition liquid, the gas dissolved in the pipeline separates as a gas phase, and the liquid in the pipeline This may cause problems with the flow. To prevent such problems, it is necessary to maintain the pressure inside the pipeline higher than the equilibrium pressure of the dissolved hydrocarbon gas. Hydrocarbon gases used in the invention are hydrocarbon gases with a large number of carbon atoms, such as butane or pentane, which dissolve in a large amount even if the equilibrium pressure is small and have a large heat of combustion, such as butane or pentane, in the case of methane. It is harmonically advantageous in comparison.

中継ポンプ所における組成液からそれに轡解している炭
化水素ガスのガス化と分離は、この組成液を減圧するか
、あるいは加熱するかあるいは両者を併用することによ
シ容易に実施される。この際の加熱用熱源としてはガス
タービンで燃焼した後、なお相当の高温で排出される分
離炭化水素の燃焼排ガスを使用するのが最も適当である
。ガス化分離した炭化水素ガスはガスタービンの燃料と
して使用するが、ガスタービンの機能を充分発揮させる
ためには少なくとも/θkg/ffl、通常2θ〜Sθ
kg/−の燃料圧力が必要である。従って上流からある
中継ポンプ所にパイプライン中を流着し圧力の低下して
いる組成液からこの中継ポンプ所で燃料として使用する
炭化水素ガスを分離するに際しては圧力の低下している
離着組成液の一部を直接減圧あるいは加熱して溶解炭化
水素を分離することも可能であるが、流着した組成液の
全てを昇圧ポンプにより一旦所望圧力ま、で昇圧した彼
その一部をポンプ外に取り出しこれを減圧あるいは加熱
することによシ燃料として必要な圧力を有する炭化水素
ガスを分離し、炭化水素ガスを分離した後の残液は再び
該昇圧ポンプに吸入昇圧させ、パイプラインに圧入して
下流に圧送する方法の方が中継ポンプ所における設備が
簡単となって有利となる場合が多い。即ちこの後者の方
法によらずに前者の方法によった場合には分離した少量
の燃料用炭化水素ガスの圧縮設備および燃料用炭化水素
ガスを分離した後の少量の残液昇圧ポンプが別に必要と
なるためである。
Gasification and separation of the hydrocarbon gas dissolved therein from the composition at the relay pumping station is easily carried out by reducing the pressure of the composition, or by heating it, or by using a combination of both. As the heat source for heating in this case, it is most appropriate to use the combustion exhaust gas of the separated hydrocarbons, which is discharged at a considerably high temperature after being combusted in a gas turbine. The gasified and separated hydrocarbon gas is used as fuel for a gas turbine, but in order to fully demonstrate the functions of the gas turbine, it must be at least /θkg/ffl, usually 2θ to Sθ.
A fuel pressure of kg/- is required. Therefore, when separating the hydrocarbon gas to be used as fuel at this relay pump station from the composition liquid that has flown in the pipeline and whose pressure has decreased to a relay pump station from upstream, it is necessary to separate the separated composition whose pressure has decreased. Although it is possible to directly reduce the pressure or heat a part of the liquid to separate the dissolved hydrocarbons, it is also possible to directly pressurize or heat a part of the liquid to separate the dissolved hydrocarbons. By decompressing or heating it, the hydrocarbon gas with the pressure required as fuel is separated, and the remaining liquid after separating the hydrocarbon gas is sucked into the booster pump again, pressurized, and then pressurized into the pipeline. In many cases, it is more advantageous to use a method in which the pumped water is pumped downstream because the equipment at the relay pump station is simpler. In other words, if the former method is used instead of the latter method, a compression equipment for the small amount of separated fuel hydrocarbon gas and a booster pump for the small amount of residual liquid after separating the fuel hydrocarbon gas are separately required. This is because.

以下に実施両を使用して、この発明につき更に具体的な
説明を行う。第一図は粗メタノールを製造し、これを精
製してパイプラインに圧入するまでの実施の7例である
。/は粗メタノール製造用反応器であって内部に触媒−
を有する。
This invention will be described in more detail below using examples. Figure 1 shows seven examples of the process from producing crude methanol to purifying it and pressurizing it into a pipeline. / is a reactor for producing crude methanol, with a catalyst inside.
has.

管3から供給される高圧の水素と酸化炭素に富むガスは
この反応器内で触媒とこの触媒に適した温度で接触し、
一部の水素と酸化炭素がメタノールまたは副生有機物に
転化する。転化反応を行った高温ガスは管グを通じて冷
却器Sに導入され、ここで管6−/から入シ乙−2から
出る冷却剤によシ間接的に冷却されメタノールおよび大
部分の副生有機物は凝縮する。凝縮液と未反応ガスは管
7を経て分離器とに導入され未反応ガスと凝縮液に分離
される。未反応ガスは管りを経由循環圧縮機/θにより
昇圧されて管//を経由し管3から供給される新規供給
高圧ガスと合流の上再び反応器/に入シ転化反応が行わ
れる。このような未反応ガスの繰シ返し循環によジメタ
ツールは連続的に製造され右。一方、分離器ざにおいて
未反応ガスから分離した凝縮液は粗メタノールであって
所望の程度に減圧の上管7.2を経由第1精留塔/3の
供給段に供給される。第1精留塔においては周知の方法
によシ塔底におけ本加熱(第2図では省略)と塔内に多
数設置された精留棚あるいは充填物にょシ精留作用が行
われ塔頂から管/Sを経由メタノールよシ沸点の低い副
生有機物の蒸気・が得られ。
The high-pressure hydrogen and carbon oxide-enriched gas supplied through tube 3 contacts the catalyst in this reactor at a temperature suitable for the catalyst;
Some hydrogen and carbon oxides are converted to methanol or by-product organics. The high-temperature gas that underwent the conversion reaction is introduced into the cooler S through the pipe 6, where it is indirectly cooled by the coolant that enters from the pipe 6-/ and exits from the pipe 2-2, and methanol and most of the by-product organic matter are removed. is condensed. The condensate and unreacted gas are introduced into a separator via pipe 7 and separated into unreacted gas and condensate. The unreacted gas passes through the pipe and is pressurized by the circulation compressor /θ, passes through the pipe and joins with the newly supplied high-pressure gas supplied from the pipe 3, and then enters the reactor again and undergoes a conversion reaction. By repeatedly circulating the unreacted gas in this way, dimetatools are continuously produced. On the other hand, the condensate separated from the unreacted gas in the separator zone is crude methanol and is supplied to the supply stage of the first rectification column/3 via the upper pipe 7.2 under reduced pressure to a desired degree. In the first rectification column, main heating is performed at the bottom of the column (omitted in Figure 2) using a well-known method, and a rectification action is performed at the top of the column using a large number of rectification shelves or packings installed in the column. A by-product organic vapor having a lower boiling point than methanol is obtained through the pipe/S.

この蒸気は冷却器/6において管/7−/から供給され
/7−2から排出される冷却剤によシ間接的に冷却され
凝縮液化する。液の−・部はこの精留塔塔頂へ還流液と
して返送され残部は管3/を経由タンク2jに送られる
。また第1精留塔の塔底からメタノール、水、他の副生
有機物を含む液が得られ、この液はポンプ/ざによシ管
/りを経由筒λ精留塔、2δの供給段に供給される。第
1精留塔においてはメタノールが多量に管/jに留出す
るのを防止するため、および粗メタノ−に中に含有され
る酸分あるいは精留中に生成する酸分による精留塔の腐
蝕を防止するための両目的で管/41から苛性ソーダの
如きアルカリを少量含有する水(少量のメタノールを含
有してもよい)を粗メタノール供給段より上の段に供給
する場合がある。第2精留塔においては第1精留塔の場
合と略同様な精留作用によシ塔頂の管2/を経由して純
度の高いメタノール蒸気が得られ、この蒸気は冷却器2
コに導入され管23−/から供給され管23−2から排
出される冷却剤によって間接的に冷却され凝縮液化する
。液化した精製メタノールの一部は第2精留塔頂に還流
液として返送され残部は管、2グを経由タンク、2Kに
送られる。第コ精留塔の塔底からはメタノールおよび副
生有機物を極めて少量含む液が管3θを経由で抜き出さ
れ所望の用途に利用するかあるいは廃棄される。
This vapor is indirectly cooled in the cooler /6 by the coolant supplied from the pipe /7-/ and discharged from the pipe /7-2, and is condensed and liquefied. A portion of the liquid is returned to the top of the rectification column as a reflux liquid, and the remainder is sent to the tank 2j via pipe 3/. In addition, a liquid containing methanol, water, and other by-product organic substances is obtained from the bottom of the first rectification column, and this liquid is passed through the pump/cob tube/tube to the λ rectification column and the 2δ supply stage. supplied to In the first rectification column, in order to prevent a large amount of methanol from distilling out into tube / Water containing a small amount of alkali such as caustic soda (which may also contain a small amount of methanol) may be supplied from pipe /41 to a stage above the crude methanol supply stage for both purposes of preventing corrosion. In the second rectification column, highly pure methanol vapor is obtained via the pipe 2/ at the top of the column by a rectification action similar to that in the first rectification column, and this vapor is sent to the cooler 2.
It is indirectly cooled by the coolant introduced into the pipe 23-/ and discharged from the pipe 23-2, and is condensed and liquefied. A part of the liquefied purified methanol is returned to the top of the second rectification column as a reflux liquid, and the remainder is sent to a tank, 2K, via a pipe, 2G. A liquid containing a very small amount of methanol and by-product organic matter is extracted from the bottom of the column No. 1 through a pipe 3θ, and is either used for a desired purpose or discarded.

また第コ精留塔の最下精留段と供給段の中間の段から管
2乙を経由してメタノールよシ沸点の高い副生有機物の
大部分が含水側流液として抜き出され冷却器27におい
て管2ざ−7から供給され、2g−一から排出される冷
却剤によシ間接的に冷却された後ポンプ2りによってタ
ンク2Sに送られる。−タンク2Sに貯留された液はメ
タノール、大部分の副生有機物と少量の水を含む液即ち
前記のメタノール含有液である。
In addition, most of the by-product organic matter with a higher boiling point than methanol is extracted as a water-containing side stream liquid from the intermediate stage between the lowest rectifying stage and the feed stage of the No. 2 rectifying column via pipe 2 O. At 27, it is supplied from the pipe 2-7 and is indirectly cooled by the coolant discharged from the pipe 2g-1, and then sent to the tank 2S by the pump 2. - The liquid stored in the tank 2S is a liquid containing methanol, most of by-product organic matter, and a small amount of water, that is, the above-mentioned methanol-containing liquid.

一方、循環圧縮機/θにより循環され繰り返し触媒−と
接触した循環ガスには新規供給ガス中に含まれていた不
活性ガスおよび触媒と接触の結果生成した副生有機物の
うち冷却器Sによる冷却によシ凝縮せず、あるいは粗メ
タノールに溶解しなかったガスが蓄積し反応器における
転化反応の進行を妨害するに至るため管ター/から循環
ガスの一部を残ガスとして抜き出す。
On the other hand, the circulating gas that has been circulated by the circulation compressor/θ and repeatedly contacted the catalyst is cooled by the cooler S, which includes the inert gas contained in the newly supplied gas and the by-product organic matter generated as a result of contact with the catalyst. Gases that are not condensed or dissolved in the crude methanol accumulate and interfere with the progress of the conversion reaction in the reactor, so a portion of the circulating gas is withdrawn from the tube as residual gas.

従来周知の方法においてこの残ガスは管3から供給する
新規供給ガスの1製造のための燃料として使用−れる。
In a manner known from the prior art, this residual gas is used as fuel for the production of a new feed gas which is supplied via line 3.

この残ガスは通常COS以上の水素、3〜20%以上の
酸化炭素を含み、炭化水素の含有量は高々−〇−程度で
あるがIIto〜3θθ−/cfAの圧力と略常温ある
いはそれ以下の温度を有する。従って、この残ガスをポ
ンプ39−/にて昇圧された混合液と気液接触装置33
で高圧のまま接触させ炭化水素を含有する組成液とする
ことができるが、この場合には、炭化水素の分圧が低い
ため多量の炭化水素を混合液に溶解させることは困難で
ある。よシ効果的には管ター/にて抜き出された残ガス
をメタノール製造圧と略同圧下にメタン化触媒あるいは
フイシャートロップシュ触媒36を内蔵する反応器33
に導入し、これらの触媒に適当な温度でメタン化反応あ
るいはフイシャートロノプシエ炭化水素合成反応を行わ
せ、冷却器37において管3g−/から導入され管3g
−一から排出される冷却剤によって冷却後気液接触装置
33において高圧ポンプ39−/から送られてくるメタ
ノール含有液と接触させることによジメタツール含有液
に多量の炭化水素を溶解させることができる。即ち、反
応器3Sの触媒としてメタン化反応用触媒を使用しであ
る場合には残ガスにおいて次の(8)式反応が生起する
This residual gas usually contains more than COS hydrogen, 3-20% or more carbon oxide, and the hydrocarbon content is at most about -0-, but at a pressure of IIto~3θθ-/cfA and at about room temperature or lower. It has a temperature. Therefore, this residual gas is mixed with the pressurized mixed liquid by the pump 39-/ and the gas-liquid contact device 33.
It is possible to make a composition liquid containing hydrocarbons by contacting them under high pressure, but in this case, it is difficult to dissolve a large amount of hydrocarbons into the mixed liquid because the partial pressure of the hydrocarbons is low. More effectively, the residual gas extracted at the tube is heated to a reactor 33 containing a methanation catalyst or a Fischer-Tropsch catalyst 36 under approximately the same pressure as the methanol production pressure.
The catalysts are introduced into the tube 3g-/ to carry out the methanation reaction or the Fischertronopsia hydrocarbon synthesis reaction at an appropriate temperature, and the catalysts are introduced into the cooler 37 through the tube 3g-/.
- After being cooled by the coolant discharged from the gas-liquid contact device 33, a large amount of hydrocarbons can be dissolved in the dimethatol-containing liquid by contacting it with the methanol-containing liquid sent from the high-pressure pump 39-/. . That is, when a methanation reaction catalyst is used as a catalyst in the reactor 3S, the following reaction (8) occurs in the residual gas.

JH!+00→OH4+ uto    (8)反応後
の残ガスは冷却器37によって冷却し水を凝縮し、この
凝縮水を分離器lIoにて分離後管3.2を経由気液接
触装置で高圧ポンプ3?−/によシこの装置に送入され
るメタノール含有液と接触せしめるならば、ガス中の炭
化水素の濃度は著しく上昇しているため効果的に炭化水
素をメタノール含有液に溶解させることができる。炭化
水素を溶解した組成液は必要に応じ高圧ポンプ3ター−
によシ再昇圧の上ノ(イブライン11.2に圧入される
。また触媒36がフイシャートロップシュ触媒の場合は
残ガスにおいて次の(a式の反応が生起する。
JH! +00→OH4+ auto (8) The remaining gas after the reaction is cooled by a cooler 37 to condense water, and after separating this condensed water in a separator lIo, it is passed through a pipe 3.2 to a high-pressure pump 3? in a gas-liquid contact device. -/If the gas is brought into contact with a methanol-containing liquid fed into this device, the concentration of hydrocarbons in the gas has increased significantly, so that the hydrocarbons can be effectively dissolved in the methanol-containing liquid. . The composition liquid containing dissolved hydrocarbons is pumped with 3 high pressure pumps as necessary.
The gas is then pressurized into the gas line 11.2 after the pressure is increased again. If the catalyst 36 is a Fischer-Tropsch catalyst, the following reaction (a) occurs in the remaining gas.

(!n+/)Hs+nC0−+0nHzn十m+nHa
O(4)この反応においてはnとして7〜3θの各種の
炭化水素が生成し、これらの炭化水素中には常温にお因
でガス状、液状もしくは固体のものも含まれる。しかし
通常冷却器37によシ反応後のガスを略常温まで冷却し
た後において水相、一部の常温においてガス状の炭化水
素および常温において固体の炭化水素を溶解した炭化水
素液相およびガス相となる。従って、分離器qθにおい
て水相のみを除去し、ガス相および炭化水素液相を気液
接触装置に導入すれば液相の炭化水素とガス相の炭化水
素がメタノール含有液に溶解し組成液となる。その後の
組成液のノくイブラインへの圧入法は前記と同様である
(!n+/)Hs+nC0-+0nHzn10m+nHa
O(4) In this reaction, various hydrocarbons are produced, where n is 7 to 3θ, and some of these hydrocarbons are gaseous, liquid, or solid depending on the room temperature. However, after the gas after the reaction is cooled to approximately room temperature by the cooler 37, a water phase, a hydrocarbon liquid phase and a gas phase in which some hydrocarbons are gaseous at room temperature and some hydrocarbons are solid at room temperature are dissolved. becomes. Therefore, if only the aqueous phase is removed in the separator qθ and the gas phase and hydrocarbon liquid phase are introduced into the gas-liquid contact device, the liquid phase hydrocarbons and the gas phase hydrocarbons will be dissolved in the methanol-containing liquid and the composition liquid will be dissolved. Become. The subsequent method of pressurizing the composition liquid into the drain line is the same as described above.

気液接触装置において混合液と接触させるべき炭化水素
含有ガスは上記の一例に限る必要はなく、前記の如き利
用可能な炭化水素があれば特に種類を問わない。また気
液接触装置において混合液に炭化水素を溶解させる際の
圧力は組成物をパイプラインに圧入する際の圧力に等し
いか、またはそれ以下がよい。その理由はメタノール含
有液をノ(イブラインに圧入する以上の圧力に昇圧する
必要をなくしエネルギーの無用な消費を防止するためで
ある。従って、メタノール合成圧が)くイブライン入口
圧力よシ高い場合には略ノ(イブライン入口圧力と同一
の圧力で気液接触させれば高圧ポンプ39−2を省略で
きる。逆にメタノール合成圧がパイプライン入口圧力よ
り低い場合にはメタノール合成圧と略同圧下に気液接触
させ、生成した組成液は高圧ポンプ3ター2にてパイプ
ラインへの圧入圧力まで再昇圧して圧入するのがよい。
The hydrocarbon-containing gas to be brought into contact with the mixed liquid in the gas-liquid contact device is not limited to the above example, and any type can be used as long as the above hydrocarbons are available. Further, the pressure at which the hydrocarbon is dissolved in the mixed liquid in the gas-liquid contact device is preferably equal to or lower than the pressure at which the composition is forced into the pipeline. The reason for this is to eliminate the need to increase the pressure of the methanol-containing liquid to a pressure higher than that required for pressurizing the methanol-containing liquid into the injection line, and to prevent unnecessary consumption of energy. Therefore, when the methanol synthesis pressure is higher than the injection line inlet pressure, (If the gas-liquid contact is made at the same pressure as the pipeline inlet pressure, the high-pressure pump 39-2 can be omitted.On the other hand, if the methanol synthesis pressure is lower than the pipeline inlet pressure, the methanol synthesis pressure is approximately the same as the methanol synthesis pressure.) It is preferable that the resulting composition liquid be brought into gas-liquid contact and then pressurized again to the injection pressure into the pipeline using the high-pressure pump 3 ter 2 and then pressurized.

また気液接触の際の温度は常温に近い温度が最も好まし
い。
Further, the temperature during gas-liquid contact is most preferably close to room temperature.

上記(8)および(4)式による反応はいずれも・激し
い発熱反応であるため、これらの反応を行わせることに
よシ特別のエネルギー消費はなく、周知の方法で反応熱
を回収することによシ逆に全体としてのエネルギー消費
を節減できる。
Since the reactions according to equations (8) and (4) above are both intense exothermic reactions, there is no special energy consumption by performing these reactions, and the heat of reaction can be recovered by a well-known method. On the contrary, overall energy consumption can be reduced.

第3図は中継ポンプ所においてノ(イブラインの上流よ
シ到着した組成液からこれに溶解している炭化水素ガス
をガス化分離し、分離したガスを燃料とするガスタービ
ンに上って再昇圧用多段遠心ポンプを駆動し組成物をパ
イプラインの下流側に圧送するための実施態様例であっ
て炭化水素ガスの分離方法として組成液の減圧法と加熱
法を併用したものを使用している。第3図においてグ2
はパイプラインであって上流(A側)から組成物が送ら
れてきて、再昇圧の止弁1It3にて区画された下流側
(B側)に引続き送られる。また&&は組成液を再昇圧
するだめの多段遠心ポンプであり、この多段遠心ポンプ
はガスタービン/lSにより駆動される。ガスタービン
IIjは一本の回転軸II乙およびグアを有しグ6は多
段遠心ボンプググの回転軸に、まだグアは燃料を燃焼す
るのに必要な空気の圧縮機グとの回転軸、潤滑油ポンプ
’19の回転軸、発電機兼電動機Sθの回転軸にそれぞ
れ連結されている。まず通常操業中のこの中継ポンプ所
の操業要領を説明する。通常操業中においては弁グ3は
閉鎖されておシ、下流側よりパイプライング−によって
この中継ポンプ所に到着した組成物は管S/から多段遠
心ポンプ/ltりに吸入されて所望圧まで昇圧されて管
5.2を経由、弁グ3の下流側に再圧入される。吸入圧
力は溶解している炭化水素ガスの種類によシ異なるが、
通常/〜!;Okg/−であり再圧入の圧力は通常jθ
〜/りθkg/−である。多段遠心ポンプ9&の所望圧
力の中間段から昇圧中の組成液の一部を管S3を通じて
抜き出しガスタービンの燃料に必要な圧力あるいはこの
圧力より高い圧力まで減圧した主加熱器5qに導入する
。加熱器において組成物は管j!;を通るガスタービン
の高温燃焼排ガスの一部によシ間接的に加熱される。上
記の減圧と加熱により組成液中に溶解していた炭化水素
ガスはガス化するため、このガスと液の混相物を分離器
Stに導入しガスと液に分離する。ガスは管S7を経由
してガスタービンの燃焼室sgに供給され、空気取入口
60から吸入され空気圧縮器(通常多段遠心圧縮機を用
いる)グざにて燃焼圧力まで圧縮され管59を経て燃焼
室sgに供給される圧縮ゆ気と混合燃焼せしめられる。
Figure 3 shows that at a relay pump station, the hydrocarbon gas dissolved in the liquid that arrives from the upstream of the oil line is gasified and separated, and the separated gas is sent to a gas turbine that uses it as fuel to boost the pressure again. This is an embodiment example for driving a multi-stage centrifugal pump to pump a composition to the downstream side of a pipeline, and uses a combination of depressurization and heating of the composition liquid as a method for separating hydrocarbon gas. .G2 in Figure 3
is a pipeline in which a composition is sent from upstream (A side) and is subsequently sent to the downstream side (B side) divided by a stop valve 1It3 for repressurization. Further, && is a multi-stage centrifugal pump for repressurizing the composition liquid, and this multi-stage centrifugal pump is driven by a gas turbine/IS. The gas turbine IIj has one rotating shaft II and one rotary shaft. The rotating shaft of the pump '19 is connected to the rotating shaft of the generator/motor Sθ. First, we will explain the operating procedures of this relay pump station during normal operation. During normal operation, valve 3 is closed, and the composition that has arrived at this relay pump station via pipeline from the downstream side is sucked into the multistage centrifugal pump from pipe S/lt, and the pressure is increased to the desired pressure. It is then press-fitted again into the downstream side of the valve 3 via the pipe 5.2. The suction pressure varies depending on the type of dissolved hydrocarbon gas, but
usually/~! ; Okg/-, and the pressure for re-injection is usually jθ
~/riθkg/-. A part of the pressurized liquid composition is extracted from the intermediate stage of the multistage centrifugal pump 9& at the desired pressure through the pipe S3 and introduced into the main heater 5q where the pressure is reduced to the pressure required for fuel for the gas turbine or a pressure higher than this pressure. In the heater the composition is piped! ; is indirectly heated by a portion of the hot combustion exhaust gas of the gas turbine passing through. Since the hydrocarbon gas dissolved in the composition liquid is gasified by the above-described pressure reduction and heating, this mixed phase of gas and liquid is introduced into the separator St and separated into gas and liquid. Gas is supplied to the combustion chamber sg of the gas turbine via a pipe S7, taken in through an air intake port 60, compressed to combustion pressure by an air compressor (usually using a multi-stage centrifugal compressor), and then passed through a pipe 59. The compressed air is mixed with the compressed air supplied to the combustion chamber sg for combustion.

この燃焼によシ生じた高温高圧の燃焼ガスは回転中のガ
スタービンの羽根車の間を羽根車に保有エネルギーを伝
達しつつ通過し、膨張減圧して管jjを経由、一部は加
熱器3’lにて組成物を加熱後大気中に放出される。
The high-temperature, high-pressure combustion gas generated by this combustion passes between the impellers of the rotating gas turbine while transmitting its retained energy to the impellers, expands and depressurizes, passes through the pipe jj, and a portion of the gas passes through the heater. After heating the composition at 3'l, it is released into the atmosphere.

一方、分離器j6において分離し、大部分の溶解炭化水
素を失った混合液は多段遠心ポンプ+<zの所望の圧力
を有する段に吸入され、他の組成液とともに管3.2か
らパイプライング−の下流側に圧入される。多段遠心ポ
ンプ&Qの内部では温度の高い管6/から吸入される炭
化水素の少い組成液と管S/から吸入される組成液が混
合されるが、管6/から吸入される炭化水素の少い組成
液は管S/から吸入される組成液の極く一部であるため
支障を生じることがない。
On the other hand, the mixed liquid separated in separator j6 and having lost most of the dissolved hydrocarbons is sucked into a multistage centrifugal pump + stage with the desired pressure of <z, and is piped together with other liquid components from pipe 3.2. − is press-fitted downstream. Inside the multi-stage centrifugal pump &Q, the composition liquid with low hydrocarbons taken in from the high temperature pipe 6/ and the composition liquid taken in from the pipe S/ are mixed, but the hydrocarbon content taken in from the pipe 6/ is mixed. The small amount of the liquid composition does not cause any trouble because it is only a small part of the liquid composition sucked from the pipe S/.

加熱器s4tにおける組成液加熱の最高温度は加熱器の
源側圧力における炭化水素を放出した後の組成液の沸騰
温度よシ約/θ℃以上低い温度が望ましい。理由はこの
最終温度がメタノール含有液のその圧力下における沸騰
温度に近くなるとメタノールまたは副生有機物が蒸気と
なり燃料として消費されるためである。またガスタービ
ンの燃焼室の圧力が管j/の管内圧力より低い場合には
分離器S6にて分離された燃料用炭化水素を減圧した後
燃焼室!;ざに供給することによりほぼ同様に操業可能
である。発電機兼電動機jθは通常操業中は発電機とし
て機能し発生した電力を二次電池6.2に充電し、ガス
タービンの始動の際に電動機として二次電池乙2からの
電力で回転し空気圧縮器フサによる燃焼室sgに必要な
始動用圧縮空気を供給するだめのものである。
The maximum temperature for heating the composition liquid in the heater s4t is desirably a temperature that is lower than the boiling temperature of the composition liquid after releasing the hydrocarbons at the source side pressure of the heater by about /θ°C or more. This is because when this final temperature approaches the boiling temperature of the methanol-containing liquid under that pressure, methanol or by-product organic matter becomes vapor and is consumed as fuel. In addition, if the pressure in the combustion chamber of the gas turbine is lower than the pressure inside the pipe j/, the fuel hydrocarbons separated in separator S6 are depressurized and then returned to the combustion chamber! ; It can be operated in almost the same way by supplying the same. During normal operation, the generator/electric motor jθ functions as a generator and charges the generated power to the secondary battery 6.2, and when the gas turbine is started, it rotates as an electric motor with the power from the secondary battery Otsu 2 and generates air. This is for supplying the necessary starting compressed air to the combustion chamber sg by the compressor lid.

この発明にはA地における組成物の製造法あるいは中継
ポンプ所における組成物からの炭化水素ガスの分離法な
どにおいて第2図、第3図を用いて説明した実施態様以
外に多数の実施態様があるが、この発明の骨子はメタノ
ールもしくはメタノールと少くとも7種のメタノール以
外の有機化合物との混合物であって常温で液体の混合液
にA地において炭化水素ガスを加圧溶解させて炭化水素
含有組成物としてパイプラインで圧送し、中継ポンプ所
において炭化水素ガスを取り出しガスタービンの燃料と
して使用し、このガスタービンによって圧送されるべき
液の再昇圧のための多段遠心ポンプを駆動するとと有す
る炭化水素はメタノールあるいはこれに少くとも7種の
有機化合物の混合した混合液の沸点にほぼ同一であるか
、あるいはよシ高い沸点を有するため、中継ポンプ所に
おいてこの種の炭化水素をメタノールや混合液から分離
する方法が複雑となるので実用的でない。この理由によ
シ本発明における中継ポンプ所での燃料として好ましい
炭化水素ガスは/分子中に炭素原子7〜5個を有するも
のである。また、/分子中に炭素原子7〜5個を有する
炭化水素であれば多数あるこの種の炭化水素のいずれの
単独使用も混合使用も可能である。/分子中に炭素原子
7〜5個を有する炭化水素の内、脂肪属飽和炭化水素以
外のものは例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなど
の如く使用可能のものもあるが実用的ではない。しかし
、/分子中に6個以上の炭素原子を有する炭化水素は上
記理由にょシ中継ポンプ所におけるガスタービンの燃料
用として実用的ではないが、メタノールと混合する有機
化合物の7種として混合液中に存在することには何らの
支障もない。
This invention has many embodiments other than those described using FIGS. 2 and 3, such as a method for producing a composition at site A or a method for separating hydrocarbon gas from a composition at a relay pump station. However, the gist of this invention is methanol or a mixture of methanol and at least seven types of organic compounds other than methanol, and a hydrocarbon gas is dissolved under pressure in a mixture liquid at room temperature at location A to produce a hydrocarbon-containing mixture. A carbonization process in which the composition is pumped through a pipeline, the hydrocarbon gas is extracted at a relay pump station and used as fuel for a gas turbine, and a multistage centrifugal pump is driven to repressurize the liquid to be pumped by the gas turbine. Since hydrogen has a boiling point that is approximately the same as or higher than that of methanol or a mixture of at least seven organic compounds, this type of hydrocarbon is mixed with methanol or a mixture at a relay pump station. It is not practical because the method of separating it from the For this reason, the preferred hydrocarbon gases as fuels in the relay pumping station of the present invention are those having 7 to 5 carbon atoms per molecule. Furthermore, any of the many hydrocarbons having 7 to 5 carbon atoms in the molecule can be used alone or in combination. /Among hydrocarbons having 7 to 5 carbon atoms in the molecule, some of them other than aliphatic saturated hydrocarbons, such as ethylene, propylene, and butylene, can be used, but are not practical. However, hydrocarbons having six or more carbon atoms in the molecule are not practical as fuel for gas turbines at Nyoshi relay pumping stations for the reasons mentioned above; There is no problem with its existence.

この発明の効果は既に述べた如く主要なものとして7本
のパイプラインによりメタノールあるいはメタノールを
含む混合液と中継ポンプ所において燃料として使用する
炭化水素ガスを同時輸送できる所と中継ポンプ所におけ
るメタノールあるいはメタノールを含む混合液の燃料と
しての使用を殆ど無くするか、あるいは少量ですませる
ことができる所にあシ、副効果としてメタノール製造の
際の副生有機物の利用により粗メタノール精製のためエ
ネルギーを節減しつつ、上記により同時に輸送可能な炭
化水素ガス量を増加させ主効果を高める点にある。
As already mentioned, the main effects of this invention are that methanol or a mixed liquid containing methanol and hydrocarbon gas used as fuel at the relay pump station can be simultaneously transported through seven pipelines, and methanol or It is possible to eliminate the use of a mixed liquid containing methanol as fuel, or to use only a small amount of it, and as a side effect, it saves energy for crude methanol purification by using by-product organic matter during methanol production. However, the main effect is enhanced by simultaneously increasing the amount of hydrocarbon gas that can be transported.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はパイプラインの基本的構成を示す概念図であり
、第一図はパイプラインの出発地における本発明実施態
様例であシ、第3図はパイプライン途中の中継ポンプ所
における本発明実施態様例である。 A     エネルギー資源採掘地(メタノール製造工
場所在地) B     エネルギー資源の消費地または積出港 Cパイプライン P、、P、・・・Pn  中継ポンプ所/     反
応器 2  触媒 3     新規高圧ガス供給管 グ管 j     冷却器 4−/、6−J7管 と     分離器 り、9−/ 管 /θ     循環圧・縮機 //、−7,2管 /3     第1精留塔 /グ、/S管 /6     冷却器 /7−7、/7−−管 /ざ     ポンプ /9管 コθ     第コ精留塔 2/管 、22     冷却器 コ3−/、 、2J−,2,,2グ管 2j      タンク 一6管 −7冷却器 、2ざ一/、−g−コ管 、29     ポンプ 3θ、37.32管 33     気液接触装置 3ダ管 3S     反応器 36   触媒 37     冷却― 3ざ一/、3g−コ管 39−7.39−一 高圧ポンプ グ/管 グコ      パイプライン グ3弁 4tQ      多段遠心ポンプ 4tj     ガスターピン グ6、グア  回転軸 qg      空気圧縮機 ゲタ     潤滑油ポンプ jθ     発電機兼電動機 j/、32,3;3管 jダ     加熱器 jj管 j6     気液分離器 j7管 3g     燃焼室 Sタ     管 6θ     空気取入口 6/管 6.2     二次電池 手  続  補  正  書 (自発)昭和57年 8
月26日 特許庁長官  殿 1、 事件の表示 昭和56年特軒願第137757号 2、 発明の名称 メタノール含有組成液のパイプライン圧送法3、 補正
をする者 事件との関係  特許出願人 氏名  代表者 横井正雄 4、代理人 5、 補正命令の日付 な  し (自発補正) 明細書の発明の詳細な説明の欄 する。 (2) 明細書第17頁、第6行’r2500Kn+j
をrloooKm lと訂正する。 8、 添付書類の目録 な  し
Fig. 1 is a conceptual diagram showing the basic configuration of a pipeline, Fig. 1 shows an embodiment of the present invention at the starting point of the pipeline, and Fig. 3 shows an embodiment of the present invention at a relay pumping station in the middle of the pipeline. This is an example of implementation. A Energy resource extraction area (location of methanol manufacturing plant) B Energy resource consumption area or shipping port C Pipeline P,, P,...Pn Relay pump station/Reactor 2 Catalyst 3 New high pressure gas supply pipe J Cooling vessel 4-/, 6-J7 pipe and separator, 9-/ pipe/θ circulation pressure/compressor //, -7,2 pipe/3 1st rectification column/g, /S pipe/6 cooler /7-7, /7--pipe/pipe Pump/9 pipes θ Rectifier column 2/pipe, 22 Cooler co3-/, 2J-, 2,, 2-pipe 2j Tank-6 pipes -7 Cooler, 2 grooves/, -g-co-pipe, 29 Pump 3θ, 37.32 tube 33 Gas-liquid contactor 3-da tube 3S Reactor 36 Catalyst 37 Cooling - 3-groove/, 3g-co-pipe 39 -7.39-1 High-pressure pump/pipe gluco Pipelining 3 valves 4tQ Multi-stage centrifugal pump 4tj Gas starping 6, guar Rotating shaft qg Air compressor geta Lubricating oil pump jθ Generator and electric motor j/, 32, 3; 3 pipes J da Heater jj pipe j6 Gas-liquid separator j7 pipe 3g Combustion chamber Sta pipe 6θ Air intake port 6/tube 6.2 Secondary battery procedure amendment (voluntary) 1988 8
May 26, 2015 Commissioner of the Japan Patent Office 1. Indication of the case 1981 Tokuken Application No. 137757 2. Name of the invention Pipeline pressure conveyance method for methanol-containing composition liquid 3. Relationship with the amended person's case Name of patent applicant Representative Person: Masao Yokoi 4, Agent 5, No date of amendment order (voluntary amendment) Provide a detailed explanation of the invention in the specification. (2) Page 17 of the specification, line 6'r2500Kn+j
Correct it to rloooKm l. 8. No list of attached documents

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  水素と酸化炭素を主成分とする混合ガスから
メタノールを製造し、得られたメタノールもしくはメタ
ノールと少なくとも7種のメタノール以外の有機化合物
との混合物であって常温において液状の混合液をパイプ
ラインにより長距離圧送する方法において、予め該メタ
ノールもしくは該混合液に7分子に炭素原子7〜5個を
有する脂肪属飽和炭化水素を加圧下に溶解せしめて該炭
化水素を含有する組成液とし、この組成液をパイプライ
ンに圧入し、パイプラインの途中において必要となる圧
送中の液の再昇圧に際して該組成液の一部を減圧または
/および加熱して溶解せる該炭化水素をガス化分離し、
この分離した炭化水素を燃料として使用するガスタービ
ンにより駆動される多段遠心ポンプを使用して圧送中の
液を再昇圧するどとを特徴とするメタノールあるいは該
混合液もしくは該組成液のパイプラインによる圧送法。
(1) Methanol is produced from a mixed gas containing hydrogen and carbon oxide as main components, and the resulting methanol or a mixture of methanol and at least seven organic compounds other than methanol, which is liquid at room temperature, is piped. In the method of long-distance pumping by a line, an aliphatic saturated hydrocarbon having 7 to 5 carbon atoms in 7 molecules is dissolved in advance in the methanol or the mixed liquid under pressure to prepare a composition liquid containing the hydrocarbon, This composition liquid is pressurized into a pipeline, and when the pressure of the liquid being pumped is increased, which is necessary in the middle of the pipeline, a part of the composition liquid is depressurized and/or heated to dissolve and separate the hydrocarbons by gasification. ,
By using a pipeline of methanol, the mixed liquid, or the composition liquid, which is characterized by repressurizing the liquid being pumped using a multi-stage centrifugal pump driven by a gas turbine that uses this separated hydrocarbon as fuel. Pumping method.
(2)特許請求範囲第1項記載の方法においてメタノフ
ルもしくは該混合液に加圧溶解せしめる炭化水素が該メ
タノールの製造の際メタノールに転化しなかった残ガス
中に含有されるものあるいはこの残ガスを所望の触媒と
この触媒に適当な温度および圧力の下に接触させて製造
されたものであることを特徴とする特許請求範囲第1項
記載の方法。
(2) Hydrocarbons dissolved under pressure in methanol or the mixed liquid in the method described in claim 1 are contained in the residual gas that was not converted to methanol during the production of methanol, or this residual gas 2. The method according to claim 1, wherein the method is produced by contacting a desired catalyst with the catalyst under appropriate temperature and pressure.
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