RU2135454C1 - Переработка природного газа с получением метанола - Google Patents
Переработка природного газа с получением метанола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135454C1 RU2135454C1 RU98105014A RU98105014A RU2135454C1 RU 2135454 C1 RU2135454 C1 RU 2135454C1 RU 98105014 A RU98105014 A RU 98105014A RU 98105014 A RU98105014 A RU 98105014A RU 2135454 C1 RU2135454 C1 RU 2135454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synthesis
- methanol
- gas
- drying
- natural gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано на химических и нефтехимических предприятиях, производящих синтетические спирты, в частности метанол. Сущность способа состоит в том, что способ производства метанола включает парокислородную конверсию природного газа, утилизацию тепла синтез-газа, частичное удаление из него диоксида углерода, осушку, компрессию до давления 8.5 - 9.0 МПа и синтез метанола на низкотемпературном катализаторе в две ступени - предварительную проточную и основную циркуляционную, при этом предварительную ступень синтеза ведут перед осушкой и компресией под давлением стадии парокислородной конверсии, после чего проводят основную ступень синтеза. Осушку синтез-газа осуществляют с отделением водно-метанольной фракции. Предварительный синтез осуществляют на медьсодержащем катализаторе при объемной скорости 2000 - 6500 ч-1. Способ позволяет осуществить энергосберегающую технологию. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано на химических и нефтехимических предприятиях, производящих синтетические спирты, в частности метанол.
Известен способ переработки природного газа с получением метанола, включающий нагревание технологического природного газа до 380 - 400oC в огневом подогревателе, очистку от серы, смешение с водяным паром, паровую конверсию в трубчатой печи, парокислородную конверсию в шахтном конверторе, очистку газа от диоксида углерода, компремирование синтез-газа, синтез метанола в полочных колоннах на медьсодержащем катализаторе циркуляционным методом (Авторское свидетельство SU N 1465410, С 01 В 3/32, 1989).
Недостатком способа является высокая энергоемкость процесса.
Известен способ получения метанола из синтез-газа, включающий две стадии синтеза метанола при повышенной температуре и давлении, где на первой стадии синтез ведут в проточном реакторе, а на второй стадии - в реакторе с рециклом, и объемное отношение СО/(H2 + СО2) на выходе из реактора второй ступени регулируют путем добавления к газу, подаваемому на вторую стадию, дополнительного газового потока, содержащего избыток водорода или оксидов углерода.
Недостатком способа являются значительные энергозатраты и низкая эффективность использования реагирующих компонентов реакционной смеси из-за высокой растворимости диоксида углерода в метаноле при его конденсации после первой стадии синтеза.
Известен способ получения метанола, включающий парокислородную конверсию углеводородного сырья в шахтном конверторе с получением конвертированного газа, утилизацию тепла полученного газа, частичное удаление двуокиси углерода из конвертированной газовой смеси до получения факториала f, определяемого как (H2 - CO2)/(CO2 + СО), равного 2.05-2.1, осушку оставшейся влаги путем вымораживания и контактированием с алюмогелем, компрессию сухого газа до давления 8.5 - 9.0 МПа и синтез метанола в полочных колоннах со ступенчатым байпасированием газа на медь-цинк-хромовом катализаторе при температуре 230-250oC циркуляционным методом (Аналог, патент РФ N 2099320, опуб. 1997).
Недостатками способа являются повышенный расход энергии из-за необходимости сжатия всего свежего синтез-газа до давления синтеза и значительный расход холода на конденсацию остаточной влаги из свежего синтез-газа перед стадией компрессии и на стадии компрессии.
Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков и создание экономичного способа производства метанола, включающего парокислородную конверсию природного газа с получением синтез-газа, утилизацию его тепла, частичное удаление из синтез-газа диоксида углерода, осушку, компрессию до давления 8.5-9.0 МПа и синтез метанола на низкотемпературном катализаторе, причем синтез осуществляют в две ступени - предварительную проточную под давлением стадии парокислородной конверсии и циркуляционную, при этом осушку и компрессию проводят между упомянутыми стадиями.
Осушку синтез-газа перед компрессией осуществляют с отделением водно-метанольной фракции.
Кроме того, предварительный синтез осуществляют на медьсодержащем катализаторе при объемной скорости 2000-6500 ч-1.
Способ осуществляется следующими примерами.
Пример 1. Природный газ под давлением 1.6 МПа в количестве 8380 нм3/ч подвергают процессу парокислородной конверсии с получением 51200 нм3/час влажного конвертированного газа, после утилизации его тепла и отделения из него влаги из синтез-газа при температуре 40oC частично удаляют диоксид углерода, получая при этом 25725 нм3/ч синтез-газа следующего состава, об.%: CO 15.89, СО2 11.55, H2 69.16, H2O 0.43, CH4 1.48, Ar 0.62, N2 0.87, с факториалом 2,1. Полученный синтез-газ разделяют на два потока, больший из которых, пройдя рекуперативный теплообменник, нагревается до 233oC теплом реакционной смеси после стадии предкатализа синтеза и поступает в проточный реактор, загруженный в два слоя низкотемпературным медьсодержащим катализатором синтеза метанола в объеме 8 м3. В первом слое происходит реакция синтеза с одновременным повышением температуры до 269oC. Реакционная смесь после первого слоя смешивается со вторым, меньшим потоком реакционной смеси так, чтобы температура на входе во второй слой понизилась до 226oC. На выходе из второго слоя катализатора температура реакционной смеси повышается до 257oC и имеет следующий состав, об.%: CO 14.728, CO2 11.764, H2 67.596, H2O 0.718, CH3ОН 2.099. Объемная скорость синтеза метанола в реакторе предкатализа составляет 3200 ч-1. Реакционная смесь охлаждается до 5oC, при этом из нее выделяется водно-метанольная смесь в количестве 709 кг/ч с 90% содержанием метанола и происходит осушка газа, и далее 24000 нм3/ч сухого синтез-газа сжимают компрессором синтез-газа до давления 9.0 МПа и делят на 4 равных потока по числу контуров синтеза, после чего смешивают с потоком газа после циркуляционного компрессора и подают на вторую стадию синтеза, в колонну полочного типа с объемом катализатора 3.8 м3. На катализаторе синтеза метанола, размещенном на пяти полках, происходит синтез метанола так, что после колонны синтеза газ имеет следующий состав, об.%: CO 2.24, CO2 4.43, H2 57.15, H2О 1.62, CH3ОН 4.03. Температура на выходе из последней полки составляет 263oC. После охлаждения во встроенном теплообменнике реакционная смесь поступает в конденсатор, где охлаждается за счет оборотной воды с одновременной конденсацией водно-метанольной смеси. Полученный метанол-сырец содержит 20.05% воды, производительность колонны синтеза по метанолу-сырцу составляет 2.816 т/ч. После сепарации водно-метанольной смеси циркуляционный газ делится на два потока, больший из которых поступает на всас циркуляционного компрессора, а меньший поток в виде продувочных газов выводится из цикла синтеза. Общая производительность установки по метанолу-сырцу 11.97 т/ч с концентрацией метанола 80,53%.
Пример 2. Природный газ под давлением 1.6 МПа в количестве 8272 нм3/ч подвергают процессу парокислородной конверсии с получением 50557 нм3/час влажного конвертированного газа, после утилизации его тепла и отделения из него влаги из синтез-газа при температуре 40oC частично удаляют диоксид углерода, получая при этом 25403 нм3/ч синтез-газа следующего состава, об.%: СО 15.89, CO2 11.55, H2 69.16, H2О 0.43, CH4 1.48, Ar 0.62, N2 0.87, с факториалом, равным 2,1. Полученный синтез-газ разделяют на два потока, больший из которых, пройдя рекуперативный теплообменник, нагревается до 248oC теплом реакционной смеси после стадии предкатализа синтеза и поступает в проточный реактор, загруженный в два слоя низкотемпературным медьсодержащим катализатором синтеза метанола в объеме 4 м3. В первом слое происходит реакция синтеза с одновременным повышением температуры до 275oC. Реакционная смесь после первого слоя смешивается со вторым, меньшим потоком реакционной смеси так, чтобы температура на входе во второй слой понизилась до 238oC. На выходе из второго слоя катализатора температура реакционной смеси повышается до 262oC и имеет следующий состав, об.%: СО 15.081, CO2 11.616, H2 67.829, H2O 0.759, CH3ОН 1.647. Объемная скорость синтеза метанола в реакторе предкатализа составляет 6350 ч-1. Реакционная смесь охлаждается до 5oC, при этом из нее выделяется водно-метанольная смесь в количестве 556 кг/ч с 86.88% содержанием метанола и происходит осушка газа, и далее 24000 нм3/ч сухого синтез-газа сжимают компрессором синтез-газа до давления 9.0 МПа и делят на 4 равных потока по числу контуров синтеза, после чего смешивают с потоком газа после циркуляционного компрессора и подают на вторую стадию синтеза, в колонну полочного типа с объемом катализатора 3.8 м3. На катализаторе синтеза метанола, размещенном на пяти полках, происходит синтез метанола так, что после колонны синтеза газ имеет следующий состав, об.%: CO 2.248, CO2 4.42, H2 56.99, H2О 1.59, CH3ОН 4.05. Температура на выходе из последней полки составляет 263.7oC. После охлаждения во встроенном теплообменнике реакционная смесь поступает в конденсатор, где охлаждается за счет оборотной воды с одновременной конденсацией водно-метанольной смеси. Полученный метанол-сырец содержит 19.73% воды, производительность колонны синтеза по метанолу-сырцу составляет 2.817 т/ч. После сепарации водно-метанольной смеси циркуляционный газ делится на два потока, больший из которых поступает на всас циркуляционного компрессора, а меньший поток в виде продувочных газов выводится из цикла синтеза. Общая производительность установки по метанолу-сырцу 11.82 т/ч с концентрацией метанола 80,57%.
Пример 3. Природный газ под давлением 1.6 МПа в количестве 8448 нм3/ч подвергают процессу парокислородной конверсии с получением 51632 нм3/ч влажного конвертированного газа, после утилизации его тепла и отделения из него влаги из синтез-газа при температуре 40oC частично удаляют диоксид углерода, получая при этом 25943 нм3/ч синтез-газа следующего состава, об.%: СО 15.89, CO2 11.55, H2 69.16, H2О 0.43, CH4 1.48, Ar 0.62, N2 0.87, с факториалом 2,1. Полученный синтез-газ разделяют на два потока, больший из которых, пройдя рекуперативный теплообменник, нагревается до температуры 224oC теплом реакционной смеси после стадии предкатализа синтеза и поступает в проточный реактор, загруженный в два слоя низкотемпературным медьсодержащим катализатором синтеза метанола в объеме 12 м3. В первом слое происходит реакция синтеза с одновременным повышением температуры до 266oC. Реакционная смесь после первого слоя смешивается со вторым, меньшим потоком реакционной смеси так, чтобы температура на входе во второй слой понизилась до 219oC. На выходе из второго слоя катализатора температура реакционной смеси повышается до 254oC и имеет следующий состав, oб.%: CO 14.514, CO2 11.852, H2 67.442, H2O 0.699, CH3ОН 2.382. Объемная скорость синтеза метанола в реакторе предкатализа составляет 2162 ч-1. Реакционная смесь охлаждается до 5oC, при этом из нее выделяется водно-метанольная смесь в количестве 808 кг/час с 91.31% содержанием метанола и происходит осушка газа, и далее 24000 нм3/ч сухого синтез-газа сжимают компрессором синтез-газа до давления 9.0 МПа и делят на 4 равных потока по числу контуров синтеза, после чего смешивают с потоком газа после циркуляционного компрессора и подают на вторую стадию синтеза, в колонну полочного типа с объемом катализатора 3.8 м3. На катализаторе синтеза метанола, размещенном на пяти полках, происходит синтез метанола так, что после колонны синтеза газ имеет следующий состав, об.%: CO 2.248, CO2 4.42, H2 56.99, H2О 1.59, CH3ОН 4.05. Температура на выходе из последней полки составляет 262.8oC. После охлаждения во встроенном теплообменнике реакционная смесь поступает в конденсатор, где охлаждается за счет оборотной воды с одновременной конденсацией водно-метанольной смеси. Полученный метанол-сырец содержит 20.25% воды, производительность колонны синтеза по метанолу-сырцу составляет 2.815 т/ч. После сепарации водно-метанольной смеси циркуляционный газ делится на два потока, больший из которых поступает на всас циркуляционного компрессора, а меньший поток в виде продувочных газов выводится из цикла синтеза. Общая производительность установки по метанолу-сырцу 12.068 т/ч с концентрацией метанола 80,53%. Как видно из примеров, в предлагаемом способе производства метанола по сравнению с прототипом на 0.9-1.2% уменьшается расход энергии на сжатие синтез-газа до давления синтеза. Кроме того, увеличивается эффективность использования реагирующих компонентов реакционной смеси в метаноле при его конденсации после первой стадии синтеза и улучшается качество метанола-сырца.
Claims (3)
1. Способ переработки природного газа с получением метанола, включающий парокислородную конверсию природного газа с получением синтез-газа, утилизацию его тепла, частичное удаление из синтез-газа диоксида углерода, осушку, компрессию до давления 8,5 - 9,0 МПа и синтез метанола на низкотемпературном катализаторе, отличающийся тем, что синтез осуществляют в две ступени - предварительную проточную под давлением стадии парокислородной конверсии и основную циркуляционную, при этом осушку и компрессию осуществляют между упомянутыми стадиями.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осушку синтез-газа осуществляют с отделением водно-метанольной фракции.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительный синтез осуществляют на медьсодержащем катализаторе при объемной скорости 2000 - 6500 ч-1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105014A RU2135454C1 (ru) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Переработка природного газа с получением метанола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105014A RU2135454C1 (ru) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Переработка природного газа с получением метанола |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135454C1 true RU2135454C1 (ru) | 1999-08-27 |
Family
ID=20203567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98105014A RU2135454C1 (ru) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Переработка природного газа с получением метанола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135454C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488436C2 (ru) * | 2007-07-06 | 2013-07-27 | Метанол Касале С.А. | Способ и установка для синтеза метанола с улавливанием водорода из продувочного газа контура синтеза |
RU2570795C1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-12-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газоперерабатывающий и газохимический комплекс |
RU2630472C1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "УралГазНефтьПереработка" (ООО "УГНП") | Способ получения метанола и малотоннажная установка для его осуществления |
-
1998
- 1998-03-30 RU RU98105014A patent/RU2135454C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488436C2 (ru) * | 2007-07-06 | 2013-07-27 | Метанол Касале С.А. | Способ и установка для синтеза метанола с улавливанием водорода из продувочного газа контура синтеза |
RU2570795C1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-12-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газоперерабатывающий и газохимический комплекс |
RU2630472C1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "УралГазНефтьПереработка" (ООО "УГНП") | Способ получения метанола и малотоннажная установка для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2284296C2 (ru) | Способ синтеза аммиака из смеси азота и водорода, полученной из природного газа | |
US4566886A (en) | Process and apparatus for obtaining pure CO | |
US8436202B2 (en) | Use of pressure swing absorption for water removal from a wet methanol stream | |
JP4268128B2 (ja) | 天然ガスから合成ガスを生成・分離するための装置および方法 | |
US3962300A (en) | Process for producing methanol | |
US4797141A (en) | Method for obtaining CO2 and N2 from internal combustion engine or turbine generated gases | |
CN1597496A (zh) | 从合成气中除去氮、甲烷和氩用低△p净化器 | |
JPS6183623A (ja) | アンモニア合成ガスの製法 | |
JPH0624705A (ja) | 高純度水素と高純度一酸化炭素の製造方法 | |
CA1160020A (en) | Process for synthetising ammonia from hydro carbons | |
US2284662A (en) | Process for the production of krypton and xenon | |
CN102977960A (zh) | 一种电石炉气联产合成天然气和食品级二氧化碳的工艺 | |
JPS6358764B2 (ru) | ||
AU715987B2 (en) | Process for ammonia and methanol co-production | |
RU2135454C1 (ru) | Переработка природного газа с получением метанола | |
RU2324674C1 (ru) | Способ получения метанола | |
US4566278A (en) | Methane - carbon dioxide scrubbing method and system | |
RU2709866C2 (ru) | Способ получения синтез-газа риформингом углеводорода, включающий извлечение диоксида углерода при высоком давлении | |
RU2289566C1 (ru) | Способ производства метанола | |
RU2203214C1 (ru) | Способ получения метанола | |
RU2104990C1 (ru) | Способ получения метана из метановоздушной смеси | |
RU2453525C1 (ru) | Способ получения метанола из природного газа и установка для его осуществления | |
US7461521B2 (en) | System unit for desorbing carbon dioxide from methanol | |
RU2796561C1 (ru) | Способ получения аммиака | |
RU2189968C1 (ru) | Способ получения метанола |