RU2189968C1 - Способ получения метанола - Google Patents
Способ получения метанола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2189968C1 RU2189968C1 RU2001101937/04A RU2001101937A RU2189968C1 RU 2189968 C1 RU2189968 C1 RU 2189968C1 RU 2001101937/04 A RU2001101937/04 A RU 2001101937/04A RU 2001101937 A RU2001101937 A RU 2001101937A RU 2189968 C1 RU2189968 C1 RU 2189968C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- steam
- range
- synthesis
- mixture
- 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
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения метанола из природного газа. Способ включает предварительное сатурирование исходного сырья и его нагрев с использованием газового конденсата, смешение смеси с кислородом в смесителе при отношении пар : газ 2,3-2,54, парокислородную конверсию природного газа с использованием никельсодержащего катализатора, удаление двуокиси углерода путем одноступенчатой промывки водным раствором моноэтаноламина, осушку реакционной смеси, компрессию и подачу в полочную колонну синтеза со ступенчатым байпасированием с использованием медьсодержащего катализатора. Обычно предварительное сатурирование проводят до объемного отношения пар : газ 0,58-0,62, при этом, как правило, температуру газового конденсата, используемого при сатурировании и нагреве парогазовой смеси, поддерживают в диапазоне 160-176oС, температуру парогазовой смеси, подаваемой в смеситель, - в диапазоне 260-354oС, а давление - в пределах 1,5-1,83 МПа, промывку осуществляют до получения функционала f=2,01-2,34, компрессию осуществляют до поддержания давления на входе в колонну синтеза в пределах 7,35-8,57 МПа, а температуру в колонне синтеза поддерживают в диапазоне 215-280oС. Способ позволяет увеличить срок службы катализаторов и уменьшить технологические и энергетические затраты при высокой конверсии и качестве получаемого метанола.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу получения метанола из природного газа.
Известен способ получения метанола из природного газа, включающий предварительное сатурирование исходного сырья до объемного отношения пар : газ 0,4-0,7, смешение с кислородом, парокислородную конверсию природного газа при температуре парогазовой смеси на входе в конвертер 260-300oС, объемном отношении пар : газ 2,2-2,8 и давлении 2,0 МПа, удаление двуокиси углерода путем одноступенчатой промывки раствором моноэтаноламина до получения функционала f=2,05-2,2, осушку реакционной смеси, представляющей собой смесь окислов углерода и водорода, компрессию реакционной смеси до давления 8,5-9,5 МПа и ее подачу на стадию синтеза в полочных колоннах со ступенчатым байпасированием при 220-270oС с использованием медьсодержащего катализатора (патент РФ 2099320, кл. С 07 С 29/15, 31/04, 1997).
Предварительное сатурирование осуществляют нагретым газовым конденсатом, циркулирующим в системе. Парокислородную конверсию природного газа проводят в шахтном конвертере при низких объемном отношении пар : газ и температуре парогазовой смеси на входе в конвертер. Удаление двуокиси углерода из конвертированной газовой смеси осуществляют промывкой 8-12% водным раствором моноэтаноламина (МЭА) с его последующей регенерацией. Осушка газовой смеси осуществляется вымораживанием влаги, конденсированием газа и взаимодействием с алюмогелем. Синтез метанола ведут в заданном температурном режиме за счет ступенчатого байпасирования газа.
Недостатки указанного способа заключаются в том, что катализаторы конверсии и синтеза имеют недостаточный срок службы. За счет быстрого на начальном этапе эксплуатации из-за старения катализатора синтеза снижается объем выхода метанола, при этом невозможно изменение температуры синтеза в диапазоне, обеспечивающем эффективную работу катализатора на всех этапах снижения эффективности его работы. Высокое давление в колонне синтеза не дает возможности реализовать способ при реконструкции физически устаревшего оборудования, а также использовать установки, расположенные удаленно друг от друга.
Задачей изобретения является увеличение срока службы катализаторов, уменьшение технологических и энергетических затрат при высокой конверсии и качестве получаемого метанола, а также обеспечение параметров процесса, предоставляющих возможность его реализации на реконструируемом производстве.
Поставленная задача решается тем, что осуществляют сатурирование исходного сырья до объемного отношения пар : газ 0,58-0,62, при этом температуру газового конденсата, используемого при сатурировании и нагреве парогазовой смеси, поддерживают в диапазоне 160-176oС. После сатурирования проводят смешение парогазовой смеси с кислородом в смесителе, причем отношение пар : газ составляет 2,3-2,54. Температуру парогазовой смеси, подаваемой в смеситель, поддерживают в диапазоне 260-354oС, а давление в смесителе в пределах 1,5-1,83 МПа. Из смесителя компоненты подаются в конвертер с никельсодержащим катализатором. После конверсии для удаления двуокиси углерода реакционная смесь подвергается одноступенчатой промывке водным раствором моноэтаноламина. Промывку осуществляют до получения функционала f=2,01-2,34. Очищенная реакционная смесь осушается, а затем компремируется для подачи в полочную колонну синтеза со ступенчатым байпасированием с использованием медьсодержащего катализатора. Компрессия осуществляется до поддержания давления на входе в колонну синтеза в пределах 7,35-8,57 МПа. Температура в колонне синтеза поддерживается в диапазоне 215-280oС.
Уменьшение диапазона изменения отношения пар : газ на этапе сатурации и использование конденсата с температурой, лежащей в диапазоне 160-176oС, позволяют обеспечить эффективное насыщение смеси паром на стадии сатурирования, что приводит к снижению расхода пара при его подаче в парогазовую смесь перед смешиванием с кислородом и к снижению расхода деминерализованной (речной) и химочищенной воды. Увеличение по сравнению с известным решением температуры реакционной смеси, подаваемой в конвертер, позволяет уменьшить расход кислорода, а снижение давления конверсии приводит к увеличению парциального давления водорода и оксидов углерода, что способствует увеличению равновесного выхода метанола на стадии синтеза. Расширение пределов функционала конвертированного газа позволяет в начале пробега катализатора конверсии поддерживать минимальную температуру в слое катализатора, а в конце пробега - максимальную. В результате этого увеличивается срок пробега катализатора конверсии. Расширение пределов температур при синтезе также позволяет оптимизировать работу катализатора синтеза, то есть в начале пробега катализатора синтеза поддерживать минимальную температуру, а в конце пробега - максимальную. Как и в случае с катализатором конверсии, оптимизация температурных режимов работы катализатора синтеза позволяет увеличить срок его службы. В целом уменьшение давления синтеза приводит к существенному уменьшению содержания примесей в метаноле-сырце, что приводит к повышению качества метанола, получаемого перед ректификацией. Срок службы катализаторов конверсии и синтеза при параметрах в заявленном способе увеличивается более чем на 10%.
Уменьшение давления синтеза позволяет более продолжительное время использовать оборудование, причем снижение давления реакционной смеси может достигаться за счет прохождения по длинным магистралям, что позволяет использовать реконструируемое оборудование, разбросанное на значительной территории.
Возможность осуществления изобретения может быть подтверждена следующим примером.
Природный газ, содержащий 99% метана, с температурой 20oС при давлении 1,7 МПа подают в сатуратор, где насыщают парами воды путем орошения газовым конденсатом при температуре выхода парогазовой смеси из сатуратора 170oС до отношения пар : газ 0,61. Далее парогазовую смесь подогревают в газовом теплообменнике за счет тепла конвертированного газа до 320oС, смешивают с водяным паром и подают в смеситель конвертера. Туда же подают смесь пара и кислорода. Общее отношение пар : газ составляет 2,45, кислород : метан 0,735. В шахтном конвертере на никельсодержащем катализаторе происходит парокислородная конверсия при давлении 1,7 МПа и температуре на выходе из конвертера 890oС. Далее горячий конгаз подают в котел-утилизатор, где охлаждают до 320oС, используя тепло конгаза для получения насыщенного пара давлением 25 МПа. После котла-утилизатора конгаз подают в газовый теплообменник, где охлаждают до 280oС, используя тепло конгаза для нагрева парогазовой смеси после сатуратора. Из теплообменника конгаз подают в скруббер-охладитель, где охлаждают до 130oС, используя тепло конгаза для нагрева газового конденсата, циркулирующего по контуру сатуратор - скруббер-охладитель, при этом в скруббере-охладителе из конгаза отделяется большее количество влаги. Далее конгаз охлаждают в теплообменнике до 40oС, и затем отделяют сконденсировавшуюся воду в сепараторе. Полученный газ в пересчете на "сухой" состав содержит 17,2 об.% СО, 15,4 об.% С02, 1,1 об.% СН4, 1,2 об.% инертных газов (преимущественно аргона), 65,1 об.% Н2. После этого конгаз подают в абсорбер моноэтаноламиновой очистки, где за счет поглощения части двуокиси углерода функционал устанавливают равным 2,2. Состав "сухого" газа: 18,5 об.% СО, 9,1 об. % СО2, 1,2 об.% СН4, 1,3 об.% инертные газы, 69,9 об.% Н2. Газ подают на абсорбер осушки, заполненный силикагелем, где происходит поглощение паров воды. Далее газ сжимают в многоступенчатом компрессоре до давления 8 МПа и подают на масляноугольные фильтры, где происходит очистка газа от масла и карбонилов железа, при этом получают так называемый "свежий синтез-газ", который является сырьем для синтеза метанола. Синтез-газ смешивают с циркуляционным газом синтеза метанола в отношении 1:7,6 и полученную смесь газов подают в 5-полочную колонну синтеза с совмещенным с насадкой теплообменником, где при температуре на выходе из верхней полки 225oС и с нижней полки 268oС происходит процесс синтеза метанола. Выходящая из колонны реакционная смесь, проходя через совмещенный теплообменник, отдает тепло входящему в колонну синтез-газу, далее ее подают в холодильник, где происходит охлаждение реакционной смеси до 40oС и конденсация жидких продуктов, содержащих 85 мас. % метанола, 14,95 мас.% воды и 0,05 мас.% органических примесей. Затем смесь поступает в систему сепарации, где жидкие продукты (метанол-сырец) отделяют от газообразных (циркуляционный газ). Полученный метанол-сырец подают на ректификацию. Циркуляционный газ, имеющий состав: 1,0 об.% СО, 2,0 об.% СО2, 13,1 об.% СН4, 14,3 об.% инертных газов, 70,0 об. % Н2 подают на всасывание циркуляционного газового компрессора, после чего часть газа отводят на продувку, а другую часть подают на смешение со свежим синтез-газом. На ректификации метанол-сырец очищают до содержания воды 0,01 мас. %, спиртов 0,002 мас. %, летучих органических примесей 0,0003 мас.%. Полученный продукт - метанол-ректификат - является товарным.
Claims (1)
- Способ получения метанола, включающий предварительное сатурирование исходного сырья и его нагрев с использованием газового конденсата, смешение парогазовой смеси с кислородом в смесителе при отношении пар : газ 2,3-2,54, парокислородную конверсию природного газа с использованием никельсодержащего катализатора, удаление двуокиси углерода путем одноступенчатой промывки водным раствором моноэтаноламина, осушку реакционной смеси, компрессию и подачу в полочную колонну синтеза со ступенчатым байпасированием с использованием медьсодержащего катализатора, отличающийся тем, что предварительное сатурирование проводят до объемного отношения пар : газ 0,58-0,62, при этом температуру газового конденсата, используемого при сатурировании и нагреве парогазовой смеси, поддерживают в диапазоне 160-176oС, температуру парогазовой смеси, подаваемой в смеситель - в диапазоне 260-354oС, а давление - в пределах 1,5-1,83 МПа, промывку осуществляют до получения функционала f= 2,01-2,34, компрессию осуществляют до поддержания давления на входе в колонну синтеза в пределах 7,35-8,57 МПа, а температуру в колонне синтеза поддерживают в диапазоне 215-280oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101937/04A RU2189968C1 (ru) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Способ получения метанола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101937/04A RU2189968C1 (ru) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Способ получения метанола |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2189968C1 true RU2189968C1 (ru) | 2002-09-27 |
Family
ID=20245084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001101937/04A RU2189968C1 (ru) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Способ получения метанола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2189968C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7161048B2 (en) | 2005-05-20 | 2007-01-09 | Rinnovi, L.L.C. | Method for deriving methanol from waste generated methane and structured product formulated therefrom |
RU2489348C2 (ru) * | 2007-11-09 | 2013-08-10 | Юпм-Киммене Ойй | Применение биометанола для получения водорода и биотоплива, способ получения биоводорода и установка для производства биотоплива |
-
2001
- 2001-01-23 RU RU2001101937/04A patent/RU2189968C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7161048B2 (en) | 2005-05-20 | 2007-01-09 | Rinnovi, L.L.C. | Method for deriving methanol from waste generated methane and structured product formulated therefrom |
RU2489348C2 (ru) * | 2007-11-09 | 2013-08-10 | Юпм-Киммене Ойй | Применение биометанола для получения водорода и биотоплива, способ получения биоводорода и установка для производства биотоплива |
US10407304B2 (en) | 2007-11-09 | 2019-09-10 | Upm-Kymmene Oyj | Use of methanol in the production of hydrogen and fuel, processes and plants for the production of hydrogen and fuel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100406106C (zh) | 选择性去除原始燃料气体中硫化氢和二氧化碳的方法 | |
CN104232195B (zh) | 一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法 | |
CN102838096B (zh) | 一种稀硝酸与浓硝酸的联合生产方法及生产装置 | |
CN108698985B (zh) | 用于供给二氧化碳以合成尿素的方法 | |
CN111467940B (zh) | 一种脱除反应气中二氧化碳的方法、系统及其应用 | |
CN105664671B (zh) | 一种零碳排放工艺气净化方法及装置 | |
CN101700878A (zh) | 一种氮气纯化方法 | |
CN106000000B (zh) | 一种合成氨脱碳吸收塔底富液的多级闪蒸解析分离装置及方法 | |
CN1222474C (zh) | 氨的合成方法及其使用的设备 | |
RU2225356C2 (ru) | Способ совместной модернизации установки для получения аммиака и установки для получения мочевины | |
RU2324674C1 (ru) | Способ получения метанола | |
RU2283832C2 (ru) | Способ совместного получения аммиака и мочевины | |
RU2252209C1 (ru) | Способ получения метанола (варианты) | |
CN102161925A (zh) | 一种利用沼气生产生物天然气的工艺 | |
RU2189968C1 (ru) | Способ получения метанола | |
CN111659147A (zh) | 回收低温甲醇洗工艺中co2的方法以及回收系统 | |
CN210656747U (zh) | 一种甲醇合成驰放气膜分离非渗透气制甲醇装置 | |
FR2482584A1 (fr) | Procede pour la fabrication d'un melange " qualite carburant " de methanol et d'alcools superieurs | |
RU2289566C1 (ru) | Способ производства метанола | |
CN215288580U (zh) | 一种二氧化碳加氢制备甲醇的系统 | |
CN211734222U (zh) | 一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的装置 | |
CN210934379U (zh) | 一种低温甲醇洗过程co2回收系统 | |
RU2310642C1 (ru) | Способ получения метанола | |
RU2135454C1 (ru) | Переработка природного газа с получением метанола | |
RU2796561C1 (ru) | Способ получения аммиака |