RU2258691C1 - Method for preparing methanol - Google Patents
Method for preparing methanol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258691C1 RU2258691C1 RU2004104291/04A RU2004104291A RU2258691C1 RU 2258691 C1 RU2258691 C1 RU 2258691C1 RU 2004104291/04 A RU2004104291/04 A RU 2004104291/04A RU 2004104291 A RU2004104291 A RU 2004104291A RU 2258691 C1 RU2258691 C1 RU 2258691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- methanol
- synthesis
- pressure
- processing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано при переработке газа нестабильного состава, такого, например, как попутный нефтяной газ на нефтедобывающих скважинах, в полевых условиях небольшими передвижными установками.The invention relates to the field of chemical technology and can be used in the processing of gas of an unstable composition, such as, for example, associated petroleum gas in oil wells, in the field with small mobile units.
Из опубликованных в патентной литературе сведений не выявлено технических решений, направленных на переработку попутного газа либо газа с нестабильным составом с получением метанола.From the information published in the patent literature, no technical solutions have been identified aimed at processing associated gas or gas with an unstable composition to produce methanol.
Известны способы переработки природного газа с получением метанола. Из данных способов известно, что переработка природного газа ведется под высоким давлением, с которым газ поступает на перерабатывающие заводы по магистралям. Кроме того, необходимым условием осуществления известных способов являются жесткие требования к составу газа, а также проведение синтеза метанола при повышенном (до 7,0-10,0 МПа) давлении, что достигается применением мощных и дорогостоящих компрессоров, на стационарных установках химических и нефтеперерабатывающих предприятий.Known methods of processing natural gas to produce methanol. From these methods it is known that the processing of natural gas is carried out under high pressure, with which gas enters the processing plants along the pipelines. In addition, the necessary condition for the implementation of known methods are stringent requirements for the composition of the gas, as well as the synthesis of methanol at high (up to 7.0-10.0 MPa) pressure, which is achieved by the use of powerful and expensive compressors at stationary installations of chemical and oil refineries .
В настоящее время стоит проблема переработки попутных нефтяных газов, а также газов новых месторождений с нестабильным составом газа, не соответствующим требованиям ГОСТ. По существующим технологиям такие газы либо сжигают в факелах, что наносит вред окружающей среде и отрицательно влияет на экологию, либо встает необходимость прокладывания магистралей до существующих газопроводов или до ближайшего перерабатывающего завода. При этом в процессе транспортировки по газопроводам часть углеводородов транспортируемого газа, необходимых для переработки, теряется в результате многоступенчатых циклов сжатия и последовательного охлаждения при преодолении гидравлического сопротивления протяженных трасс магистральных газопроводов, поскольку их содержание в газе с нестабильным составом слишком мало. Таким образом не оправдываются затраты на построение газопроводов и транспортирование газа с месторождения до перерабатывающих заводов.Currently, there is the problem of processing associated petroleum gases, as well as gases from new fields with an unstable gas composition that does not meet the requirements of GOST. According to existing technologies, such gases are either flared, which is harmful to the environment and negatively affects the environment, or there is a need to lay pipelines to existing gas pipelines or to the nearest processing plant. At the same time, during transportation through gas pipelines, part of the hydrocarbons of the transported gas necessary for processing is lost as a result of multistage compression and sequential cooling cycles when overcoming the hydraulic resistance of the long routes of gas pipelines, since their content in a gas with an unstable composition is too small. Thus, the costs of constructing gas pipelines and transporting gas from the field to processing plants are not justified.
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, при подаче на вторую стадию добавляют к газу, подаваемому на вторую стадию, дополнительный газовый поток, содержащий избыток водорода или оксидов углерода, для регулирования объемного соотношения СО/(Н2+CO2). Данный способ включает в себя также стадию предварительного восстановления оксида углерода из диоксида в дополнительных реакторах (патент РФ №2052444, С 07 С 31/04, 1996 г.).A known method of producing methanol from synthesis gas, comprising two stages of methanol synthesis at elevated temperature and pressure, where in the first stage the synthesis is carried out in a flow reactor, and in the second stage in a reactor with recycling, when supplied to the second stage, they are added to the gas supplied to the second stage, an additional gas stream containing an excess of hydrogen or carbon oxides to control the volumetric ratio of CO / (H 2 + CO 2 ). This method also includes the stage of preliminary reduction of carbon monoxide from dioxide in additional reactors (RF patent No. 2052444, C 07 C 31/04, 1996).
Недостатком известного способа являются значительные энергозатраты, в том числе увеличение энергозатрат на процесс восстановления оксидов, а также необходимость использования компрессоров для достижения заданного давления на операции синтеза, требующих постоянного контроля и ухода.The disadvantage of this method is significant energy consumption, including an increase in energy consumption for the oxide reduction process, as well as the need to use compressors to achieve a given pressure on the synthesis operation, requiring constant monitoring and care.
Известен способ переработки природного газа с получением метанола, включающий парокислородную конверсию природного газа с получением синтез-газа, утилизацию тепла, частичное удаление из синтез-газа диоксида углерода, осушку, компрессию до давления 8,5-9,0 МПа и синтез метанола в две ступени - предварительную проточную под давлением парокислородной конверсии и основную циркуляционную (патент РФ №2135454, МПК 6 С 07 С 31/04, 1999 г.).A known method of processing natural gas to produce methanol, including the vapor-oxygen conversion of natural gas to produce synthesis gas, heat recovery, partial removal of carbon dioxide from synthesis gas, drying, compression to a pressure of 8.5-9.0 MPa and the synthesis of methanol in two steps - preliminary flow under pressure of steam-oxygen conversion and the main circulation (RF patent No. 2135454, IPC 6 C 07 C 31/04, 1999).
Недостатком известного способа являются применение парокислородной конверсии, требующей больших затрат на обеспечение безопасности процесса, а также необходимость удаления избыточно образующейся двуокиси углерода, что влечет за собой значительные энергозатраты. Для осуществления данного способа требуется дорогостоящее и высокоточное оборудование, как, например, компрессоры.The disadvantage of this method is the use of steam-oxygen conversion, which requires large costs to ensure the safety of the process, as well as the need to remove excessively formed carbon dioxide, which entails significant energy costs. To implement this method requires expensive and high-precision equipment, such as compressors.
Известен способ получения метанола, включающий парокислородную конверсию природного газа, выделение части двуокиси углерода из конвертированного газа с последующей осушкой и компрессией до давления 8,5-9,5 МПа и синтез метанола из оксидов углерода и водорода в полочных колоннах (патент РФ №2099320, МПК 6 С 07 С 29/15, 1997 г.).A known method of producing methanol, including the vapor-oxygen conversion of natural gas, the allocation of part of carbon dioxide from the converted gas, followed by drying and compression to a pressure of 8.5 to 9.5 MPa and the synthesis of methanol from carbon oxides and hydrogen in shelf columns (RF patent No. 2099320, IPC 6 C 07 C 29/15, 1997).
Недостатком известного способа являются применение парокислородной конверсии, требующей больших затрат на обеспечение безопасности процесса, а также необходимость удаления избыточно образующейся двуокиси углерода, что влечет за собой значительные энергозатраты. Для осуществления данного способа необходимо дорогостоящее оборудование, как, например, компрессоры, требующие постоянного слежения и ухода.The disadvantage of this method is the use of steam-oxygen conversion, which requires large costs to ensure the safety of the process, as well as the need to remove excessively formed carbon dioxide, which entails significant energy costs. To implement this method requires expensive equipment, such as compressors, requiring constant tracking and maintenance.
Известен способ переработки природного газа с получением метанола, включающий отбор природного газа под давлением, нагревание, обессеривание газа, каталитическую паровую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла, компримирование газа, синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа, рекуперацию тепла последнего и отделение сконденсированного метанола, (патент РФ "2124387, МПК 6 С 07 С 27/26, 1999 г.). Данное решение принято за прототип.A known method of processing natural gas to produce methanol, including the selection of natural gas under pressure, heating, desulfurization of gas, catalytic steam conversion to produce converted gas, heat recovery, gas compression, methanol synthesis with unreacted gas circulation, heat recovery of the latter and separation of condensed methanol, (RF patent "2124387, IPC 6 C 07 C 27/26, 1999). This decision was taken as a prototype.
Недостатком прототипа являются значительные энергозатраты, применение компрессоров для обеспечения поднятия давления до необходимого уровня.The disadvantage of the prototype is significant energy consumption, the use of compressors to ensure that the pressure rises to the required level.
Задача, решаемая изобретением, обеспечение получения метанола за счет переработки попутных нефтяных газов, а также газов новых месторождений с нестабильным составом газа при низком давлении без применения дорогостоящих компрессоров на передвижных мобильных установках.The problem solved by the invention, the provision of methanol by processing associated petroleum gases, as well as gases from new fields with an unstable gas composition at low pressure without the use of expensive compressors in mobile mobile units.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе получения метанола, включающем отбор перерабатываемого газа, обессеривание, каталитическую паровую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла, синтез метанола, отделение сконденсированного метанола, в соответствии с изобретением отбирают газ нестабильного состава под давлением не менее 0,001 МПа, обессеривание газа совмещают со стадией ступенчатой стабилизации давления, синтез метанола проводят не менее чем в две последовательные проточные ступени с уменьшающимся объемом катализатора при давлении не менее 1,5 МПа, а отделение метанола производят между последовательными ступенями.The problem is solved due to the fact that in the known method for producing methanol, including the selection of the processed gas, desulfurization, catalytic steam conversion to produce converted gas, heat recovery, methanol synthesis, separation of condensed methanol, in accordance with the invention, a gas of unstable composition is selected under pressure not less than 0.001 MPa, gas desulfurization is combined with a stage of stepwise pressure stabilization, methanol synthesis is carried out in at least two consecutive flow stages with a decreasing catalyst volume at a pressure of at least 1.5 MPa, and the separation of methanol is carried out between successive stages.
Ступенчатую стабилизацию давления газа производят при помощи газоструйных аппаратов.Step-by-step stabilization of gas pressure is carried out using gas-jet apparatuses.
Технический результат решения поставленной задачи заключается в том, что за счет переработки газа нестабильного состава обеспечивается решение как экологических, так и экономических проблем, связанных с утилизацией попутных нефтяных газов, а также газов новых месторождений с нестабильным составом газа.The technical result of solving the problem lies in the fact that through the processing of gas of unstable composition provides a solution to both environmental and economic problems associated with the utilization of associated petroleum gases, as well as gases from new fields with unstable gas composition.
За счет того, что переработку газа производят при небольших давлениях: конвертирование при давлении от 0,001 МПа, а синтез метанола при давлении от 1,5 МПа, отпадает необходимость использования дорогостоящих компрессоров, требующих постоянного слежения за процессом их эксплуатации, что значительно снижает стоимость переработки газа и обслуживания установок и позволяет производить переработку на мобильных передвижных установках практически в полевых условиях.Due to the fact that gas processing is carried out at low pressures: conversion at a pressure of 0.001 MPa and methanol synthesis at a pressure of 1.5 MPa, there is no need to use expensive compressors that require constant monitoring of their operation, which significantly reduces the cost of gas processing and maintenance of plants and allows processing on mobile mobile plants in almost field conditions.
Кроме того, проведение процесса при низких давлениях позволяет совместить обессеривание газа со стадией ступенчатой стабилизации давления при помощи газоструйных аппаратов, что также влияет на снижение стоимости процесса производства метанола.In addition, carrying out the process at low pressures makes it possible to combine gas desulfurization with the stage of stepwise pressure stabilization using gas-jet apparatuses, which also affects the reduction in the cost of the methanol production process.
Проведение синтеза метанола не менее чем в две последовательные проточные ступени с уменьшающимся объемом катализатора и отделение метанола между последовательными ступенями позволяет исключить необходимость циркуляции синтез-газа, проводить синтез в проточных реакторах изотермического и адиабатического типа при низких давлениях в широком диапазоне объемных скоростей.The synthesis of methanol in at least two consecutive flow stages with a decreasing catalyst volume and the separation of methanol between successive stages eliminates the need for synthesis gas circulation, and synthesizes in isothermal and adiabatic flow reactors at low pressures over a wide range of space velocities.
Осуществление данного способа позволит перерабатывать газ нестабильного состава непосредственно на местах добычи с получением метанола и последующим его использованием для хозяйственных нужд. Таким образом можно избавиться от факелов над нефтяными месторождениями или месторождениями, где добываемый газ не соответствует требованиям ГОСТа. А также не тратить средства на прокладку газопроводов до мест переработки природного газа.The implementation of this method will allow the processing of gas of unstable composition directly at the production sites with the production of methanol and its subsequent use for household needs. Thus, it is possible to get rid of flares over oil fields or fields where the produced gas does not meet the requirements of GOST. And also do not spend money on laying gas pipelines to natural gas processing sites.
Фиг.1 - блок-схема стадий осуществления процесса.Figure 1 - block diagram of the stages of the process.
Фиг 2 - схема процесса получения метанола-сырца.Fig 2 is a diagram of a process for producing crude methanol.
Способ получения осуществляется следующим образом (см. фиг.2). Углеводородный газ нестабильного состава и давления (0,001-20 МПа), пройдя, при необходимости, блок очистки от серосодержащих соединений (на фиг.2 условно не показан), поступает на блок стабилизации давления 1, где последнее стабилизируется в интервале 2-5 МПа с образованием парогазовой смеси (соотношение пар:газ=4:1).The method of obtaining is as follows (see figure 2). Hydrocarbon gas of unstable composition and pressure (0.001-20 MPa), having passed, if necessary, a purification unit from sulfur-containing compounds (not shown conventionally in figure 2), enters pressure stabilization unit 1, where the latter is stabilized in the range of 2-5 MPa s the formation of a gas-vapor mixture (steam: gas ratio = 4: 1).
Затем предварительно нагретая до 650-750°С парогазовая смесь подвергается каталитическому паровому риформингу в трубчатой печи 2. Для увеличения общего теплового КПД установки предусмотрена утилизация тепла дымовых газов трубчатой печи 2, направленная на нагрев топочного газа, получение пара в.д. и перегрев парогазовой смеси перед входом в реакционные трубы. Утилизация тепла дымовых газов осуществляется в БТА (блок теплообменной аппаратуры) 3.Then, the vapor-gas mixture preheated to 650-750 ° C is subjected to catalytic steam reforming in the tube furnace 2. To increase the overall thermal efficiency of the installation, it is possible to utilize the heat of the flue gases of the tube furnace 2, aimed at heating the flue gas, and producing steam and overheating of the vapor-gas mixture before entering the reaction tubes. Utilization of flue gas heat is carried out in the BTA (heat exchange equipment unit) 3.
Конвертированный газ после выхода из реакционных труб направляется последовательно в рекуператор 4, котел-утилизатор 5, подогреватель 6 и конденсатор 7, где происходит утилизация тепла и отделение воды перед блоком синтеза метанола.The converted gas after leaving the reaction tubes is sent sequentially to a recuperator 4, a waste heat boiler 5, a
Синтез метанола осуществляется в блоке изотермических реакторов при температуре 180-280°С и давлении 2-5 МПа.Methanol synthesis is carried out in an isothermal reactor block at a temperature of 180-280 ° C and a pressure of 2-5 MPa.
Осушенный газ после конденсатора 7 поступает в подогреватель 8, где его температура поднимается до 180-280°С и далее направляется в изотермический реактор 9. После реактора газ проходит через рекуператор 10 и конденсатор 11, где происходит охлаждение реакционного газа с отделением метанола-сырца. После рекуператора 9 газ направляется на вторую ступень синтеза, идентичную первой и т.д.The dried gas after the
В зависимости от состава и давления исходного газа количество ступеней синтеза может колебаться от двух до восьми.Depending on the composition and pressure of the source gas, the number of synthesis steps can range from two to eight.
Отработанный газ из блока синтеза направляется на сжигание в виде топлива в трубчатой печи 2.The exhaust gas from the synthesis unit is sent for combustion in the form of fuel in a tube furnace 2.
Данный способ возможно осуществить с применением известного оборудования, исключив при этом использование дорогостоящих компрессоров.This method can be implemented using known equipment, eliminating the use of expensive compressors.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104291/04A RU2258691C1 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Method for preparing methanol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104291/04A RU2258691C1 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Method for preparing methanol |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004104291A RU2004104291A (en) | 2005-07-10 |
RU2258691C1 true RU2258691C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35838108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104291/04A RU2258691C1 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Method for preparing methanol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2258691C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014175956A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Uop Llc | Apparatuses and methods for reforming of hydrocarbons |
RU2538598C2 (en) * | 2009-03-13 | 2015-01-10 | Метанол Касале С.А. | Trapping co2 in process of methanol synthesis |
RU2606606C2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-01-10 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Reforming apparatus, reforming method, apparatus for producing chemical products equipped with reforming apparatus and method of producing chemical products |
RU2687951C2 (en) * | 2014-08-07 | 2019-05-16 | Линде Акциенгезелльшафт | Extraction of gases, in particular non-condensing gases, from mass flows, in particular from offgas streams from polymerization processes |
-
2004
- 2004-02-04 RU RU2004104291/04A patent/RU2258691C1/en active IP Right Revival
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538598C2 (en) * | 2009-03-13 | 2015-01-10 | Метанол Касале С.А. | Trapping co2 in process of methanol synthesis |
RU2606606C2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-01-10 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Reforming apparatus, reforming method, apparatus for producing chemical products equipped with reforming apparatus and method of producing chemical products |
US9737868B2 (en) | 2012-09-12 | 2017-08-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Reforming device and reforming method, and device for manufacturing chemical products equipped with reforming device and method for manufacturing chemical products |
US10258960B2 (en) | 2012-09-12 | 2019-04-16 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Reforming device and method for manufacturing chemical products |
WO2014175956A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Uop Llc | Apparatuses and methods for reforming of hydrocarbons |
RU2687951C2 (en) * | 2014-08-07 | 2019-05-16 | Линде Акциенгезелльшафт | Extraction of gases, in particular non-condensing gases, from mass flows, in particular from offgas streams from polymerization processes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004104291A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100760502B1 (en) | Method for producing carbon monoxide by reverse conversion with an adapted catalyst | |
US8663589B2 (en) | CO2 recovery using the sure process | |
US20220348461A1 (en) | Process for the conversion of carbon dioxide | |
CN106554831B (en) | Equipment and process for purifying methane and synchronously methanation-transforming carbon dioxide | |
JP6652694B2 (en) | Plasma arc furnace and applications | |
CN104226219A (en) | Chemical looping integration with a carbon dioxide gas purification unit | |
CN101239702B (en) | High temperature coke oven crude gas hydrogen generating system device and technique | |
RU2005120608A (en) | PSEUDOISOTHERMAL METHOD FOR PRODUCING AMMONIA | |
RU2503651C1 (en) | Method for obtaining methanol from hydrocarbon gas of gas and gas-condensate deposits, and plant for its implementation | |
RU2724051C2 (en) | Ammonia synthesis unit modernization method | |
CN110180383A (en) | Hydrogen sulfide sour gas sulphur hydrogen resource coordinating recyclable device and method | |
CN107777662A (en) | A kind of lighter hydrocarbons combine the method for hydrogen manufacturing with methanol | |
KR102354065B1 (en) | Synthesis gas production process and equipment by catalytic steam reforming of hydrocarbon feed gas | |
RU2258691C1 (en) | Method for preparing methanol | |
EA011376B1 (en) | Process for the preparation of urea | |
RU2535219C2 (en) | Method of technological condensate purification | |
US3810975A (en) | Start-up procedure for catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
CN103204469A (en) | Full-low-transformation technique for tail gas of calcium carbide furnaces | |
CN112673124A (en) | Process for the preparation of methanol | |
CN101372314A (en) | Method and apparatus for producing hydrogen from hydrogen-containing synthesis gas using palladium membrane | |
CN201056492Y (en) | Natural gas partial oxidation series-connected heat exchange type device for washing synthetic ammonia by liquid nitrogen | |
CN102477324A (en) | Method for preparing synthetic natural gas from coal carbonization gas as raw material | |
US9334454B2 (en) | Method for producing synthesis natural gas using straw gas | |
CN102337162B (en) | Low-water-steam-ratio saturated hot water tower CO transformation process | |
CN110950305B (en) | Purification method and purification system of semi-coke gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100205 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120310 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20131216 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20131223 |