RU2268252C1 - Purge gas-based methanol production process - Google Patents

Purge gas-based methanol production process Download PDF

Info

Publication number
RU2268252C1
RU2268252C1 RU2004127252/04A RU2004127252A RU2268252C1 RU 2268252 C1 RU2268252 C1 RU 2268252C1 RU 2004127252/04 A RU2004127252/04 A RU 2004127252/04A RU 2004127252 A RU2004127252 A RU 2004127252A RU 2268252 C1 RU2268252 C1 RU 2268252C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
methanol
synthesis
gas
purge gas
Prior art date
Application number
RU2004127252/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Хаймович Сосна (RU)
Михаил Хаймович Сосна
Юрий Абрамович Соколинский (RU)
Юрий Абрамович Соколинский
Марина Петровна Шилкина (RU)
Марина Петровна Шилкина
Original Assignee
Михаил Хаймович Сосна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Хаймович Сосна filed Critical Михаил Хаймович Сосна
Priority to RU2004127252/04A priority Critical patent/RU2268252C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268252C1 publication Critical patent/RU2268252C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: industrial organic synthesis.
SUBSTANCE: invention relates to improved process of producing methanol from purge gas produced in basic methanol or ammonia synthesis. Process comprises dispensing compressed carbon dioxide into basic synthesis purge gas, heating resultant gas mixture to starting synthesis temperature, passing thus heated gas through methanol synthesis catalyst, cooling reacted gas, recovering condensed crude methanol, and separating non-condensed gas stream into return stream and purge stream, the former being designed for mixing with basic synthesis purge gas stream and passed to one or two circulation jet compressors. Circulation is effected by energy provide either by (i) pressure of basic synthesis purge gas, which is supplied to jet compressor and further dispensed into compressed carbon dioxide stream, or by (ii) pressure of compressed carbon dioxide, which is dispensed into jet compressor and then introduced into basic synthesis purge gas stream, or by (iii) pressure of basic synthesis purge gas and pressure of indicated compressed carbon dioxide, both being supplied to one or two jet compressors. Ammonia or methanol production purge gas is successfully used for production of methanol without utilizing additional hydrogen-containing streams.
EFFECT: reduced methanol production cost.
4 cl, 5 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано, в частности, на заводах, выпускающих метанол и аммиак.The present invention relates to the field of chemical technology and can be used, in particular, in factories producing methanol and ammonia.

Известен способ производства метанола, описанный в заявке РФ N 93054026, и предполагающий осуществление процесса синтеза метанола, в котором в качестве исходного водородсодержащего газа используется продувочный газ производства аммиака. Образование метанола протекает по следующим реакциям:A known method for the production of methanol described in the application of the Russian Federation N 93054026, and involving the implementation of the methanol synthesis process, in which the purge gas of ammonia production is used as the source of hydrogen-containing gas. The formation of methanol proceeds according to the following reactions:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Продувочный газ состоит из водорода и инертных примесей: метан, азот, аргон и аммиак. При этом для обеспечения синтеза метанола в продувочные газы синтеза аммиака дозируется диоксид углерода в таком количестве, чтобы максимально использовать водород в продувочном газе. При этом величина факториала (f), представляющая отношение f=(Н2-CO2)/(CO2+СО), составляет 2.0-2.15. Основным недостатком указанного способа является низкая эффективность, которая обусловлена тем, что схема является проточной, а не циркуляционной. Известен также способ производства метанола, описанный в патенте US 5424335 и предполагающий осуществление процесса синтеза метанола в две ступени, одна из которых использует свежий синтез-газ, а вторая ступень осуществляет синтез метанола из продувочных газов синтеза метанола первой ступени по проточной схеме. К недостаткам указанного способа следует отнестиThe purge gas consists of hydrogen and inert impurities: methane, nitrogen, argon and ammonia. At the same time, to ensure the synthesis of methanol into the purge gases for the synthesis of ammonia, carbon dioxide is dosed in such an amount that the maximum use of hydrogen in the purge gas. Moreover, the factorial value (f), representing the ratio f = (H 2 -CO 2 ) / (CO 2 + CO), is 2.0-2.15. The main disadvantage of this method is the low efficiency, which is due to the fact that the circuit is flowing, and not circulating. There is also known a method for the production of methanol, described in US patent 5424335 and involving the implementation of the methanol synthesis process in two stages, one of which uses fresh synthesis gas, and the second stage carries out the synthesis of methanol from the purge gases of the first stage methanol synthesis according to the flow diagram. The disadvantages of this method include

1. Низкое содержание оксида углерода и диоксида углерода в продувочном газе, что обуславливает низкую выработку метанола из указанных газов.1. The low content of carbon monoxide and carbon dioxide in the purge gas, which leads to a low production of methanol from these gases.

2. Проточная схема обуславливает малую степень срабатывания реагентов исходного синтез-газа и большой объем катализатора.2. The flow diagram causes a small degree of response of the reactants of the initial synthesis gas and a large amount of catalyst.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, описанный в патенте US 4226795. Способ, включающий нагревание продувочного газа до начальной температуры синтеза, пропускание газа через катализатор синтеза метанола, охлаждение прореагировавшего продувочного газа, выделение сконденсированного метанола, вывод из системы части несконденсированного потока продувочного газа и циркуляцию оставшейся части несконденсированного потока продувочного газа обратно в синтез метанола на продувочных газах и отличающийсяThe closest in technical essence to the claimed is the method described in US patent 4226795. A method comprising heating the purge gas to an initial synthesis temperature, passing gas through a methanol synthesis catalyst, cooling the reacted purge gas, isolating condensed methanol, withdrawing part of the non-condensed purge stream from the system gas and circulating the remainder of the non-condensed purge gas stream back to methanol synthesis on purge gases and characterized

использованием в качестве исходного водородсодержащего газа продувочного газа производства аммиака, метанола и т.д.;using as a source of hydrogen-containing gas purge gas production of ammonia, methanol, etc .;

использованием дополнительного водородсодержащего газа с более низким давлением, чем давление продувочного газа, который является продувочным газом другого производства, повышением давления второго водородосодержащего газового потока за счет энергии продувочного газа в струйном компрессоре;using additional hydrogen-containing gas with a lower pressure than the pressure of the purge gas, which is a purge gas of another production, by increasing the pressure of the second hydrogen-containing gas stream due to the energy of the purge gas in the jet compressor;

дозировкой оксидов углерода в газовую смесь для поддержания факториала в пределах от 2:1 до 12:1.dosage of carbon oxides in the gas mixture to maintain the factorial in the range from 2: 1 to 12: 1.

Для осуществления циркуляции несконденсированного потока продувочного газа используется циркуляционный компрессор с приводом.A circulating compressor with a drive is used to circulate the non-condensed purge gas stream.

К недостаткам указанного способа следует отнести.The disadvantages of this method should be attributed.

1. Необходимость использования в качестве дополнительного сырья продувочный газ другого производства с более низким давлением, чем основной поток.1. The need to use as an additional raw material purge gas of another production with a lower pressure than the main stream.

2. Дополнительные затраты энергии на привод циркуляционного компрессора.2. Additional energy costs for the drive of the circulation compressor.

Технической задачей данного изобретения является более эффективное использование продувочного газа производства аммиака или метанола для получения метанола без привлечения дополнительных водородосодержащих потоков.An object of the invention is to more efficiently use purge gas for the production of ammonia or methanol to produce methanol without involving additional hydrogen-containing streams.

Поставленная задача достигается за счетThe task is achieved by

1) дозировки сжатого диоксида углерода в продувочный газ;1) dosages of compressed carbon dioxide in the purge gas;

2) осуществления процесса синтеза метанола из смеси продувочного газа производства аммиака или метанола с диоксидом углерода по циркуляционной схеме;2) a process for the synthesis of methanol from a purge gas mixture of ammonia or methanol production with carbon dioxide in a circulation scheme;

3) использования давления продувочного газа основного синтеза аммиака или метанола либо давления сжатого в компрессоре диоксида углерода для осуществления циркуляции с помощью струйного компрессора в установке синтеза метанола на продувочных газах.3) using the purge gas pressure of the main synthesis of ammonia or methanol or the pressure of carbon dioxide compressed in the compressor to circulate with the help of a jet compressor in the methanol synthesis unit for purge gases.

Сущность изобретения в способе получения метанола из продувочного газа основного синтеза аммиака или метанола, который включаетThe essence of the invention in a method for producing methanol from a purge gas of the main synthesis of ammonia or methanol, which includes

- дозирование в продувочный газ основного синтеза сжатого диоксида углерода,- dosing into the purge gas of the main synthesis of compressed carbon dioxide,

- нагревание полученной газовой смеси до начальной температуры синтеза,- heating the resulting gas mixture to an initial synthesis temperature,

- пропускание нагретого газа через катализатор синтеза метанола,- passing the heated gas through a methanol synthesis catalyst,

- охлаждение прореагировавшего газа, выделение сконденсированного метанола-сырца,- cooling the reacted gas, the release of condensed crude methanol,

- разделение несконденсированного газового потока на два: возвратный и продувочный,- separation of the non-condensed gas stream into two: return and purge,

и заключается в следующем: возвратный несконденсированный поток для смешения с потоком продувочного газа основного синтеза направляют в один или два циркуляционных струйных компрессора и циркуляцию осуществляютand consists in the following: the return non-condensed stream for mixing with the purge gas stream of the main synthesis is sent to one or two circulation jet compressors and the circulation is carried out

а) либо за счет энергии давления продувочного газа основного синтеза, которые подаются в струйный компрессор, с последующим указанным дозированием в поток сжатого диоксида углерода,a) either due to the pressure energy of the main synthesis purge gas, which are supplied to the jet compressor, followed by the indicated dosing into the stream of compressed carbon dioxide,

б) либо за счет энергии давления сжатого в компрессоре диоксида углерода, указанное дозирование которого осуществляют в струйный компрессор с последующим введением в поток продувочного газа основного синтеза,b) either due to the pressure energy of the carbon dioxide compressed in the compressor, the indicated dosage of which is carried out in the jet compressor with the subsequent introduction of the main synthesis into the purge gas stream,

в) либо за счет энергии давления продувочного газа основного синтеза и энергии давления указанного сжатого в компрессоре диоксида углерода. При условии равенства давления указанных потоков смесь указанных потоков подается в один струйный компрессор, а при условии неравенства давления указанных потоков каждый поток подается в индивидуальный струйный компрессор.c) either due to the pressure energy of the purge gas of the main synthesis and the pressure energy of said carbon dioxide compressed in the compressor. Provided that the pressure of the indicated flows is equal, a mixture of these flows is supplied to one jet compressor, and provided that the pressure of the indicated flows is not equal, each stream is supplied to an individual jet compressor.

Кратность циркуляции изменяют в пределах от 1.1 до 5.0 в зависимости от давления технологических газов: продувочного газа основного синтеза и диоксида углерода. При этом, чем выше давление технологических газов, тем выше кратность циркуляции.The multiplicity of circulation varies from 1.1 to 5.0, depending on the pressure of the process gases: purge gas of the main synthesis and carbon dioxide. Moreover, the higher the pressure of the process gases, the higher the multiplicity of circulation.

Проведение предлагаемого способа поясняется прилагаемыми упрощенными технологическими схемами (фиг.1, 2, 3, 4, 5) в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения.The implementation of the proposed method is illustrated by the accompanying simplified technological schemes (1, 2, 3, 4, 5) in accordance with preferred embodiments of the invention.

Вариант 1 (фиг.1)Option 1 (figure 1)

Продувочный газ основного синтеза аммиака или метанола (поток 1) под давлением 32-40 МПа подается в струйный компрессор, поз.9, туда же подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2). При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 8-9 МПа.The purge gas of the main synthesis of ammonia or methanol (stream 1) under a pressure of 32-40 MPa is supplied to the jet compressor, item 9, the circulation gas of methanol synthesis on purge gases (stream 2) is also fed there. The pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 8-9 MPa.

Далее к потоку 3 дозируется диоксид углерода, сжатый в компрессоре поз. 10 до того же давления 8-9 МПа (поток 6). Полученный поток 4 направляется в отделение синтеза метанола, поз.11. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) и отходящий газ (поток 5). Далее из отходящего потока выводится поток 7 как продувочный газ с целью поддержания определенной концентрации инертных компонентов в цикле синтеза. Оставшийся поток 2 возвращается в струйный циркуляционный компрессор.Next to stream 3, carbon dioxide is metered, compressed in the compressor pos. 10 to the same pressure of 8-9 MPa (stream 6). The resulting stream 4 is sent to the methanol synthesis department, item 11. Raw methanol (stream 8) and off-gas (stream 5) are removed from the methanol synthesis unit. Next, stream 7 is discharged from the effluent stream as purge gas in order to maintain a certain concentration of inert components in the synthesis cycle. The remaining stream 2 is returned to the jet circulation compressor.

Вариант 2 (фиг.2)Option 2 (figure 2)

Диоксид углерода (поток 6), сжатый в компрессоре, поз. 10, до давления 32-40 МПа подается в струйный компрессор, поз.9. В струйный компрессор также подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2). При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 4.5-9.0 МПа. Далее поток 3 смешивается с продувочным газом основного синтеза (поток 1) под давлением 4.5-9.0 МПа. Полученный поток 4 направляется в отделение синтеза метанола, поз.11.Carbon dioxide (stream 6), compressed in a compressor, pos. 10, up to a pressure of 32-40 MPa is supplied to the jet compressor, item 9. A circulation gas of methanol synthesis on purge gases (stream 2) is also supplied to the jet compressor. In this case, the pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 4.5–9.0 MPa. Further, stream 3 is mixed with the main synthesis purge gas (stream 1) under a pressure of 4.5–9.0 MPa. The resulting stream 4 is sent to the methanol synthesis department, item 11.

Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) и отходящий газ (поток 5). Далее из отходящего потока выводится поток 7 как продувочный газ с целью поддержания определенной концентрации инертных компонентов в цикле синтеза. Оставшийся поток 2 возвращается в струйный циркуляционный компрессор.Raw methanol (stream 8) and off-gas (stream 5) are removed from the methanol synthesis unit. Next, stream 7 is discharged from the effluent stream as purge gas in order to maintain a certain concentration of inert components in the synthesis cycle. The remaining stream 2 is returned to the jet circulation compressor.

Вариант 3 (фиг.3)Option 3 (figure 3)

Диоксид углерода (поток 6), сжатый в компрессоре, поз.10, до давления 30-35 МПа, смешивается с потоком 1 продувочного газа производства аммиака или метанола под тем же давлением и смесь газов подается в струйный компрессор, поз.9. В струйный компрессор также подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2).Carbon dioxide (stream 6), compressed in a compressor, pos. 10, to a pressure of 30-35 MPa, is mixed with a purge gas stream 1 of the production of ammonia or methanol under the same pressure and the gas mixture is supplied to the jet compressor, pos. 9. A circulation gas of methanol synthesis on purge gases (stream 2) is also supplied to the jet compressor.

При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 4.5-9.0 МПа. Далее поток 3 направляется в отделение синтеза метанола, поз.11.In this case, the pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 4.5–9.0 MPa. Next, stream 3 is sent to the methanol synthesis department, item 11.

Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) и отходящий газ (поток 5). Далее из отходящего потока выводится поток 7 как продувочный газ с целью поддержания определенной концентрации инертных компонентов в цикле синтеза. Оставшийся поток 2 возвращается в струйный циркуляционный компрессор.Raw methanol (stream 8) and off-gas (stream 5) are removed from the methanol synthesis unit. Next, stream 7 is discharged from the effluent stream as purge gas in order to maintain a certain concentration of inert components in the synthesis cycle. The remaining stream 2 is returned to the jet circulation compressor.

Вариант 4 (фиг.5)Option 4 (figure 5)

Диоксид углерода (поток 6), сжатый в компрессоре, поз.10, до давления 30-35 МПа, поступает в струйный компрессор, поз.12. В струйный компрессор, поз. 12, также подается часть циркуляционного газа синтеза метанола на продувочных газах (поток 2а). Из струйного компрессора, поз. 12, выходит поток 3. Продувочные газы производства аммиака или метанола (поток 1) под давлением, отличным от давления диоксида углерода, подаются в струйный компрессор, поз. 13. Туда же подается оставшаяся часть циркуляционного газа синтеза метанола на продувочных газах (поток 26). Из струйного компрессора, поз. 13, выходит поток 4. Потоки 3 и 4 смешиваются и образуют поток 9, который направляется в отделение синтеза метанола, поз. 11. Давление газовых потоков на выходе из струйных компрессоров должно быть одинаковым, что обусловлено соответствующим делением потока 2 на потоки 2а и 2б. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) и отходящий газ (поток 5). Далее из отходящего потока выводится поток 7 как продувочный газ с целью поддержания определенной концентрации инертных компонентов в цикле синтеза. Оставшийся поток 2 делится на два потока 2а и 2б, которые возвращаются в струйные компрессоры, поз.12 и 13.Carbon dioxide (stream 6), compressed in a compressor, pos. 10, to a pressure of 30-35 MPa, enters the jet compressor, pos. 12. In the jet compressor, pos. 12, a portion of the methanol synthesis gas circulating gas on purge gases is also supplied (stream 2a). From a jet compressor, pos. 12, stream 3 emerges. The purge gases from ammonia or methanol production (stream 1) under a pressure different from the pressure of carbon dioxide are fed to the jet compressor, pos. 13. The remainder of the circulating methanol synthesis gas in the purge gases is fed there (stream 26). From a jet compressor, pos. 13, stream 4 emerges. Streams 3 and 4 mix and form stream 9, which is sent to the methanol synthesis department, pos. 11. The pressure of the gas streams at the outlet of the jet compressors should be the same, due to the corresponding division of stream 2 into streams 2a and 2b. Raw methanol (stream 8) and off-gas (stream 5) are removed from the methanol synthesis unit. Next, stream 7 is discharged from the effluent stream as purge gas in order to maintain a certain concentration of inert components in the synthesis cycle. The remaining stream 2 is divided into two streams 2a and 2b, which are returned to the jet compressors, pos.12 and 13.

Результаты, полученные при инженерных расчетах описанных выше вариантов процесса, приведены ниже в таблице 1. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The results obtained during engineering calculations of the above process options are shown below in table 1. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (иллюстрирует циркуляцию с электроприводом) (фиг.4)Example 1 (illustrates the circulation with the electric drive) (figure 4)

Продувочный газ (поток 1) основного производства метанола имеет следующий состав: СО - 9.97%, СН4 - 8.95%, Н2 - 68.71%, CO2 - 0.58%, Ar - 2.6% N2 - 9.19%, расход 5140 нм3/час и давление 5.0 МПа. Продувочный газ смешивается с сжатым до 5.0 МПа диоксидом углерода (поток 6) в количестве 770 нм3/час. Смесь газов (поток 3) поступает на всас циркуляционного компрессора, поз.9, предварительно смешавшись с циркуляционным газом (поток 2). Сжатый циркуляционный газ (поток 4) поступает в отделение синтеза, поз.11. Циркуляционный компрессор с электроприводом обеспечивает кратность циркуляции 4.5. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) в количестве 1.043 т/час и остаточный газ (поток 5). Далее из остаточного газа отделяется продувочный газ (поток 7), оставшийся газ (поток 2) возвращается на всас циркуляционного компрессора. Расход электроэнергии на сжатие диоксида углерода и осуществление циркуляции составляет 336 кВт·ч на тонну метанола сырца.The purge gas (stream 1) of the main methanol production has the following composition: СО - 9.97%, СН 4 - 8.95%, Н 2 - 68.71%, CO 2 - 0.58%, Ar - 2.6% N 2 - 9.19%, consumption 5140 nm 3 / hour and pressure 5.0 MPa. The purge gas is mixed with carbon dioxide compressed to 5.0 MPa (stream 6) in an amount of 770 nm 3 / h. A mixture of gases (stream 3) enters the inlet of the circulation compressor, item 9, previously mixed with the circulation gas (stream 2). Compressed circulating gas (stream 4) enters the synthesis compartment, item 11. The electric circulation pump provides a multiplicity of circulation of 4.5. Raw methanol (stream 8) in the amount of 1.043 t / h and residual gas (stream 5) are removed from the methanol synthesis unit. Then purge gas (stream 7) is separated from the residual gas, the remaining gas (stream 2) is returned to the inlet of the circulation compressor. The energy consumption for compressing carbon dioxide and circulating is 336 kWh per tonne of raw methanol.

Пример 2 (фиг.1)Example 2 (FIG. 1)

Продувочный газ (поток 1) основного производства метанола имеющий следующий состав: СО - 9.97%, СН4 - 8.95%, Н2 - 68.71%, CO2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N2 - 9.19%, расход 5140 нм3/час и давление 40.0 МПа, подается в струйный компрессор, поз.9, туда же подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2) в количестве 14991 нм3/час, что соответствует кратности циркуляции 2.54. При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 9.0 МПа. Далее к потоку 3 дозируется диоксид углерода (поток 6) в количестве 770 нм3/час и сжатый до давления 9.0 МПа. Полученный поток 4 направляется в отделение синтеза метанола, поз.11, где происходит образование метанола. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) в количестве 1.578 т/час и при этом расход электроэнергии на сжатие диоксида углерода составляет 101 кВт·ч на тонну метанола сырца.Purge gas (stream 1) of the main methanol production having the following composition: СО - 9.97%, СН 4 - 8.95%, Н 2 - 68.71%, CO 2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N 2 - 9.19%, consumption 5140 nm 3 / hour and a pressure of 40.0 MPa, it is supplied to the jet compressor, item 9, the circulation gas of methanol synthesis on purge gases (stream 2) is also fed there in an amount of 14991 nm 3 / hour, which corresponds to a circulation ratio of 2.54. The pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 9.0 MPa. Then, carbon dioxide (stream 6) is dosed to stream 3 in an amount of 770 nm 3 / h and compressed to a pressure of 9.0 MPa. The resulting stream 4 is sent to the methanol synthesis department, item 11, where methanol is formed. Raw methanol (stream 8) is removed from the methanol synthesis unit (stream 8) in an amount of 1.578 t / h, and the electric energy consumption for compressing carbon dioxide is 101 kWh per ton of raw methanol.

Пример 3 (фиг.2)Example 3 (figure 2)

Диоксид углерода в количестве 770 нм3/час (поток 6) сжимается в компрессоре, поз.10, до 35.0 МПа подается в струйный компрессор, поз.9, туда же подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2) в количестве 23130 нм3/час, что соответствует кратности циркуляции 4.5. При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 5.0 МПа. Продувочный газ (поток 1) основного производства метанола, имеющий следующий состав: СО - 9.97%, СН4 - 8.95%, Н2 - 68.71%, CO2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N2 - 9.19%, расход 5140 нм3/час и давление 5.0 МПа, подается в смесь газа после струйного компрессора, поз.9. Полученный поток 4 направляется в отделение синтеза метанола, поз.11, где происходит образование метанола. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) в количестве 1.043 т/час и при этом расход электроэнергии на сжатие диоксида углерода составляет 290 кВт·ч на тонну метанола сырца.Carbon dioxide in the amount of 770 nm 3 / hour (stream 6) is compressed in the compressor, item 10, up to 35.0 MPa is fed to the jet compressor, item 9, the circulation gas of methanol synthesis on purge gases (stream 2) in the amount of 23130 is also fed there nm 3 / hour, which corresponds to a multiplicity of circulation of 4.5. The pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 5.0 MPa. Purge gas (stream 1) of the main methanol production, having the following composition: СО - 9.97%, СН 4 - 8.95%, Н 2 - 68.71%, CO 2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N 2 - 9.19%, consumption 5140 nm 3 / h and a pressure of 5.0 MPa, is fed into the gas mixture after the jet compressor, item 9. The resulting stream 4 is sent to the methanol synthesis department, item 11, where methanol is formed. Raw methanol (stream 8) is removed from the methanol synthesis unit (stream 8) in an amount of 1.043 t / h, and the electric energy consumption for compressing carbon dioxide is 290 kWh per ton of raw methanol.

Пример 4 (фиг.3)Example 4 (figure 3)

Продувочный газ (поток 1) основного производства метанола, имеющий следующий состав: СО - 9.97%, СН4 - 8.95%, Н2 - 68.71%, CO2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N2 - 9.19%, расход 5140 нм3/час и давление 40.0 МПа смешивается с сжатым до того же давления диоксидом углерода (поток 6) в количестве 770 нм3/час. Газовая смесь подается в струйный компрессор, поз.9, туда же подается циркуляционный газ синтеза метанола на продувочных газах (поток 2) в количестве 26558 нм3/час, что соответствует кратности циркуляции 4.5. При этом давление смешанного газа на выходе из струйного компрессора (поток 3) достигает 9.0 МПа. Поток 3 направляется в отделение синтеза метанола, поз. 11, где происходит образование метанола. Из отделения синтеза метанола выводится метанол-сырец (поток 8) в количестве 1.859 т/час и при этом расход электроэнергии на сжатие диоксида углерода составляет 183 кВт·ч на тонну метанола сырца.Purge gas (stream 1) of the main methanol production, having the following composition: СО - 9.97%, СН 4 - 8.95%, Н 2 - 68.71%, CO 2 - 0.58%, Ar - 2.6%, N 2 - 9.19%, consumption 5140 nm 3 / h and a pressure of 40.0 MPa is mixed with compressed to the same pressure carbon dioxide (stream 6) in an amount of 770 nm 3 / h. The gas mixture is supplied to the jet compressor, item 9, the circulation gas of methanol synthesis on the purge gases (stream 2) in the amount of 26558 nm 3 / hour, which corresponds to a circulation rate of 4.5, is also fed there. The pressure of the mixed gas at the outlet of the jet compressor (stream 3) reaches 9.0 MPa. Stream 3 is sent to the methanol synthesis department, pos. 11, where methanol is formed. Raw methanol (stream 8) is removed from the methanol synthesis unit (stream 8) in an amount of 1.859 t / h, and the electric energy consumption for compressing carbon dioxide is 183 kWh per ton of raw methanol.

Как видно из примеров 1, 2, 3, 4,As can be seen from examples 1, 2, 3, 4,

использование циркуляции, организованной за счет энергии сжатых технологических потоков в отделении синтеза метанола на продувочных газах, позволяет снизить удельный расход электроэнергии на тонну метанола-сырца в интервале от 15 до 70%,the use of circulation organized by the energy of compressed process streams in the methanol synthesis section on purge gases allows to reduce the specific energy consumption per ton of crude methanol in the range from 15 to 70%,

при использовании энергии сжатого до 40.0 МПа диоксида углерода и энергии продувочных газов производства аммиака или метанола для циркуляции газа в отделении синтеза увеличивается съем метанола-сырца на 18%,when using the energy of carbon dioxide compressed to 40.0 MPa and the purge gas energy of ammonia or methanol production for gas circulation in the synthesis section, the extraction of raw methanol increases by 18%,

при низком давлении основного синтеза циркуляцию синтеза на продувочных газах целесообразно организовать за счет энергии сжатого в компрессоре диоксида углерода.at low pressure of the main synthesis, it is advisable to organize the circulation of synthesis on purge gases due to the energy of carbon dioxide compressed in the compressor.

Таблица 1Table 1 НаименованиеName Синтез на продувочных газахPurge gas synthesis Давление: продувоч. газов/диоксида углерода, МПаPressure: purge. gases / carbon dioxide, MPa Расход продув. газов на синтез нм3Airflow gas synthesis nm 3 / h Расход CO2 нм3Consumption of CO 2 nm 3 / h Давление синтеза, МПаSynthesis pressure, MPa Кратность циркуляцииCirculation rate Расход электр.энергии кВт·ч/т метанола-сырцаElectric energy consumption kW · h / t raw methanol Производ. по метанолу-сырцу т/часProduction. raw methanol t / h Пример 1 с учетом прототипаExample 1, taking into account the prototype Циркуляция за счет компрессора с эллектроприводомElectric Compressor Circulation 5.0/5.05.0 / 5.0 51405140 770770 5.05.0 4.54.5 336.0336.0 1.0431.043 Пример 2
Вариант 1
Example 2
Option 1
Циркуляция за счет энергии продувочных газовPurge Gas Circulation 40/9.040 / 9.0 51405140 770770 9.09.0 2.542.54 101.0101.0 1.5781.578
Пример 3
Вариант 2
Example 3
Option 2
Циркуляция за счет энергии сжатого в компрессоре диоксида углеродаCirculation due to the energy of carbon dioxide compressed in the compressor 5.0/35.05.0 / 35.0 51405140 770770 5.05.0 4.54.5 290.0290.0 1.0431.043
Пример 4
Вариант 3
Example 4
Option 3
Циркуляция за счет энергии продувочных газов и диоксида углеродаCirculation due to purge gas and carbon dioxide energy 40/4040/40 51405140 770770 9.09.0 4.54.5 183.0183.0 1.8591.859

Claims (4)

1. Способ получения метанола из продувочного газа основного синтеза метанола или аммиака, включающий дозирование в продувочный газ основного синтеза сжатого диоксида углерода, нагревание полученной газовой смеси до начальной температуры синтеза, пропускание нагретого газа через катализатор синтеза метанола, охлаждение прореагировавшего газа, выделение сконденсированного метанола-сырца и разделение несконденсированного газового потока на два: возвратный и продувочный, отличающийся тем, что возвратный поток для смешения с потоком продувочного газа основного синтеза направляют в один или два циркуляционных струйных компрессора и циркуляцию осуществляют:1. A method of producing methanol from a purge gas of the main synthesis of methanol or ammonia, comprising dosing compressed carbon dioxide into the purge gas of the main synthesis, heating the resulting gas mixture to an initial synthesis temperature, passing heated gas through a methanol synthesis catalyst, cooling the reacted gas, and condensed methanol raw and separation of the non-condensed gas stream into two: return and purge, characterized in that the return stream for mixing with the stream pr The main synthesis blow gas is sent to one or two circulation jet compressors and the circulation is carried out: а) либо за счет энергии давления продувочного газа основного синтеза, который подается в струйный компрессор, с последующим указанным дозированием в поток сжатого диоксида углерода,a) either due to the pressure energy of the main synthesis purge gas, which is supplied to the jet compressor, followed by the indicated dosage into the stream of compressed carbon dioxide, б) либо за счет энергии давления сжатого диоксида углерода, указанное дозирование которого осуществляют в струйный компрессор с последующим введением в поток продувочного газа основного синтеза, b) either due to the pressure energy of compressed carbon dioxide, the dosing of which is carried out in a jet compressor with the subsequent introduction of the main synthesis into the purge gas stream, в) либо за счет энергии давления продувочного газа основного синтеза и энергии давления указанного сжатого диоксида углерода, которые подаются в один или два струйных компрессора.c) either due to the pressure energy of the purge gas of the main synthesis and pressure energy of the specified compressed carbon dioxide, which are supplied to one or two jet compressors. 2. Способ по п. 1в, отличающийся тем, что при условии равенства давления продувочного газа основного производства и давления диоксида углерода смесь указанных потоков подается в один струйный компрессор.2. The method according to p. 1c, characterized in that, provided that the purge gas pressure of the main production is equal to the pressure of carbon dioxide, the mixture of these streams is fed into one jet compressor. 3. Способ по п. 1в, отличающийся тем, что при условии неравенства давления продувочного газа основного производства и давления диоксида углерода каждый поток подается в индивидуальный струйный компрессор.3. The method according to p. 1c, characterized in that, provided that the purge gas pressure of the main production and the carbon dioxide pressure are not equal, each stream is supplied to an individual jet compressor. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что кратность циркуляции находится в пределах от 1,1 до 5,0 в зависимости от давления газов - продувочного газа основного синтеза и диоксида углерода: чем выше давление газов, тем выше кратность циркуляции.4. The method according to claim 1, characterized in that the circulation ratio is in the range from 1.1 to 5.0, depending on the pressure of the gases — purge gas of the main synthesis and carbon dioxide: the higher the gas pressure, the higher the circulation ratio.
RU2004127252/04A 2004-09-14 2004-09-14 Purge gas-based methanol production process RU2268252C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127252/04A RU2268252C1 (en) 2004-09-14 2004-09-14 Purge gas-based methanol production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127252/04A RU2268252C1 (en) 2004-09-14 2004-09-14 Purge gas-based methanol production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2268252C1 true RU2268252C1 (en) 2006-01-20

Family

ID=35873448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127252/04A RU2268252C1 (en) 2004-09-14 2004-09-14 Purge gas-based methanol production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268252C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2229439C1 (en) Stepped pressure increase-involving ammonia production process
JP3811523B2 (en) Integrated ammonia / urea method
EP2070582B1 (en) Method and equipment for the enrichment of heavy oxygen isotopes
US20200039831A1 (en) Multiple-pressure process for the production of ammonia
EA029293B1 (en) Process and reaction system for the preparation of methanol
CN105829289A (en) Integrated production of urea and melamine
US8992842B2 (en) Systems and methods of making ammonia using hydrogen and nitrogen gases
AU2010311768A1 (en) Ammonia production process
US3615200A (en) Process for concentrating inert components in pressurized synthesis loop
CN106458867A (en) Process and plant for the synthesis of urea and melamine
CN1407950A (en) Ammonia Synthesis and apparatus therefor
RU2268252C1 (en) Purge gas-based methanol production process
RU2193023C2 (en) Method of joint production of ammonia and methanol, plant for realization of this method and method of modernization of ammonia synthesis plant
CN100453938C (en) Method and apparatus for the production of carbon monoxide and/or hydrogen and/or a mixture of hydrogen and carbon monoxide by cryogenic distillation
CN112028089B (en) Production device and method of ammonium nitrate
CN1116230C (en) Process for preparation of ammonia
RU2289566C1 (en) Methanol production process
JP2001509771A (en) Method of performing a catalytic or non-catalytic process using enriched oxygen as one of the reactants
CN102617405A (en) Cyclic utilization process of hydrogen-containing tail gas in flow process of producing urea by synthesis gas
JPH06298701A (en) Manufacturing process of methyl formate
CN112010783B (en) Ammonolysis reaction system, taurine intermediate sodium taurate and preparation method of taurine
RU2310642C1 (en) Methanol production process
US10196277B2 (en) Method for compression of ammonia synthesis gas and recycle gas for the production of ammonia by screw compressors
CN113636530A (en) Method for directly realizing one-step conversion from nitrogen to nitric acid by utilizing air
EP1083150A1 (en) Process and apparatus for producing ammonia in a recycle circuit using ceramic membranes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070915