RU2291851C1 - Method of methanol production - Google Patents
Method of methanol production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291851C1 RU2291851C1 RU2005135484/04A RU2005135484A RU2291851C1 RU 2291851 C1 RU2291851 C1 RU 2291851C1 RU 2005135484/04 A RU2005135484/04 A RU 2005135484/04A RU 2005135484 A RU2005135484 A RU 2005135484A RU 2291851 C1 RU2291851 C1 RU 2291851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- gas
- catalyst
- layers
- synthesis
- 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
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано на заводах, выпускающих метанол.The present invention relates to the field of chemical technology and can be used in factories producing methanol.
Известен способ производства метанола, описанный в авторском свидетельстве SU 1375311 и предполагающий осуществление процесса синтеза метанола в многополочном каталитическом реакторе, в котором для охлаждения циркуляционного газа между слоями используется хладоагент, подаваемый в теплообменник-охладитель, а затем в синтез-газ подается холодный байпас.A known method for the production of methanol is described in the copyright certificate SU 1375311 and involves the implementation of a methanol synthesis process in a multi-shelf catalytic reactor in which a coolant is used to cool the circulation gas between the layers, supplied to a heat exchanger-cooler, and then cold bypass is fed into the synthesis gas.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, описанный в книге Караваева М. Технология синтетического метанола. М.: Химия, 1984 и предполагающий осуществление процесса синтеза метанола, в котором для охлаждения циркуляционного газа между слоями катализатора используются только холодные байпасы.The closest in technical essence to the claimed is the method described in the book Karavaev M. Technology of synthetic methanol. M .: Chemistry, 1984 and involving the implementation of a methanol synthesis process in which only cold bypasss are used to cool the circulation gas between the catalyst beds.
К недостаткам указанного способа следует отнести:The disadvantages of this method include:
1. неполное использование активности катализатора на последних слоях вследствие уменьшения концентрации реагентов СО, СО2, Н2 и повышения концентрации продуктов реакции метанола и воды на последних слоях катализатора;1. incomplete use of the activity of the catalyst in the last layers due to a decrease in the concentration of reagents CO, CO 2 , H 2 and an increase in the concentration of reaction products of methanol and water on the last layers of the catalyst;
2. для действующего агрегата синтеза метанола существует предел по нагрузке свежего газа, связанный с проблемами отвода тепла реакции на первых полках.2. for the existing methanol synthesis unit, there is a limit on the load of fresh gas associated with problems of heat removal from the reaction on the first shelves.
Преодоление этих недостатков возможно, если максимально использовать активность последних слоев катализатора. Поставленная задача достигается за счет дополнительной подачи синтез-газа в существующие байпасы последних слоев катализатора при неизменной подаче свежего газа. Однако это возможно при достаточно высокой активности катализатора в первых слоях. По мере работы агрегата активность катализатора падает преимущественно на первых слоях, при этом температура начала реакции на первой полке должна повышаться. Для действующего агрегата возможность повышения температуры начала реакции на первой полке ограничена поверхностью рекуперативного теплообменника. Поэтому со снижением активности катализатора возможность дополнительной подачи синтез-газа в существующие байпасы последних слоев катализатора сокращается.Overcoming these disadvantages is possible if the maximum activity of the last catalyst layers is used. The task is achieved by additional supply of synthesis gas to the existing bypasses of the last catalyst layers with a constant supply of fresh gas. However, this is possible with a sufficiently high activity of the catalyst in the first layers. As the unit operates, the activity of the catalyst decreases mainly in the first layers, while the temperature of the onset of the reaction on the first shelf should increase. For the current unit, the possibility of increasing the reaction onset temperature on the first shelf is limited by the surface of the regenerative heat exchanger. Therefore, with a decrease in catalyst activity, the possibility of additional supply of synthesis gas to existing bypasses of the last catalyst layers is reduced.
Сущность изобретения в способе получения метанола, который включает:The invention in a method for producing methanol, which includes:
- смешение основного потока синтез-газа с циркуляционным газом;- mixing the main stream of synthesis gas with circulating gas;
- деление полученной смеси на два потока;- dividing the resulting mixture into two streams;
- нагревание одного из потоков газовой смеси до начальной температуры синтеза;- heating one of the streams of the gas mixture to the initial synthesis temperature;
- пропускание обоих потоков через реактор синтеза метанола, состоящий из четырех или пяти адиабатических слоев катализатора, причем нагретый поток подается на вход первого слоя, а холодный поток разделяется и поступает в виде холодных байпасов между слоями катализатора;- passing both streams through a methanol synthesis reactor consisting of four or five adiabatic catalyst beds, the heated stream being fed to the inlet of the first layer, and the cold stream being separated and supplied as cold bypasses between the catalyst layers;
- охлаждение прореагировавшего газа;- cooling of the reacted gas;
- выделение сконденсированного метанола-сырца;- the release of condensed crude methanol;
- разделение несконденсированного газового потока на два: циркуляционный и продувочный, который выводится из системы;- separation of the non-condensed gas stream into two: circulation and purge, which is removed from the system;
- сжатие циркуляционного несконденсированного потока в циркуляционном компрессоре,- compression of the circulating non-condensed stream in the circulating compressor,
заключается в том, что в существующие байпасы, начиная с предпоследнего, вводится дополнительный поток синтез-газа. При этом процент дополнительного потока синтез-газа, поступающего в существующие байпасы по отношению к основному потоку синтез-газа, меняется от 36.3% при высокой активности катализатора до 3.6% при пониженной активности катализатора. Распределение дополнительного потока синтез-газа между слоями меняется от 10 до 90%.lies in the fact that in the existing bypasses, starting from the penultimate, an additional stream of synthesis gas is introduced. At the same time, the percentage of additional synthesis gas flow entering the existing bypasses in relation to the main synthesis gas flow varies from 36.3% with high catalyst activity to 3.6% with reduced catalyst activity. The distribution of the additional synthesis gas flow between the layers varies from 10 to 90%.
Технологическая схема (фиг.1) предлагаемого способа заключается в следующем: синтез-газ сжимается в компрессоре поз.6 до давления 10.0-5.0 МПа и делится на два потока 1 и 13. Поток 1 подается на смешение с циркуляционным газом (поток 2). Полученный поток 3 делится на два потока - 4 и 5. Поток 5 поступает в реактор синтеза поз.2 в качестве холодных байпасов между адиабатическими слоями катализатора. Поток 13 делится на два потока 14 и 15, которые смешиваются с последними холодными байпасами. Поток 4 направляется в рекуперативный теплообменник поз.1, где нагревается до температуры начала реакции и далее (поток 6) поступает в реактор синтеза поз.2. Прореагировавший газ после реактора синтеза (поток 7) направляется в рекуперативный теплообменник поз.1, где охлаждается, отдавая тепло газовой смеси (поток 6), поступающей в реактор поз.2. После рекуперативного теплообменника охлажденный поток 8 поступает в холодильник-конденсатор поз.3 и далее в сепаратор поз.4, в котором происходит отделение жидкого метанола-сырца (поток 9) от не сконденсированного газового потока 10. Далее из отходящего не сконденсированного газового потока 10 выводится продувочный газ (поток 11) с целью поддержания определенной концентрации инертных компонентов в цикле синтеза. Оставшийся циркуляционный газ (поток 12) направляется в циркуляционный компрессор поз.5.The technological scheme (figure 1) of the proposed method is as follows: the synthesis gas is compressed in the compressor pos.6 to a pressure of 10.0-5.0 MPa and is divided into two streams 1 and 13. Stream 1 is fed to a mixture with circulating gas (stream 2). The resulting stream 3 is divided into two streams - 4 and 5. Stream 5 enters the synthesis reactor pos.2 as cold bypasses between the adiabatic catalyst layers. Stream 13 is divided into two streams 14 and 15, which are mixed with the last cold bypass. Stream 4 is sent to a recuperative heat exchanger pos.1, where it is heated to the temperature of the beginning of the reaction and then (stream 6) enters the synthesis reactor pos.2. The reacted gas after the synthesis reactor (stream 7) is sent to the recuperative heat exchanger pos.1, where it is cooled, losing heat to the gas mixture (stream 6) entering the reactor pos.2. After the recuperative heat exchanger, the cooled stream 8 enters the refrigerator-condenser pos. 3 and then to the separator pos. 4, in which the liquid methanol-raw material (stream 9) is separated from the non-condensed gas stream 10. Then, the exhausted non-condensed gas stream 10 is discharged purge gas (stream 11) in order to maintain a certain concentration of inert components in the synthesis cycle. The remaining circulating gas (stream 12) is sent to the circulating compressor pos.5.
Техническая реализации изобретения подтверждается следующими примерами. Для всех расчетов примеров были приняты следующие постоянные величины:Technical implementation of the invention is confirmed by the following examples. For all calculations of the examples, the following constant values were adopted:
Состав свежего синтез-газа, об.%:The composition of fresh synthesis gas, vol.%:
СО - 18.904, CO2 - 9.162, H2 - 70.064, CH4 - 1.047, N2 - 0.574, Ar - 0.249СО - 18.904, CO 2 - 9.162, H 2 - 70.064, CH 4 - 1.047, N 2 - 0.574, Ar - 0.249
Давление синтез-газа - 90 ати.The pressure of the synthesis gas is 90 bar.
Нагрузка по основному синтез-газу - 11000 нм /час, для данных условий процесса она является максимально возможной.The load on the main synthesis gas is 11000 nm / h; for these process conditions it is the maximum possible.
Нагрузка на циркуляционный компрессор - 53000 нм /час. Объем катализатора в реакторе - 8 м3, число слоев - 4 или 5.The load on the circulation compressor is 53000 nm / h. The volume of catalyst in the reactor is 8 m 3 , the number of layers is 4 or 5.
Температура конденсации метанола - 40°С.The methanol condensation temperature is 40 ° C.
Дополнительный поток синтез-газа, поступающего в два последних байпаса, делится в процентном соотношении от 10 до 90% на каждый слой. Температура входа циркуляционного газа на первый слой не может превышать 225°С, что обусловлено поверхностью рекуперативного теплообменника.The additional stream of synthesis gas entering the last two bypasss is divided in a percentage of 10 to 90% per layer. The temperature of the inlet of the circulation gas to the first layer cannot exceed 225 ° C, which is due to the surface of the regenerative heat exchanger.
Примеры 1, 2, 2а, 2б, 3, 3а, 3б, 4, 4а, 4б выполнены для одного и того же реактора с 4 слоями катализатора, а в примере 5 - с 5 слоями катализатора.Examples 1, 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b, 4, 4a, 4b are made for the same reactor with 4 catalyst layers, and in example 5 with 5 catalyst layers.
Пример 1. Расчет базового варианта без дополнительной подачи синтез-газа. Активность катализатора принята на начало кампании.Example 1. The calculation of the base case without additional supply of synthesis gas. The activity of the catalyst adopted at the beginning of the campaign.
В остальных примерах активность катализатора снижается по мере увеличения его срока службы.In the remaining examples, the activity of the catalyst decreases as its service life increases.
Пример 2, 2а, 2б. Расчет вариантов с дополнительной подачей синтез-газа в количестве 4000 нм3/час, причем в последний слой подается 90, 50, 10% от общего количества. Активность катализатора принята на начало кампании.Example 2, 2a, 2b. Calculation of options with an additional supply of synthesis gas in an amount of 4000 nm 3 / hour, with 90, 50, 10% of the total amount being supplied to the last layer. The activity of the catalyst adopted at the beginning of the campaign.
Пример 3, 3а, 3б. Расчет варианта с дополнительной подачей синтез-газа в количестве 2400 нм3/час, причем в последний слой подается 90, 50, 10% от общего количества. Активность катализатора в первом слое составляет 63.3% от начальной, а на остальных - осталась без изменения.Example 3, 3a, 3b. The calculation of the option with an additional supply of synthesis gas in an amount of 2400 nm 3 / hour, with 90, 50, 10% of the total amount being supplied to the last layer. The activity of the catalyst in the first layer is 63.3% of the initial, and on the rest - remained unchanged.
Пример 4, 4а, 4б. Расчет варианта с дополнительной подачей синтез-газа в количестве 400 нм3/час, причем в последний слой подается 90, 50, 10% от общего количества. Активность катализатора в первом слое составляет 63.3%, во втором слое 93.3% от начальной, а на остальных - осталась без изменения. Пример 5. Расчет варианта с 5-ю слоями и дополнительной подачей синтез-газа в количестве 4000 нм3/час в равных долях. Активность катализатора принята на начало кампании.Example 4, 4a, 4b. The calculation of the option with an additional supply of synthesis gas in an amount of 400 nm 3 / hour, with 90, 50, 10% of the total amount being supplied to the last layer. The activity of the catalyst in the first layer is 63.3%, in the second layer 93.3% of the initial one, and on the rest it remained unchanged. Example 5. The calculation of the option with 5 layers and an additional supply of synthesis gas in an amount of 4000 nm 3 / hour in equal parts. The activity of the catalyst adopted at the beginning of the campaign.
Как видно из примеров 1, 2, 2а, 2б, 3, 3а, 3б, 4, 4а, 4б, 5, сведенных в таблицу ,для активного катализатора дополнительная подача синтез-газа в существующие байпасы последних слоев катализатора составляет 36.3%, при этом производительность в четырехполочном агрегате увеличивается на 16.1%, а в пятиполочном - на 26.8%. При снижении активности катализатора приходится постепенно сокращать подачу дополнительного синтез-газа вплоть до 3.6%, чтобы не превысить предельно допустимую температуру входа в первый слой.As can be seen from examples 1, 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b, 4, 4a, 4b, 5, tabulated, for an active catalyst, the additional supply of synthesis gas to the existing bypasses of the last catalyst beds is 36.3%, while performance in the four-shelf unit increases by 16.1%, and in the five-shelf unit - by 26.8%. With a decrease in the activity of the catalyst, it is necessary to gradually reduce the supply of additional synthesis gas up to 3.6% so as not to exceed the maximum permissible temperature of entry into the first layer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135484/04A RU2291851C1 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Method of methanol production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135484/04A RU2291851C1 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Method of methanol production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2291851C1 true RU2291851C1 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135484/04A RU2291851C1 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Method of methanol production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291851C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522560C1 (en) * | 2013-03-04 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" | Method of methanol obtaining |
RU2534092C2 (en) * | 2008-11-28 | 2014-11-27 | Хальдор Топсеэ А/С | Method of combined methanol and ammonia production from initial hydrocarbon raw material |
-
2005
- 2005-11-16 RU RU2005135484/04A patent/RU2291851C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
М.М. КАРАВАЕВ. Технология синтетического метанола. - М.: Химия, 1984, с.112, 113, рис.3.36. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534092C2 (en) * | 2008-11-28 | 2014-11-27 | Хальдор Топсеэ А/С | Method of combined methanol and ammonia production from initial hydrocarbon raw material |
RU2522560C1 (en) * | 2013-03-04 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" | Method of methanol obtaining |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100519406C (en) | Low-delta p purifier for nitrogen, methane, and argon removal from syngas | |
EP3402773B1 (en) | Methanol process | |
JP5525525B2 (en) | High energy production in a propane dehydrogenation unit utilizing a high pressure product splitter column | |
EP3210961B1 (en) | Methanol production method and methanol production apparatus | |
CN107266338B (en) | The manufacturing method of isocyanates | |
CN102120934B (en) | Circulating liquid phase hydrogenation method | |
EP1930397B1 (en) | Apparatus and method for increasing the concentration of recycle hydrogen in high pressure hydrogenation reactor | |
CN101434569B (en) | Method and equipment for preparing caprolactam from cyclohexanone oxime | |
JP2002515467A5 (en) | ||
CN102015590A (en) | Styrene monomer process based on oxidative dehydrogenation of ethylbenzene using CO2 as a soft oxidant | |
CN107531499A (en) | For preparing the method and system of ammonia in double ammonia converter systems | |
JP2004514633A (en) | Multi-stage compression method for producing ammonia | |
TW202239741A (en) | Process for the energy-efficient production of alkali metal alkoxides | |
CN101659396A (en) | Process for the production of ammonia synthesis gas with improved cryogenic purification | |
RU2564818C2 (en) | Method and device for obtaining methanol with application of isothermal catalytic layers | |
MXPA02008603A (en) | Ammonia synthesis process and apparatus for use therein. | |
GB2560784A (en) | Method for revamping a methanol process | |
RU2291851C1 (en) | Method of methanol production | |
CN102171171A (en) | Method and system for the production of methanol | |
CN101568614A (en) | Oxygenate to olefin processing with product water utilization | |
US7619114B2 (en) | Method for the modernization of a urea production plant | |
KR20240021931A (en) | Method for post-treatment of methanol/water mixture in alkali metal methoxide production in reaction tower | |
RU2296704C2 (en) | Section of plant and method of separation and cleaning of synthesis-gas | |
SG173807A1 (en) | Turndown thermocompressor design for continuous catalyst recovery | |
RU2289566C1 (en) | Methanol production process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101117 |