RU2493902C1 - Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution - Google Patents

Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution Download PDF

Info

Publication number
RU2493902C1
RU2493902C1 RU2012112031/05A RU2012112031A RU2493902C1 RU 2493902 C1 RU2493902 C1 RU 2493902C1 RU 2012112031/05 A RU2012112031/05 A RU 2012112031/05A RU 2012112031 A RU2012112031 A RU 2012112031A RU 2493902 C1 RU2493902 C1 RU 2493902C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporator
methanol
heat pipe
water
heating
Prior art date
Application number
RU2012112031/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Юрьевич Беляев
Леонид Михайлович Виленский
Александр Михайлович Фридман
Рафаиль Минигулович Минигулов
Сергей Владимирович Васюнин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭК"
Открытое акционерное общество "НОВАТЭК"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭК", Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭК"
Priority to RU2012112031/05A priority Critical patent/RU2493902C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493902C1 publication Critical patent/RU2493902C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention can be used in gas processing intended for prevention of crystalline hydrate formation. Methanol recovery unit comprises tank for water-saturated methanol, heat exchanger, scale control device, rectifier, recovered methanol accumulator, evaporator composed of heat pipe accommodating heating tubes and evaporator downcomer tube to feed gas into said rectifier, and combustor. Note here that rectifier, evaporator and combustor make an integral vertical unit.
EFFECT: minimised scaling, decreased overall dimensions.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам осушки углеводородных газов (природного и нефтяного), в частности к процессам выделения используемого при этом метанола из воды, и может быть использовано при подготовке газа к переработке с целью предотвращения кристаллогидратов.The invention relates to means for drying hydrocarbon gases (natural and petroleum), in particular to processes for the separation of methanol used in this process from water, and can be used in preparing gas for processing in order to prevent crystalline hydrates.

Известна ((http://sapr-n.ru/regeneraciya_metanolnoj_vody.html) технологическая линия ректификации насыщенного водой метанола. Линия содержит последовательно установленные разделительную емкость, теплообменник, противонакипное устройство, ректификационную колонну, где происходит процесс ректификации. Верхняя часть колонны соединена с холодильником, предназначенным для охлаждения паров метанола, выход холодильника соединен со сборником метанола. Нижняя часть ректификационной колонны соединена с огневым испарителем.Known ((http://sapr-n.ru/regeneraciya_metanolnoj_vody.html) is a rectification processing line for water-saturated methanol. The line contains sequentially installed separation tank, heat exchanger, anti-scale device, distillation column where the distillation process takes place. The upper part of the column is connected to the refrigerator designed for cooling methanol vapors, the refrigerator outlet is connected to a methanol collector, and the lower part of the distillation column is connected to a fire evaporator.

Недостатком известного средства следует признать его значительные габариты, а также образование накипи на жаровых трубах испарителя, удаление которой является технически сложной задачей.A disadvantage of the known means should be recognized its significant dimensions, as well as the formation of scale on the flame tubes of the evaporator, the removal of which is technically difficult.

Техническая задача, на решение которой направлено разработанное средство, состоит в оптимизации процесса регенерации метанола из насыщенного водой раствора.The technical problem to which the developed tool is aimed is to optimize the process of methanol regeneration from a solution saturated with water.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного средства, состоит в уменьшении размеров используемого оборудования при одновременном уменьшении соляных отложений на поверхности используемой аппаратуры.The technical result obtained by the implementation of the developed tool is to reduce the size of the equipment used while reducing salt deposits on the surface of the equipment used.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный блок регенерации метанола из насыщенного водного раствора.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed methanol recovery unit from a saturated aqueous solution.

Разработанное устройство содержит последовательно установленные емкость для насыщенного водой метанола, теплообменник, противонакипное устройство, ректификационную колонну и сборник регенерированного метанола, а также испаритель, установленный с возможностью подачи в нижнюю часть ректификационной колонны газообразной среды, нагретой до температуры, обеспечивающей разделение смеси метанола и воды, причем испаритель выполнен в виде, по меньшей мере, одной тепловой трубы, в которой расположена, по меньшей мере, одна греющая труба.The developed device contains a series-installed container for water-saturated methanol, a heat exchanger, a descaling device, a distillation column and a collection of regenerated methanol, as well as an evaporator installed with the possibility of supplying to the lower part of the distillation column a gaseous medium heated to a temperature that separates the mixture of methanol and water, moreover, the evaporator is made in the form of at least one heat pipe, in which at least one heating pipe is located.

В зависимости от объема перерабатываемого насыщенного водой раствора метанола блок может содержать более одного испарителя и/или испаритель, содержащий более одной греющей трубы.Depending on the volume of processed methanol-saturated water solution, the unit may contain more than one evaporator and / or an evaporator containing more than one heating pipe.

В большинстве вариантов реализации греющие трубы в каждом испарителе расположены параллельно друг другу и равномерно по объему испарителя.In most embodiments, the heating pipes in each evaporator are parallel to each other and uniformly across the volume of the evaporator.

Предпочтительно суммарное поперечное сечение всех греющих труб в одном испарителе составляет не более 70% от величины поперечного сечения испарителя.Preferably, the total cross section of all the heating pipes in one evaporator is not more than 70% of the cross section of the evaporator.

Преимущественно в качестве испарителя использована тепловая труба с водным раствором метанола в качестве рабочего вещества.Mostly, a heat pipe with an aqueous solution of methanol as a working substance was used as an evaporator.

При реализации разработанного блока подают насыщенный водный раствор метанола через теплообменник и противонакипное устройство в среднюю часть ректификационной колонны, подают в нижнюю часть ректификационной колонны из испарителя газообразную среду, нагретую до температуры, обеспечивающей разделение смеси метанола и воды (насыщенный водный раствор метанола) с последующим сбором регенерированного метанола, причем в качестве испарителя используют, по меньшей мере, одну тепловую трубу, в которой расположена, по меньшей мере, одна греющая труба.During the implementation of the developed block, a saturated aqueous solution of methanol is fed through a heat exchanger and an anti-scale device to the middle part of the distillation column, a gaseous medium is heated to the bottom of the distillation column from the evaporator, heated to a temperature that separates the mixture of methanol and water (saturated aqueous methanol solution) with subsequent collection regenerated methanol, wherein at least one heat pipe is used as an evaporator, in which at least one heating tube is located throated pipe.

Предпочтительно использованы тепловые трубы и греющие трубы кругового или овального поперечного сечения.Heat pipes and heating pipes of circular or oval cross-section are preferably used.

На графическом материале (фиг.1-фиг.3) представлены продольный разрез тепловой трубы-испарителя, а также два ее поперечных разреза, при этом использованы следующие обозначения: внешняя стенка 1 тепловой трубы, греющие трубы 2, рабочее вещество 3 тепловой трубы, коаксиально расположенная труба 4, труба 5, подводящая тепловую энергию от нагревателя.The graphical material (Fig.1-Fig.3) shows a longitudinal section of a heat pipe-evaporator, as well as its two transverse sections, with the following notation: the outer wall 1 of the heat pipe, heating pipes 2, the working substance 3 of the heat pipe, coaxially located pipe 4, pipe 5, supplying thermal energy from the heater.

Используемая установка регенерации метанола отличается от традиционной установки меньшими габаритами за счет объединения выпарной колонны и испарителя в один вертикальный агрегат.The methanol recovery unit used differs from the traditional installation in smaller dimensions due to the combination of the evaporation column and evaporator into one vertical unit.

Испаритель выполнен в виде тепловой трубы, в которой расположены греющие трубы. Испаритель может быть выполнен как в виде одной тепловой трубы, так и секционирован, т.е. по факту несколько тепловых труб - испарителей установлены параллельно. Внутри тепловой трубы находится рабочее вещество - водный раствор метанола (температура кипения около 130°C), который в процессе испарения-конденсации переносит тепло из зоны нагрева в зону греющих труб-испарителей воды. Нагрев нижней части тепловой трубы осуществляется в топочной камере, которая входит в единый вертикальный блок совместно с ректификационной колонной и испарителем. Топочная камера снабжена горелками, равномерно расположенными в нижней части агрегата. Выделяемое ими тепло тепловая труба передает непосредственно в греющие трубы.The evaporator is made in the form of a heat pipe in which heating pipes are located. The evaporator can be made as a single heat pipe, or sectioned, i.e. in fact, several heat pipes - evaporators are installed in parallel. Inside the heat pipe there is a working substance - an aqueous solution of methanol (boiling point about 130 ° C), which during the evaporation-condensation process transfers heat from the heating zone to the zone of heating water vaporizing pipes. The heating of the lower part of the heat pipe is carried out in the combustion chamber, which is part of a single vertical unit together with a distillation column and an evaporator. The combustion chamber is equipped with burners evenly located in the lower part of the unit. The heat pipe emitted by them transfers the heat pipe directly to the heating pipes.

За счет такой модернизации необходимая площадь блока регенерации метанола уменьшается более чем в четыре раза.Due to this modernization, the required area of the methanol recovery unit is reduced by more than four times.

Использование внутренних поверхностей цилиндрических труб для подогрева и испарения воды позволяет минимизировать отложение солей на поверхностях теплообмена. Это достигается за счет нанесения на внутреннюю поверхность труб антиадгезионных покрытий или полировки. Кроме того, внутренняя поверхность труб легко очищается от отложений механическим путем при минимальном демонтаже установки. Специфика работы тепловой трубы обеспечивает постоянную температуру по всей длине труб-испарителей и не допускает перегрева труб в каких-либо областях. Этот эффект также препятствует образованию солевых отложений на трубах.The use of the inner surfaces of cylindrical pipes for heating and evaporating water minimizes the deposition of salts on heat transfer surfaces. This is achieved by applying anti-adhesive coatings or polishing to the inner surface of the pipes. In addition, the inner surface of the pipes is easily cleaned of deposits by mechanical means with minimal dismantling of the installation. The specifics of the operation of the heat pipe ensures a constant temperature along the entire length of the evaporator pipes and prevents the pipes from overheating in any areas. This effect also prevents the formation of salt deposits on pipes.

В дальнейшем разработанный способ будет рассмотрен на примере использования установки регенерации по насыщенному водой метанолу, производительностью равной 2 м3/ч.In the future, the developed method will be considered on the example of using a regeneration unit for methanol saturated with water, with a capacity of 2 m 3 / h.

Испаритель состоит из 16 греющих вертикальных труб диаметром 70 мм и длиной 1.5 м каждая. Греющие трубы помещены в цилиндрическую часть тепловой трубы диаметром ~1,2 м и расположены равномерно на окружности диаметром ~800 мм. В центре тепловой трубы выполнена цилиндрическая труба диаметром ~0.4 м, которая служит опускной трубой испарителя. В эту трубу поступает пар из греющих труб. Внизу опускная труба и греющие трубы соединены общим коллектором. Вверху греющие трубы выступают над поверхностью тепловой трубы на ~70 мм. Над греющими трубами установлена съемная решетка, ограничивающая унос капельной жидкости.The evaporator consists of 16 heating vertical pipes with a diameter of 70 mm and a length of 1.5 m each. The heating pipes are placed in the cylindrical part of the heat pipe with a diameter of ~ 1.2 m and are located evenly on a circle with a diameter of ~ 800 mm. In the center of the heat pipe, a cylindrical pipe with a diameter of ~ 0.4 m is made, which serves as the lowering pipe of the evaporator. Steam from heating pipes enters this pipe. Below the lowering pipe and heating pipes are connected by a common collector. At the top, the heating pipes extend ~ 70 mm above the surface of the heat pipe. A removable grill is installed above the heating pipes to limit the entrainment of the droplet liquid.

Из цилиндрической части тепловой трубы в топочную камеру (печь) выступают 50 труб диаметром 70 мм и длиной ~1.75 м каждая. Эти трубы вместе с верхней частью объединены общей полостью тепловой трубы, по меньшей мере, частично заполненной рабочей жидкостью (рабочим веществом). Испаряясь в нижней части тепловой трубы под действием тепла горелок и конденсируясь на поверхности греющих труб, рабочая жидкость передает тепло, необходимое для греющих труб. Замкнутая циркуляция рабочего вещества поддерживается действием массовых или капиллярных сил. В корпусе установки над греющими трубами установлены люки. Внизу коллектора под греющими трубами также расположен люк. Эти люки предназначены для очистки внутренней поверхности греющих труб. Все элементы выполнены из стали (предпочтительно - Ст20). Боковая поверхность тепловой трубы покрыта теплоизоляцией. Топочная камера имеет внутреннюю футеровку.50 pipes with a diameter of 70 mm and a length of ~ 1.75 m each protrude from the cylindrical part of the heat pipe into the combustion chamber (furnace). These pipes together with the upper part are united by a common cavity of the heat pipe, at least partially filled with a working fluid (working substance). Evaporating in the lower part of the heat pipe under the influence of the heat of the burners and condensing on the surface of the heating pipes, the working fluid transfers the heat necessary for the heating pipes. The closed circulation of the working substance is supported by the action of mass or capillary forces. Hatches are installed above the heating pipes in the installation casing. At the bottom of the collector, under the heating pipes, there is also a hatch. These hatches are designed to clean the inside of heating pipes. All elements are made of steel (preferably St20). The side surface of the heat pipe is covered with thermal insulation. The combustion chamber has an internal lining.

Claims (6)

1. Блок регенерации метанола из насыщенного водой раствора, содержащий последовательно установленные емкость для насыщенного водой метанола, теплообменник, противонакипное устройство, ректификационную колонну и сборник регенерированного метанола, а также испаритель, установленный с возможностью подачи в ректификационную колонну газообразной среды, нагретой до температуры, обеспечивающей разделение смеси метанола и воды, отличающийся тем, что испаритель выполнен в виде, по меньшей мере, одной тепловой трубы, в которой расположена, по меньшей мере, одна греющая труба.1. A methanol recovery unit from a solution saturated with water, comprising a successively installed container for water-saturated methanol, a heat exchanger, an anti-scale device, a distillation column and a regenerated methanol collector, and also an evaporator installed with the possibility of supplying a gaseous medium heated to a temperature providing a temperature to a temperature ensuring separation of a mixture of methanol and water, characterized in that the evaporator is made in the form of at least one heat pipe in which is located enshey least one heating tube. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что он содержит более одного испарителя.2. The block according to claim 1, characterized in that it contains more than one evaporator. 3. Блок по п.1, отличающийся тем, что использован испаритель, содержащий более одной греющей трубы.3. The block according to claim 1, characterized in that the evaporator containing more than one heating pipe is used. 4. Блок по п.3, отличающийся тем, что греющие трубы в каждом испарителе расположены параллельно друг другу и равномерно по объему испарителя.4. The block according to claim 3, characterized in that the heating pipes in each evaporator are parallel to each other and uniformly in volume of the evaporator. 5. Блок по п.1, отличающийся тем, что суммарное поперечное сечение всех греющих труб в одном испарителе составляет не более 70% от величины поперечного сечения испарителя.5. The block according to claim 1, characterized in that the total cross section of all the heating pipes in one evaporator is not more than 70% of the cross section of the evaporator. 6. Блок по п.1, отличающийся тем, что использована тепловая труба с водным раствором метанола в качестве рабочего вещества. 6. The block according to claim 1, characterized in that a heat pipe is used with an aqueous solution of methanol as a working substance.
RU2012112031/05A 2012-03-29 2012-03-29 Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution RU2493902C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112031/05A RU2493902C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112031/05A RU2493902C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493902C1 true RU2493902C1 (en) 2013-09-27

Family

ID=49253944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112031/05A RU2493902C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493902C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728272C1 (en) * 2019-12-12 2020-07-28 Игорь Борисович Мерзляков Methanol regeneration unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU84268U1 (en) * 2009-03-12 2009-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" NAKIPI PREVENTION DEVICE
CN101735010A (en) * 2009-11-09 2010-06-16 惠生工程(中国)有限公司 Regeneration process for washing and spraying methanol by low-temperature methanol
WO2010091492A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 A.H Lundberg Systems Limited Methanol purification method and apparatus
RU2465949C2 (en) * 2010-09-30 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method of increasing quality of methanol recovery from water-methanol solution

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010091492A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 A.H Lundberg Systems Limited Methanol purification method and apparatus
RU84268U1 (en) * 2009-03-12 2009-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" NAKIPI PREVENTION DEVICE
CN101735010A (en) * 2009-11-09 2010-06-16 惠生工程(中国)有限公司 Regeneration process for washing and spraying methanol by low-temperature methanol
RU2465949C2 (en) * 2010-09-30 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method of increasing quality of methanol recovery from water-methanol solution

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://sapr-n.m/regeneraciya metanolnoj vody.html, [Internet], [on-line], 28.06.2011, [найдено 22.03.2013]. *
Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. - М.: Недра, 1986, с.141-143. *
Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. - М.: Недра, 1986, с.141-143. http://sapr-n.m/regeneraciya metanolnoj vody.html, [Internet], [on-line], 28.06.2011, [найдено 22.03.2013]. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728272C1 (en) * 2019-12-12 2020-07-28 Игорь Борисович Мерзляков Methanol regeneration unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2005140036A (en) FLUID DISTILLATION DEVICE, ENSURING AN IMPROVED UTILITY
RU2496558C1 (en) Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution
RU2493902C1 (en) Unit for recovery of methanol from saturated aqueous solution
CN204017402U (en) Hybrid evaporimeter
RU2532811C2 (en) DEVICE FOR HCl (HYDROGEN CHLORIDE) SYNTHESIS WITH STEAM PRODUCTION
RU2270405C1 (en) Hot-water boiler
CN203564809U (en) Circular reboiler
TW201200837A (en) Flow enhancement devices for ethylene cracking coils
RU2494787C1 (en) Method of waste fluids evaporation
RU2495335C1 (en) Condensation water-heating boiler
RU2384801C1 (en) Contact heat exchanger
RU124188U1 (en) HEAT EXCHANGE DEVICE
RU2296107C1 (en) Apparatus for freshening of sea water
RU112264U1 (en) STEAM GENERATION PLANT
CN106765006A (en) High efficiency burnt gas Natural Circulation HRSG
CN207451971U (en) Tetrachloroethanes gasification system and apply its trichloro ethylene production system
RU2593615C1 (en) Method of recycling the distillation residue of methanol recovery
RU2173825C1 (en) Method and device for heating of oil well products
RU99109U1 (en) STEAM INSTALLATION
RU12224U1 (en) CONTACT WATER HEATER
RU2278333C2 (en) Steam-water boiler
RU61281U1 (en) GAS CONDENSATE PROCESSING PLANT
RU2437045C1 (en) Vertical shell-and-tube condenser
RU2463097C1 (en) Heat exchanger
RU104965U1 (en) STEAM GENERATION PLANT

Legal Events

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

Effective date: 20190330