RU2695211C1 - Method of regenerating aqueous solution of methanol - Google Patents
Method of regenerating aqueous solution of methanol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695211C1 RU2695211C1 RU2019100271A RU2019100271A RU2695211C1 RU 2695211 C1 RU2695211 C1 RU 2695211C1 RU 2019100271 A RU2019100271 A RU 2019100271A RU 2019100271 A RU2019100271 A RU 2019100271A RU 2695211 C1 RU2695211 C1 RU 2695211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separator
- gas
- distillation column
- bmp
- methanol
- Prior art date
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 62
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 60
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 10
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003808 methanol extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологическим процессам регенерации водных растворов метанола (BMP) с получением BMP с содержанием метанола более 80 мас % и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.The invention relates to processes for the regeneration of aqueous methanol solutions (BMP) to obtain BMP with a methanol content of more than 80 wt.% And can be used in the oil and gas industry.
Известен традиционный способ регенерации метанола, в котором BMP поступает на регенерацию с установки подготовки газа, в которой метанол применяется для предотвращения гидратообразования. Для концентрирования метанола в BMP проводится ректификация при атмосферном давлении с испарением жидкости в кубовой части и с парциальной дефлегмацией (см. Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. М.: Недра, 1986, 238 с.; Караваев М.М. Технология синтетического метанола. М.: Химия, 1984, 240 с.).A conventional methanol recovery method is known in which BMP is fed to a regeneration from a gas treatment unit in which methanol is used to prevent hydrate formation. For concentration of methanol in BMP, distillation is carried out at atmospheric pressure with evaporation of the liquid in the bottom part and with partial reflux (see Accountant E.B. Methanol and its use in the gas industry. M: Nedra, 1986, 238 pp .; M. Karavaev. M. Technology of synthetic methanol. M: Chemistry, 1984, 240 pp.).
В результате проведения процесса образуется три материальных потока (целевой и два побочных):As a result of the process, three material flows are formed (target and two side flows):
- регенерированный BMP с содержанием метанола более 80 мас %, направляемый в емкостной парк с целью дальнейшего его (BMP) использования;- regenerated BMP with a methanol content of more than 80 wt%, sent to the tank farm for the purpose of its further (BMP) use;
- кубовая жидкость с низкой концентрацией метанола (менее 4 мас. %), направляемая на утилизацию;- bottoms liquid with a low concentration of methanol (less than 4 wt.%), sent for disposal;
- газ дегазации (содержащий легкие компоненты природного газа, метанол и воду), направляемый, как правило, на факел.- degassing gas (containing light components of natural gas, methanol and water), directed, as a rule, to the torch.
Недостатком упомянутого выше технического решения является то, что на средней и поздней стадиях разработки месторождения при увеличении количества добываемой воды, концентрация поступающего на регенерацию BMP снижается, что приводит, как правило, к снижению концентрации регенерированного BMP, увеличению потерь метанола с кубовой водой, увеличению энергопотребления, затрачиваемого на работу колонны.The disadvantage of the technical solution mentioned above is that in the middle and late stages of field development, with an increase in the amount of produced water, the concentration of BMP supplied to the regeneration decreases, which usually leads to a decrease in the concentration of regenerated BMP, an increase in methanol losses with bottom water, and an increase in energy consumption spent on the work of the column.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ регенерации метанола, в котором BMP с концентрацией (5…20) об. % подается в колонну регенерации (десорбер), десорбируется компримированным и подогретым до 70…90°С циркулирующим потоком газа. Соотношение между BMP и объемом рециркулирующего газа находится в диапазоне 3,4…4,5 г (ВМР)/м3 (газа). Колонна представляет собой массообменный аппарат с 40 ступенями контакта. Рециркулирующий газ поступает в нижнюю часть колонны под первую ступень контакта. Пары метанола и воды с верха колонны последовательно охлаждаются в теплообменниках и конденсируются: в первом сепараторе при температуре (56…65)°С и во втором (холодном) сепараторе при температуре минус (15…20)°С. В результате проведения данного технологического процесса концентрация метанола в жидкости, выделяемой в первом сепараторе составляет 0…4% об., во втором -достигает 80…100 об. %. Жидкость с нижней части колонны не отводится, (см. а.с. SU 1330124 А1, МПК С07С 31/04, С07С 29/76, опубл. 15.08.1987)The closest analogue of the claimed invention is a method for the recovery of methanol, in which BMP with a concentration of (5 ... 20) vol. % is fed to the regeneration column (stripper), stripped by a circulating gas stream compressed and heated to 70 ... 90 ° C. The ratio between BMP and the volume of recycle gas is in the range of 3.4 ... 4.5 g (BMP) / m 3 (gas). The column is a mass transfer apparatus with 40 contact levels. Recirculating gas enters the bottom of the column under the first contact stage. Vapors of methanol and water from the top of the column are sequentially cooled in heat exchangers and condense: in the first separator at a temperature of (56 ... 65) ° С and in the second (cold) separator at a temperature of minus (15 ... 20) ° С. As a result of this process, the concentration of methanol in the liquid released in the first separator is 0 ... 4% vol., In the second reaches 80 ... 100 vol. % The liquid from the bottom of the column is not discharged, (see AS SU 1330124 A1, IPC S07C 31/04, C07C 29/76, publ. 08/15/1987)
Упомянутый выше способ имеет следующие недостатки:The above method has the following disadvantages:
- направление всей поступающей в колонну воды в первый сепаратор приводит к увеличению паровой нагрузки верхней части колонны и высокому энергопотреблению на испарение всего входного потока;- the direction of all the water entering the column into the first separator leads to an increase in the steam load of the upper part of the column and high energy consumption for the evaporation of the entire inlet stream;
- поток рециркулирующего газа из второго (холодного) сепаратора, характеризуемый низким влагосодержанием, и его подача (рециркулирующего потока газа) в нижнюю (отгонную) часть ректификационной колонны приводит к охлаждению нижней части колонны за счет испарения кубовой жидкости. Для компенсации этого эффекта требуется дополнительный подвод тепла в нижнюю часть колонны.- the recycle gas stream from the second (cold) separator, characterized by low moisture content, and its supply (recycle gas stream) to the lower (distant) part of the distillation column leads to cooling of the lower part of the column due to evaporation of bottoms liquid. To compensate for this effect, an additional supply of heat to the bottom of the column is required.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание эффективного способа регенерации BMP.The problem to which the claimed invention is directed, is the creation of an effective method for the regeneration of BMP.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, является повышение качества регенерации BMP и повышение эффективности процесса регенерации BMP за счет повышения селективности процесса извлечения метанола и снижения энергопотребления как на испарение кубовой жидкости (воды) в кубовой части ректификационной колонны, так и на конденсацию паров метанола и воды в верхней части ректификационной колонны.The technical result to which the claimed technical solution is directed is to increase the quality of BMP regeneration and increase the efficiency of the BMP regeneration process by increasing the selectivity of the methanol extraction process and reducing energy consumption both for the evaporation of bottoms (water) in the bottoms of the distillation column and for condensation methanol vapor and water in the upper part of the distillation column.
Технический результат достигается за счет того, что в способе регенерации водного раствора метанола (BMP) исходный BMP подвергают дегазации и удаляют из него нестабильный углеводородный конденсат, затем BMP подвергают первоначальному нагреву и подают его в ректификационную колонну, в которую выше или под тарелку питания подают газ, химически инертный по отношению к метанолу и воде, при этом из ректификационной колонны отводят часть кубовой жидкости, которую подвергают нагреву, в процессе которого она частично испаряется с образованием потока пара, который подают в кубовую часть ректификационной колонны, при этом поток неиспаренной части кубовой жидкости используют для первоначального нагрева BMP, а парогазовую смесь, отводимую с верха ректификационной колонны, охлаждают и направляют в первый сепаратор, жидкостной поток из которого подают на орошение в ректификационную колонну, а парогазовую смесь, отводимую из первого сепаратора компримируют, после чего компримированную парогазовую смесь охлаждают и образовавшуюся газожидкостную смесь подают во второй сепаратор, из которого отводят жидкостной поток, представляющий собой регенерированный BMP.The technical result is achieved due to the fact that in the method for the regeneration of an aqueous methanol solution (BMP), the initial BMP is degassed and unstable hydrocarbon condensate is removed from it, then the BMP is subjected to initial heating and fed to a distillation column into which gas is supplied above or below the power plate. chemically inert with respect to methanol and water, while part of the distillation column is removed from the distillation column, which is subjected to heating, during which it partially evaporates to form sweat and the steam that is fed into the still part of the distillation column, while the flow of the unevaporated part of the still liquid is used for initial heating of the BMP, and the gas-vapor mixture discharged from the top of the distillation column is cooled and sent to the first separator, the liquid stream from which is fed to the distillation unit for irrigation column, and the vapor-gas mixture discharged from the first separator is compressed, after which the compressed vapor-gas mixture is cooled and the resulting gas-liquid mixture is fed to the second separator, from which The liquid stream, which is a regenerated BMP, is removed from the horn.
В качестве газа, подаваемого в ректификационную колонну, выше или под тарелку питания может быть использован газовый поток, отводимый из второго сепаратора.As the gas supplied to the distillation column, above or below the power plate, a gas stream discharged from the second separator can be used.
В качестве газа, подаваемого в ректификационную колонну, выше или под тарелку питания может быть использован азот.Nitrogen can be used as the gas supplied to the distillation column above or below the power plate.
Часть жидкостного потока, отводимого из второго сепаратора, может быть направлена на верхнюю тарелку ректификационной колонны.A portion of the liquid stream discharged from the second separator may be directed to the top of the distillation column.
Часть жидкостного потока, отводимого из второго сепаратора, может быть направлена на смешение с жидкостным потоком, отводимым из первого сепаратора.A portion of the liquid stream discharged from the second separator may be mixed with the liquid stream discharged from the first separator.
Охлаждение компримированной парогазовой смеси может быть проведено в два этапа, при этом на первом этапе производят охлаждение газовым потоком, отводимым из второго сепаратора, а на втором этапе охлаждают низкотемпературным хладагентом.The compressed vapor-gas mixture can be cooled in two stages, while the first stage is cooled by a gas stream discharged from the second separator, and in the second stage it is cooled with a low-temperature refrigerant.
Для охлаждения парогазовой смеси, отводимой с верха ректификационной колонны, может быть использован газовый поток, отводимый из второго сепаратора после использования его на первом этапе охлаждения компримированной парогазовой смеси.To cool the vapor-gas mixture discharged from the top of the distillation column, a gas stream withdrawn from the second separator after using it in the first stage of cooling the compressed vapor-gas mixture can be used.
Для охлаждения парогазовой смеси, отводимой с верха ректификационной колонны может быть использован воздух.Air can be used to cool the vapor-gas mixture discharged from the top of the distillation column.
За счет десорбции метанола из BMP, осуществляемой посредством подачи рециркулирующего газового потока, полученного во втором сепараторе, в верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны выше или под тарелку питания, и за счет использования сопровождающего процесс десорбции охлаждения повышается концентрация метанола в водной фазе и, следовательно, повышается селективность процесса извлечения метанола, а также снижаются энергозатраты на охлаждение жидкости, поступающей на орошение верха ректификационой колонны.Due to the desorption of methanol from BMP, carried out by supplying a recycle gas stream obtained in the second separator to the upper (strengthening) part of the distillation column above or below the food plate, and due to the use of the cooling accompanying the desorption process, the concentration of methanol in the aqueous phase increases and, therefore , increases the selectivity of the methanol extraction process, and also reduces the energy consumption for cooling the liquid supplied to the irrigation of the top of the distillation column.
Компримирование парогазовой смеси, выделяющейся в первом сепараторе, и последующее ее охлаждение повышает концентрацию метанола в жидкостном потоке, отводимом из второго сепаратора (регенерированного BMP).Compression of the vapor-gas mixture released in the first separator and its subsequent cooling increases the concentration of methanol in the liquid stream discharged from the second separator (regenerated BMP).
Весь жидкостной поток, отводимый из первого сепаратора, возвращается в ректификационную колонну с целью увеличения содержания метанола в газожидкостной смеси, поступающей во второй сепаратор.The entire liquid stream discharged from the first separator is returned to the distillation column in order to increase the methanol content in the gas-liquid mixture entering the second separator.
Отвод части кубовой жидкости с небольшой примесью метанола, нагрев ее с частичным испарением и образованием потока пара, который подают в кубовую часть ректификационной колонны, сокращает энергозатраты на подогрев жидкости в кубовой части ректификационной колонны и на охлаждение паров в верхней части ректификационной колонны.The removal of part of the bottoms liquid with a small admixture of methanol, heating it with partial evaporation and the formation of a steam stream, which is supplied to the bottoms of the distillation column, reduces the energy consumption for heating the liquid in the bottoms of the distillation column and for cooling the vapor in the upper part of the distillation column.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing.
На чертеже представлена схема установки регенерации BMP, на которой осуществляется заявленный способ.The drawing shows a diagram of a BMP regeneration installation, on which the claimed method is carried out.
На чертеже представлена установка регенерации метанола, на которой осуществляется заявленный способ, в состав которой входят: рекуперативный теплообменник 1, ректификационная колонна 2, охлаждающий теплообменник 3, насос орошения 4, первый сепаратор 5, компрессор 6, рекуперативный теплообменный аппарат 7, теплообменный аппарат 8, второй сепаратор 9, испаритель 10, трубопровод 11 подачи BMP в рекуперативный теплообменник 1, трубопровод 12 подачи нагретого BMP в ректификационную колонну 2, трубопровод 13 подачи парогазовой смеси в охлаждающий теплообменник 3, трубопровод 14 подачи охлажденной парогазовой смеси в первый сепаратор 5, трубопровод 15 отвода парогазовой смеси из первого сепаратора 5, трубопровод 16 отвода жидкостного потока из первого сепаратора 5 во всасывающий патрубок насоса орошения 4, трубопровод 17 подачи жидкостного потока на орошение в ректификационную колонну 2 из напорного патрубка насоса орошения 4, трубопровод 18 подачи компримированной в компрессоре 6 парогазовой смеси на охлаждение в рекуперативный теплообменный аппарат 7, трубопровод 19 подачи охлажденного потока из рекуперативного теплообменного аппарата 7 на второй этап охлаждения в теплообменный аппарат 8, трубопровод 20 подачи охлажденного потока из теплообменного аппарата 8 во второй сепаратор 9, трубопровод 21 отвода жидкостного потока из второго сепаратора 9 в качестве регенерированного BMP, трубопровод 22 отвода газового потока из второго сепаратора 9 в рекуперативный теплообменный аппарат 7, трубопровод 23 отвода охлаждающего газового потока из рекуперативного теплообменного аппарата 7 в ректификационную колонну 2, трубопровод 24 подачи кубовой жидкости в испаритель 10, трубопровод 25 подачи пара из испарителя 10 в кубовую часть ректификационной колонны 2, трубопровод 26 отвода потока нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости из испарителя 10 в рекуперативный теплообменник 1, трубопровод 27 отвода из рекуперативного теплообменника 1 охлажденной кубовой жидкости на утилизацию, трубопровод 28 подачи охлаждающей среды в теплообменный аппарат 8 и трубопровод 29 отвода охлаждающей среды из теплообменного аппарата 8.The drawing shows a methanol recovery unit, which implements the claimed method, which includes: recuperative heat exchanger 1,
Рекуперативный теплообменник 1 предназначен для нагрева BMP по прямому ходу и охлаждения кубовой жидкости, отводимой на утилизацию, по обратному ходу, и имеет:The recuperative heat exchanger 1 is designed to heat the BMP in the forward direction and to cool the bottoms liquid allocated for disposal, in the reverse direction, and has:
- патрубок подвода BMP, соединенный с трубопроводом 11;- BMP inlet pipe connected to the
- патрубок отвода BMP, соединенный с трубопроводом 12;- branch pipe BMP connected to the pipe 12;
- патрубок подвода греющей среды (кубовой жидкости, поступающей из испарителя 10), соединенный с трубопроводом 26;- a pipe for supplying a heating medium (bottoms liquid coming from the evaporator 10) connected to the
- патрубок отвода греющей среды (кубовой жидкости), соединенный с трубопроводом 27.- pipe outlet heating medium (bottoms liquid) connected to the
Ректификационная колонна 2 представляет собой массообменный аппарат тарельчатого или насадочного типа, оснащенный отсеком отбора углеводородов из массообменной части (размещение отсека по высоте ректификационной колонны 2 определяется температурой кипения жидких углеводородов) и кубовой частью. При этом ректификационная колонна 2 снабжена следующими патрубками:
- первый выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 13 и расположенный в верхней (укрепляющей) массообменной части ректификационной колонны 2;- the first outlet pipe connected to the
- второй выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 24 и расположенный в кубовой части ректификационной колонны 2;- the second outlet pipe connected to the
- первый входной патрубок, соединенный с трубопроводом 12;- the first inlet pipe connected to the pipe 12;
- второй входной патрубок, расположенный в верхней (укрепляющей) части массообменной части ректификационной колонны выше тарелки питания или под тарелкой питания, соединенный с трубопроводом 23;- the second inlet pipe located in the upper (reinforcing) part of the mass transfer part of the distillation column above the power plate or under the power plate connected to the
- третий входной патрубок, соединенный с трубопроводом 17;- the third inlet pipe connected to the pipe 17;
- четвертый входной патрубок, соединенный с трубопроводом 25.- the fourth inlet pipe connected to the
Охлаждающий теплообменник 3 имеет входной патрубок охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 13, через который осуществляется подача в него парогазовой смеси и выходной патрубок охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 14, через который осуществляется подача охлажденной парогазовой смеси в первый сепаратор 5. В качестве охлаждающей среды в охлаждающем теплообменнике 3 может быть использован атмосферный воздух, а также могут быть использована другая охлаждающая среда, например, охлаждающая среда, отводимая из рекуперативного теплообменного аппарата 7 по трубопроводу 23 или могут быть использованы газы, отводимые из установки подготовки газа, а именно: газ, отделенный при промежуточной сепарации, газ, отделенный при низкотемпературной сепарации, хладагент холодильной машины.The
Всасывающий патрубок насоса орошения 4 соединен с трубопроводом 16, по которому осуществляется отвод жидкостного потока из первого сепаратора 5, а напорный патрубок насоса 4 соединен с трубопроводом 17, через который подается жидкостной поток на верхние (укрепляющие) секции массообменной части ректификационной колонны 2.The suction pipe of the irrigation pump 4 is connected to the
Первый сепаратор 5 содержит в своей нижней части выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 16, а в верхней части - патрубок выхода парогазовой смеси, соединенный с трубопроводом 15. Входной патрубок первого сепаратора 5 соединен с трубопроводом 14.The first separator 5 contains in its lower part an outlet pipe connected to the
Вход компрессора 6 соединен с трубопроводом 15, а выход - с трубопроводом 18, по которому подается компримированная парогазовая смесь на охлаждение.The inlet of the compressor 6 is connected to the
Рекуперативный теплообменный аппарат 7 представляет собой холодильник-конденсатор, который может быть выполнен в виде кожухотрубного, пластинчатого, спирального или другого типа теплообменного аппарата.Recuperative heat exchanger 7 is a condenser refrigerator, which can be made in the form of a shell-and-tube, plate, spiral or other type of heat exchanger.
Рекуперативный теплообменный аппарат 7 имеет:Recuperative heat exchanger 7 has:
- входной патрубок для охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 22;- an inlet pipe for a cooling medium connected to the
- выходной патрубок для охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 23;- an outlet pipe for a cooling medium connected to a
- входной патрубок для охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 18;- the inlet pipe for the cooled medium, connected to the pipe 18;
- второй выходной патрубок для охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 19.- the second outlet pipe for the cooled medium, connected to the
Теплообменный аппарат 8 имеет:The heat exchanger 8 has:
- входной патрубок для охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 28;- an inlet pipe for a cooling medium connected to the pipe 28;
- выходной патрубок для охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 29;- an outlet pipe for a cooling medium connected to a pipe 29;
- входной патрубок для охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 19;- an inlet pipe for a cooled medium connected to a
- второй выходной патрубок для охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 20.- the second outlet pipe for the cooled medium, connected to the pipe 20.
Второй сепаратор 9 имеет:The second separator 9 has:
- входной патрубок, соединенный с трубопроводом 20;- inlet pipe connected to the pipe 20;
- первый выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 21;- the first outlet pipe connected to the
- второй выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 22.- the second outlet pipe connected to the
Испаритель 10 представляет собой испаритель огневого нагрева или испаритель с промежуточным теплоносителем.The
Отбор кубовой жидкости из испарителя 10 осуществляется под контролем регулирующего клапана (на чертеже не показан) и производится через выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 26.The selection of bottoms liquid from the
Способ регенерации водного раствора метанола осуществляют следующим образом.The method of regeneration of an aqueous solution of methanol is as follows.
Исходный BMP направляют в трехфазный разделитель (не показан на чертеже), где происходит дегазация и отделение нестабильного углеводородного конденсата.The initial BMP is sent to a three-phase separator (not shown in the drawing), where degassing and separation of the unstable hydrocarbon condensate takes place.
Затем по трубопроводу 11 BMP с концентрацией более 1 масс. % и температурой около 20°С подают в патрубок подвода нагреваемой среды рекуперативного теплообменника 1.Then through the
BMP подогревается до температуры около 60°С в рекуперативном теплообменнике 1 и поступает по трубопроводу 12 в среднюю часть ректификационной колонны 2.BMP is heated to a temperature of about 60 ° C in a recuperative heat exchanger 1 and enters through the pipeline 12 into the middle part of the
В ректификационной колонне 2 происходит концентрирование метанола в паровой фазе в верхней (укрепляющей) части ректификационной колонны 2 и концентрирование воды в жидкой фазе в нижней (отгонной, кубовой) части ректификационной колонны 2.In
Ректификационная колонна 2 содержит 10-15 теоретических ступеней контакта. По высоте ректификационной колонны 2 за счет подогрева кубовой части и поступления более холодного жидкостного потока через трубопровод 17 подачи жидкостного потока (флегмы) устанавливаются стационарные профили температур и концентраций метанола и воды.
Ректификационная колонна 2 работает в режиме, когда весь жидкостной поток, образовавшийся в первом сепараторе 5, возвращается в качестве жидкостного потока (флегмы) в ректификационную колонну 2 при атмосферном или небольшом (10…50 кПа) избыточном давлении.The
С верха ректификационной колонны 2 парогазовая смесь, насыщенная водой и метанолом, поступает с температурой около 70°С по трубопроводу 13 в охлаждающий теплообменник 3, где охлаждается до температуры 20…25°С. Охлаждение упомянутой парогазовой смеси до более низких температур позволяет получать регенерированный BMP с концентрацией метанола более 80%, но ограничивает применение в охлаждающем теплообменнике 3 в качестве охлаждающей среды атмосферного воздуха в летний период.From the top of the
После охлаждения в охлаждающем теплообменнике 3 охлажденная парогазовая смесь по трубопроводу 14 поступает в первый сепаратор 5, где отделяется жидкостной поток, переставляющий собой водный раствор метанола с концентрацией 22-27 масс. %, который поступает в трубопровод 16 отвода жидкостного потока на всасывающий патрубок насоса орошения 4. Затем упомянутый BMP нагнетается насосом орошения 4 в трубопровод 17 и подается в качестве орошения (флегмы) в верхнюю секцию массообменной части ректификационной колонны 2.After cooling in the
Парогазовая смесь, выделяемая в первом сепараторе 5, по трубопроводу 15 подается в компрессор 6, где она дожимается до 3…5 атм.The gas-vapor mixture released in the first separator 5 is fed through the
Компримированная парогазовая смесь по трубопроводу 18 подается с температурой 60…90°С во входной патрубок для охлаждаемой среды рекуперативного теплообменного аппарата 7, в котором она охлаждается до температуры 20…30°С. В качестве охлаждающей среды рекуперативного теплообменного аппарата 7 используется газовый поток, отводимый из второго сепаратора 9. Из рекуперативного теплообменного аппарата 7 охлажденная газожидкостная смесь по трубопроводу 19 поступает во входной патрубок охлаждаемой среды теплообменного аппарата 8, в котором она охлаждается до температуры минус 20…30°С. В качестве охлаждающей среды теплообменного аппарата 8 может использоваться газ низкотемпературной сепарации или иной низкотемпературный хладагент.Compressed vapor-gas mixture through a pipe 18 is supplied with a temperature of 60 ... 90 ° C to the inlet pipe for the cooled medium of the regenerative heat exchanger 7, in which it is cooled to a temperature of 20 ... 30 ° C. As the cooling medium of the recuperative heat exchanger 7, a gas stream is used, discharged from the second separator 9. From the recuperative heat exchanger 7, the cooled gas-liquid mixture through the
Охлажденная газожидкостная смесь по трубопроводу 20 поступает во второй сепаратор 9. При охлаждении до указанных температур во втором сепараторе 9 происходит конденсация жидкости, концентрация метанола в которой составляет: 80…99 масс. %.The cooled gas-liquid mixture through a pipe 20 enters the second separator 9. When cooled to the indicated temperatures in the second separator 9, liquid condensation occurs, the methanol concentration in which is: 80 ... 99 mass. %
По трубопроводу 21 осуществляется отвод из установки упомянутой жидкости в емкости хранения в качестве регенерированного BMP.
При этом для повышения концентрирования метанола возможно часть регенерированного BMP, отводимого по трубопроводу 21, направить на верхнюю тарелку ректификационной колонны 2 или в трубопровод 16 отвода жидкостного потока из первого сепаратора 5.Moreover, to increase the concentration of methanol, it is possible to send part of the regenerated BMP discharged via
Газовый поток из второго сепаратора 9 отводится через трубопровод 22 рециркулирующего газового потока в рекуперативный теплообменный аппарат 7 в качестве охлаждающей среды. После прохождения через рекуперативный теплообменный аппарат 7 упомянутый поток подают в верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания.The gas stream from the second separator 9 is discharged through a recycle
В верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания также может подаваться вместо рециркулирующего газового потока, отводимого из второго сепаратора 9, другой газ, химически инертный по отношению к метанолу и воде: углеводородный поток газа, отводимый из установок подготовки природного газа (газ низкотемпературной сепарации, газ промежуточной сепарации, газ стабилизации, азот или другой газ, химически инертный по отношению к метанолу и воде с суммарным удельным содержанием воды и метанола менее 10 г/м3).In the upper (strengthening) part of the
Если в верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания подается вместо газового потока из второго сепаратора 9 горючий газ, то перед отводом регенерированного BMP с концентрацией метанола более 80 мас % через трубопровод 21 в емкости для хранения регенерированного BMP осуществляют подогрев и дегазацию регенерированного BMP, для чего установку снабжают подогревателем и дегазатором. Подогрев и дегазацию регенерированного BMP осуществляют для удаления из него легких углеводородов перед направлением в емкости для хранения.If combustible gas is supplied to the upper (reinforcing) part of the
В испаритель 10 по трубопроводу 24 осуществляется подача кубовой жидкости из ректификационной колонны 2 (температура кубовой жидкости 100…110°С).In the
В испарителе 10 кубовая жидкость нагревается до температуры около 100…110°С и начинает испаряться. Пары испаренной части кубовой жидкости по трубопроводу 25 подачи пара подаются в кубовую часть ректификационной колонны 2.In the
Отбор неиспаренной части кубовой жидкости (кубовой воды) из испарителя 10 осуществляется под контролем регулирующего клапана (на схеме не указан) и производится через выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 26.The selection of the unevaporated part of the bottoms liquid (bottoms water) from the
Тепло неиспаренной части кубовой жидкости используется для нагрева BMP в рекуперативном теплообменнике 1.The heat of the unevaporated part of the bottoms liquid is used to heat the BMP in the recuperative heat exchanger 1.
После охлаждения в рекуперативном теплообменнике 1 потоком BMP кубовая жидкость направляется на утилизацию.After cooling in the recuperative heat exchanger 1 with a BMP stream, the bottoms liquid is sent for disposal.
Заявленное техническое решение позволит снизить число теоретических ступеней контакта в ректификационной колонне в 3-4 раза: с 40 до 10-15, а также позволит обрабатывать более низкие концентрации метанола во входном потоке: до 1 мас.% вместо 5 мас.%.The claimed technical solution will reduce the number of theoretical stages of contact in a distillation column by 3-4 times: from 40 to 10-15, and also allow you to process lower concentrations of methanol in the input stream: up to 1 wt.% Instead of 5 wt.%.
Заявленное техническое решение предназначено для регенерации BMP, образовавшегося при подготовке природного газа к транспорту с использованием регенерированного BMP с высоким содержанием метанола в качестве ингибитора гидратообразования, а также может применяться для получения метанола высокой концентрации в случае недостаточного количества ступеней контакта на имеющемся массообменном оборудовании.The claimed technical solution is intended for the regeneration of BMP generated during the preparation of natural gas for transport using regenerated BMP with a high methanol content as an inhibitor of hydrate formation, and can also be used to obtain methanol of high concentration in case of insufficient number of contact steps on existing mass transfer equipment.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100271A RU2695211C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Method of regenerating aqueous solution of methanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100271A RU2695211C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Method of regenerating aqueous solution of methanol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695211C1 true RU2695211C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100271A RU2695211C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Method of regenerating aqueous solution of methanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695211C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1330124A1 (en) * | 1986-01-06 | 1987-08-15 | Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов | Method of regenerating methanol in process of prevention of hydrate formation in natural fuel gas |
| US5993608A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-30 | Canadian Chemical Reclaiming Ltd. | Process for recovering processing liquids |
| US6945075B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-09-20 | Elkcorp | Natural gas liquefaction |
| RU2491981C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for cleaning diethanolamine solution of admixtures |
| EP1588111B1 (en) * | 2002-12-19 | 2015-06-24 | Lummus Technology Inc. | Lean reflux-high hydrocarbon recovery process |
| RU2626612C2 (en) * | 2015-12-16 | 2017-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Autonomous plant of liquefied natural gas cleaning (versions) |
-
2019
- 2019-01-11 RU RU2019100271A patent/RU2695211C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1330124A1 (en) * | 1986-01-06 | 1987-08-15 | Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов | Method of regenerating methanol in process of prevention of hydrate formation in natural fuel gas |
| US5993608A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-30 | Canadian Chemical Reclaiming Ltd. | Process for recovering processing liquids |
| US6945075B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-09-20 | Elkcorp | Natural gas liquefaction |
| EP1588111B1 (en) * | 2002-12-19 | 2015-06-24 | Lummus Technology Inc. | Lean reflux-high hydrocarbon recovery process |
| RU2491981C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for cleaning diethanolamine solution of admixtures |
| RU2626612C2 (en) * | 2015-12-16 | 2017-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Autonomous plant of liquefied natural gas cleaning (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2695209C1 (en) | Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol | |
| RU2014343C1 (en) | Method and apparatus for selection of liquid hydrocarbons | |
| US3259181A (en) | Heat exchange system having interme-diate fluent material receiving and discharging heat | |
| TWI834895B (en) | Process for distilling a crude composition in a rectification plant including an indirect heat pump and a rectification plant | |
| US8337672B2 (en) | Method and device for producing vacuum in a petroleum distillation column | |
| RU2580319C2 (en) | Regeneration of kinetic hydrate-formation inhibitor | |
| CN110591751A (en) | Improved process of light hydrocarbon recovery technology | |
| JP2023004972A (en) | Extractive distillation column system and the use thereof in the separation of butenes from c4-hydrocarbon streams | |
| US4149857A (en) | Process for the two-stage separation of ammonia | |
| US20080092590A1 (en) | Reversible Absorption Refrigeration | |
| RU2695211C1 (en) | Method of regenerating aqueous solution of methanol | |
| WO2020057818A1 (en) | Aqua-ammonia absorption refrigeration system | |
| EP3228955A1 (en) | A method for revamping an absorption refrigeration system | |
| CN218583482U (en) | Material refrigeration equipment | |
| US2769309A (en) | Process and apparatus for separating fluid mixtures | |
| US3240024A (en) | Freeze crystallization separation systems | |
| CN100411711C (en) | Method for removing hydrocarbons from a vapour-gas medium formed during petroleum product storage and a tank filling therewith | |
| US1134269A (en) | Refrigerating apparatus. | |
| CN113896265A (en) | Ammonia distillation treatment process for residual ammonia water | |
| RU2648803C1 (en) | Method of cooling and condensation of steam gas mixture and mixture condensation system for its implementation | |
| US3183680A (en) | Absorption refrigerating system | |
| RU2193443C1 (en) | Method for removing hydrocarbons from gas-vapor mixture formed on storage of petroleum or petroleum products or when filling tanks by the latter, and pump- ejector installation for implementing the method | |
| US8784648B2 (en) | Method for producing vacuum in a vacuum oil-stock distillation column and a plant for carrying out the method | |
| RU2775682C1 (en) | Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of hydrocarbon condensate | |
| CN221319888U (en) | Absorption stabilizing system of catalytic cracking device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211129 |