RU2735831C2 - Methanol production unit and method of its operation - Google Patents

Methanol production unit and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2735831C2
RU2735831C2 RU2017107609A RU2017107609A RU2735831C2 RU 2735831 C2 RU2735831 C2 RU 2735831C2 RU 2017107609 A RU2017107609 A RU 2017107609A RU 2017107609 A RU2017107609 A RU 2017107609A RU 2735831 C2 RU2735831 C2 RU 2735831C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methanol
synthesis
unit
line
gas
Prior art date
Application number
RU2017107609A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017107609A (en
RU2017107609A3 (en
Inventor
Андрей Владиславович Курочкин
Original Assignee
Андрей Владиславович Курочкин
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 Андрей Владиславович Курочкин filed Critical Андрей Владиславович Курочкин
Priority to RU2017107609A priority Critical patent/RU2735831C2/en
Publication of RU2017107609A publication Critical patent/RU2017107609A/en
Publication of RU2017107609A3 publication Critical patent/RU2017107609A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2735831C2 publication Critical patent/RU2735831C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry.
SUBSTANCE: present invention relates to an apparatus for production of methanol, comprising a synthesis gas synthesis/synthesis of methanol unit with at least one synthesis unit, connected by catalyst line with device for methanol extraction. At that, the synthesis gas/methanol synthesis unit is equipped with a flare gas supply line, as a methanol recovery device a refluxer is installed, consisting of a cooled reflux section with an offgas discharge line connected to a synthesis gas/methanol synthesis unit and a heated stripper section with a water-methanol solution discharge line into the flare gas supply line, between which a chimney tray with overflow and a methanol discharge line is located, in addition, the unit comprises a water treatment unit, equipped with water supply lines, feeding water condensate from synthesis gas synthesis unit/methanol synthesis and deionisation feed to flare gas feed line. Invention also relates to a method of operation of the claimed plant.
EFFECT: technical result is high output and quality of methanol.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к установкам синтеза метанола, в частности из низконапорных тяжелых углеводородных газов в промысловых условиях, и может быть использовано в газовой отрасли.The invention relates to installations for the synthesis of methanol, in particular from low-pressure heavy hydrocarbon gases in field conditions, and can be used in the gas industry.

Известно улавливание СО2 в процессе синтеза метанола [RU 2538598, опубл. 10.01.2015 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, B01J 19/24], которое осуществляют на установке синтеза метанола, включающей блок получения синтез-газа из углеводородного сырья в составе устройства для конверсии, охладителя и компрессоров синтез-газа и углекислого газа, а также блок синтеза метанола, состоящий из контура синтеза метанола, секции выделения водорода из отходящего газа и сепаратора сырого метанола, оснащенного линией подачи углекислого газа в компрессор.It is known to capture CO 2 in the process of methanol synthesis [RU 2538598, publ. 01/10/2015, IPC С07С 31/04, С07С 29/151, B01J 19/24], which is carried out on a methanol synthesis unit, including a unit for obtaining synthesis gas from hydrocarbon feedstock as part of a conversion device, a cooler and synthesis compressors gas and carbon dioxide, as well as a methanol synthesis unit, consisting of a methanol synthesis loop, a section for separating hydrogen from the exhaust gas and a crude methanol separator equipped with a carbon dioxide supply line to the compressor.

Основным недостатком известной установки является высокие энергозатраты из-за наличия компрессора для рециркуляции углекислого газа, получаемого в сепараторе сырого метанола при низком давлении.The main disadvantage of the known installation is high energy consumption due to the presence of a compressor for recirculation of carbon dioxide produced in the crude methanol separator at low pressure.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, опубл. 20.05.2005 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38], осуществляемый на установке, оснащенной линиями вывода водяного пара, водного конденсата и сырого метанола, включающей блок получения синтез-газа/синтеза метанола с узлом осушки синтез-газа, одним или двумя узлами синтеза, оборудованными охлаждаемыми водой каталитическими реакторами с рекуперационными теплообменниками и соединенными линией катализата с устройством для выделения метанола в составе холодильника и сепаратора.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for producing methanol (options) [RU 2252209, publ. 05/20/2005, IPC С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38], carried out on a plant equipped with lines for the output of water vapor, water condensate and crude methanol, including a synthesis gas / methanol synthesis unit with a unit dehydration of synthesis gas, with one or two synthesis units equipped with water-cooled catalytic reactors with recuperative heat exchangers and connected by a catalyzate line with a device for methanol separation as part of a refrigerator and a separator.

Недостатками данной установки являются низкий выход метанола вследствие потерь углекислого газа - одного из реагентов синтеза, растворяющегося в сыром метаноле, и низкая концентрации метанола, не превышающая 80% мол., что требует его дополнительной очистки.The disadvantages of this installation are the low yield of methanol due to the loss of carbon dioxide, one of the synthesis reagents that dissolves in raw methanol, and the low concentration of methanol, not exceeding 80 mol%, which requires additional purification.

Задача изобретения - повышение выхода и качества метанола.The objective of the invention is to increase the yield and quality of methanol.

Техническим результатом является выхода и качества метанола за счет предотвращения потерь углекислого газа и повышения концентрации метанола путем размещения двухсекционного дефлегматора с полуглухой тарелкой в качестве устройства для выделения метанола.The technical result is the yield and quality of methanol by preventing losses of carbon dioxide and increasing the concentration of methanol by placing a two-section reflux condenser with a semi-closed plate as a device for separating methanol.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей блок получения синтез-газа/синтеза метанола с по меньшей мере одним узлом синтеза, соединенным линией катализата с устройством для выделения метанола, особенностью является то, что блок получения синтез-газа/синтеза метанола оснащен линией подачи факельного газа, в качестве устройства для выделения метанола установлен дефлегматор, состоящий из охлаждаемой дефлегматорной секции с линией вывода отходящего газа, соединенной с блоком получения синтез-газа/синтеза метанола, и нагреваемой отпарной секции с линией вывода водно-метанольного раствора в линию подачи факельного газа, между которыми расположена полуглухая тарелка с переливом и линией вывода метанола, кроме того, установка содержит блок подготовки воды, оснащенный линиями подачи воды, подачи водного конденсата из блока получения синтез-газа/синтеза метанола и подачи деионизата в линию подачи факельного газа.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed installation, including a synthesis gas / methanol synthesis unit with at least one synthesis unit connected by a catalyzate line with a device for methanol recovery, the feature is that the synthesis gas / methanol synthesis unit equipped with a flare gas supply line, a reflux condenser is installed as a device for methanol extraction, consisting of a cooled reflux condenser section with an exhaust gas outlet line connected to a synthesis gas / methanol synthesis unit, and a heated stripping section with a water-methanol solution output line into the line flare gas supply, between which there is a semi-closed tray with an overflow and a methanol outlet line, in addition, the unit contains a water treatment unit equipped with water supply lines, water condensate supply from the syngas / methanol synthesis unit and deionizate supply to the flare gas supply line ...

Предлагаемая установка может быть соединена с установкой комплексной подготовки газа линиями подачи факельного газа, метанола и отходящего газа, на линии катализата может быть размещен холодильник, в дефлегматоре между полуглухой тарелкой и примыканием линии катализата - контактная секция, например, насадочная, а линия вывода метанола может быть дополнительно соединена с кустами скважин.The proposed installation can be connected to a complex gas treatment unit by lines for the supply of flare gas, methanol and off-gas, a refrigerator can be placed on the catalysate line, in a reflux condenser between a semi-blind plate and the junction of the catalyticate line - a contact section, for example, packed, and be additionally connected to well clusters.

В качестве дефлегматора используют, например, вертикальный аппарат, в межтрубное пространстве секций которого подают хладоагент или теплоноситель, а в трубном пространстве осуществляют дефлегмацию катализата или отпарку метанола из водно-метанольного раствора. В качестве остальных элементов установки могут быть использованы любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.As a reflux condenser, for example, a vertical apparatus is used, in the annular space of the sections of which a coolant or heat carrier is supplied, and in the tube space, reflux of the catalyzate or stripping of methanol from a water-methanol solution is carried out. As other elements of the installation can be used any device for the corresponding purpose, known from the prior art.

Установка двухсекционного дефлегматора с полуглухой тарелкой позволяет снизить содержание углекислого газа и воды в метаноле, за счет чего повысить качество последнего, а также уменьшить потери углекислого газа и за счет этого увеличить выход метанола.The installation of a two-section reflux condenser with a semi-closed plate can reduce the content of carbon dioxide and water in methanol, thereby improving the quality of the latter, as well as reducing the loss of carbon dioxide and thereby increasing the yield of methanol.

Предлагаемая установка включает блок получения синтез-газа/синтеза метанола 1, блок подготовки воды 2, а также дефлегматор 3.The proposed installation includes a synthesis gas / methanol synthesis unit 1, a water treatment unit 2, and a reflux condenser 3.

При работе установки факельный газ, подаваемый по линии 4, смешивают с деионизатом, поступающим по линии 5 из блока 2, в который по линии 6 подают балансовое количество воды, а по линии 7 из блока 1 - водный конденсат, а также с водно-метанольном раствором, поступающим по линии 8 из низа дефлегматора 3, и направляют в блок 1, в который по линии 9 с верха дефлегматора 3 возвращают по меньшей мере часть отходящего газа. В блоке 1 смесь нагревают, конвертируют с получением синтез-газа, который осушают и превращают в катализат, подаваемый по линии 10 в дефлегматор 3 между полуглухой тарелкой 11 и отпарной секцией 12. С тарелки 11 по линии 13 выводят метанол, из верха дефлегматорной секции 14 по линии 15 выводят отходящий газ, по меньшей мере часть которого направляют в линию 9. При этом метанол имеет концентрацию не ниже 90% мол. (95% масс.) и содержит не более 0,7% мол. растворенного углекислого газа.When the unit is operating, the flare gas supplied through line 4 is mixed with deionizate supplied through line 5 from unit 2, to which the balance amount of water is supplied through line 6, and water condensate from unit 1 is supplied through line 7, as well as with water-methanol solution flowing through line 8 from the bottom of the reflux condenser 3, and sent to unit 1, into which at least part of the exhaust gas is returned from the top of the reflux condenser 3 through line 9. In block 1, the mixture is heated, converted to obtain synthesis gas, which is dried and converted into a catalyst fed through line 10 to reflux condenser 3 between semi-blind tray 11 and stripping section 12. Methanol is removed from tray 11 through line 13, from the top of reflux condenser section 14 through line 15 remove off-gas, at least part of which is sent to line 9. This methanol has a concentration of at least 90 mol%. (95% wt.) And contains no more than 0.7% mol. dissolved carbon dioxide.

Установка может быть соединена с установкой комплексной подготовки газа 16 линиями подачи факельного газа 4, метанола в качестве ингибитора гидратообразования 13 и отходящего газа в качестве топлива и/или компонента товарного газа 15. При необходимости на линии 10 может быть размещен холодильник 17, в дефлегматоре между полуглухой тарелкой и примыканием линии катализата может быть установлена контактная секция 18, а линия подачи метанола 13 может быть соединена линией 19 с кустами скважин на промысле (показано пунктиром).The unit can be connected to a complex gas treatment unit 16 by lines for flare gas 4, methanol as a hydrate formation inhibitor 13 and off-gas as fuel and / or a component of commercial gas 15. If necessary, a cooler 17 can be placed on line 10, in a reflux condenser between the contact section 18 can be installed with a semi-blind plate and the abutment of the catalyzate line, and the methanol supply line 13 can be connected by line 19 with the well pads in the field (shown by the dotted line).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить выход и качество метанола и может быть использована в промышленности.Thus, the proposed installation improves the yield and quality of methanol and can be used in industry.

Claims (5)

1. Установка промыслового получения метанола, включающая блок получения синтез-газа/синтеза метанола с по меньшей мере одним узлом синтеза, соединенным линией катализата с устройством для выделения метанола, отличающаяся тем, что блок получения синтез-газа/синтеза метанола оснащен линией подачи факельного газа, в качестве устройства для выделения метанола установлен дефлегматор, состоящий из охлаждаемой дефлегматорной секции с линией вывода отходящего газа, соединенной с блоком получения синтез-газа/синтеза метанола, и нагреваемой отпарной секции с линией вывода водно-метанольного раствора в линию подачи факельного газа, между которыми расположена полуглухая тарелка с переливом и линией вывода метанола, кроме того, установка содержит блок подготовки воды, оснащенный линиями подачи воды, подачи водного конденсата из блока получения синтез-газа/синтеза метанола и подачи деионизата в линию подачи факельного газа.1. Installation of field production of methanol, including a unit for production of synthesis gas / synthesis of methanol with at least one synthesis unit connected by a catalyzate line with a device for methanol recovery, characterized in that the unit for production of synthesis gas / synthesis of methanol is equipped with a flare gas supply line , as a device for separating methanol, a reflux condenser is installed, consisting of a cooled reflux condenser section with an exhaust gas outlet line connected to a synthesis gas / methanol synthesis unit, and a heated stripping section with a water-methanol solution output line into the flare gas supply line, between which contains a semi-closed plate with an overflow and a methanol outlet line, in addition, the unit contains a water treatment unit equipped with lines for water supply, water condensate supply from the synthesis gas / methanol synthesis unit and deionizate supply to the flare gas supply line. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии катализата размещен холодильник.2. Installation according to claim 1, characterized in that a refrigerator is placed on the catalyzate line. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в дефлегматоре между полуглухой тарелкой и примыканием линии катализата установлена контактная секция.3. Installation according to claim 1, characterized in that a contact section is installed in the dephlegmator between the semi-blind plate and the junction of the catalyzate line. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия подачи метанола соединена с кустами скважин.4. Installation according to claim 1, characterized in that the methanol supply line is connected to the well pads. 5. Способ работы установки промыслового получения метанола, включающий смешение факельного газа с деионизатом, полученным в блоке подготовки воды, и водно-метанольным раствором, подачу смеси в блок получения синтез-газа/синтеза метанола, где осуществляют ее нагрев, конвертирование с получением синтез-газа, осушаемого с получением водного конденсата и превращаемого в катализат, содержащий метанол, который направляют в среднюю часть дефлегматора с охлаждаемой дефлегматорной секцией ниже полуглухой тарелки с переливом, при этом с низа нагреваемой отпарной секции дефлегматора выводят водно-метанольный раствор, с полуглухой тарелки - метанол, а с верха - отходящий газ, по меньшей мере часть которого возвращают в блок получения синтез-газа/синтеза метанола.5. A method of operation of a plant for the production of methanol, including mixing a flare gas with a deionizate obtained in a water treatment unit and an aqueous-methanol solution, feeding the mixture to a synthesis gas / methanol synthesis unit, where it is heated, converted to obtain synthesis gas dried to obtain water condensate and converted into a catalyzate containing methanol, which is directed to the middle part of the reflux condenser with a cooled reflux section below a semi-blind plate with an overflow, while a water-methanol solution is removed from the bottom of the heated stripping section of the reflux condenser, methanol is removed from the semi-blind plate and from the top - off-gas, at least part of which is returned to the synthesis gas production / methanol synthesis unit.
RU2017107609A 2017-03-07 2017-03-07 Methanol production unit and method of its operation RU2735831C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107609A RU2735831C2 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Methanol production unit and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107609A RU2735831C2 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Methanol production unit and method of its operation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017107609A RU2017107609A (en) 2018-09-07
RU2017107609A3 RU2017107609A3 (en) 2020-09-01
RU2735831C2 true RU2735831C2 (en) 2020-11-09

Family

ID=63478884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017107609A RU2735831C2 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Methanol production unit and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735831C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2252209C1 (en) * 2003-10-01 2005-05-20 Астановский Дмитрий Львович Method for methanol production (variants)
RU2503651C1 (en) * 2012-09-20 2014-01-10 Марк Юрьевич Богослов Method for obtaining methanol from hydrocarbon gas of gas and gas-condensate deposits, and plant for its implementation
US20160159714A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-09 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for manufacture of methanol from natural gas and flare gas feedstock

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2252209C1 (en) * 2003-10-01 2005-05-20 Астановский Дмитрий Львович Method for methanol production (variants)
RU2503651C1 (en) * 2012-09-20 2014-01-10 Марк Юрьевич Богослов Method for obtaining methanol from hydrocarbon gas of gas and gas-condensate deposits, and plant for its implementation
US20160159714A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-09 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for manufacture of methanol from natural gas and flare gas feedstock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017107609A (en) 2018-09-07
RU2017107609A3 (en) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2538598C2 (en) Trapping co2 in process of methanol synthesis
CN103992202B (en) A kind of methyl tertiary butyl ether cracking is for the system and method for high-purity iso-butylene
EA034987B1 (en) Process for producing methanol
CN101429098B (en) Method for synthesis of methanol with CO, CO2 and H#[-2]
CN112105596B (en) Method for synthesizing methanol
RU2013147266A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR OBTAINING UREA AMMONIA
CN112142547B (en) Method for removing residual oxygen in product stream of ethane catalytic oxidative dehydrogenation to ethylene
RU2648331C2 (en) Method of producing synthetic liquid hydrocarbons from natural gas
CN112094663B (en) Method and device for separating Fischer-Tropsch synthesis product
RU2735831C2 (en) Methanol production unit and method of its operation
CN108424345B (en) Ethylbenzene production device and process
RU2621671C1 (en) Installation of low-temperature production of methanol
RU2619101C1 (en) Defining of methanol production from hydrocarbon raw material
RU2425796C2 (en) Generation of steam at reforming with steam
CA3155106C (en) System and method for the production of synthetic fuels without fresh water
RU2708049C2 (en) Method of increasing ammonia synthesis unit capacity
JP4706812B2 (en) Method for producing dimethyl ether
CN105367383A (en) Methyl-alcohol production technology
CN104418703A (en) Serial methanol and methane synthesis process taking coke-oven gas as raw material
RU2013107507A (en) METHOD FOR PRODUCING DIMETHYL ETHER BY THE METHOD OF ONE-STAGE SYNTHESIS AND ITS ISOLATION
CN209848633U (en) Methanol washing and recovering device in methanol synthesis flash evaporation gas
RU2635147C1 (en) Plant of complex waste-free preparation of gas
RU2646960C1 (en) Installation of methanol production and the way it works
RU2631290C1 (en) Low-temperature hydrogen plant
RU2758769C2 (en) Methanol synthesis plant (options)

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210708