Способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообразования природного газа

 

Изобретение касается алифатических спиртов, в частности регенерации метанола (МТ), который может быть использован в процессе предотвращения гидратообразования природного газа при его промысловой подготовке для транспортировки. Повьшение степени извлечения МТ, снижение энергозатрат и упрощение процесса достигается другим экстрагентом в других условиях. Регенерацию МТ ведут ректификацией его водного раствора при температуре верха колонны 48-52 с в присутствии стабильного углеводородного конденсата (СУК), пределы выкипания которого 75-250 С, СУК подают в ректификационную колонну в объемном соотношении с МТ-(2 - - 3) : 1. Затем полученную смесь охлаждают и конденсируют МТ. Способ позволяет повысить степень извлечения МТ на 14-17%, снизить энергозатраты за счет уменьшения температуры процесса и упростить процесс в результате исключения повторной ректификации водного раствора МТ. I ил., 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5)) 4 С 07 С 31 04 29 82

ВСЕС(1%3 .(4%

113;, 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБР1.ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4005502/23-04 (22) 07. 01 . 86 (46) 15.08.87 ° Бюл. I) 30 (7l) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) А.Г.Алиев, Е.П.Назарова,Ю.С.Клочко и В.В,Щугорев (53) 547.261.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 816523, кл. В 01 D 53/26, 1981. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА ПРОЦЕССА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение касается алифатических спиртов, в частности регенерации метанола (МТ), который может быть использован в процессе предотвращения гидратообразования природного газа при его промысловой подго,товке для транспортировки. Повышение степени извлечения MT снижение энергозатрат и упрощение процесса достигается другим экстрагентом в других условиях. Регенерацию МТ ведут ректификацией его водного раствора при температуре верха колонны

48-52 С в присутствии стабильного yr. о леводородного конденсата (СУК) пре3 делы выкипания которого 75-250 С.

СУК подают в ректификационную колонну в объемном соотношении с МТ-(2—

- 3) : 1. Затем полученную смесь охлаждают и конденсируют МТ. Способ позволяет повысить степень извленения HT на 14-17Х, снизить энергозатраты за счет уменьшения температуры процесса и упростить процесс в результате исключения повторной ректи фикации водного раствора МТ. I ил., 2 табл, 1 133

Изобретение относится к алифатическим спиртам, конкретно к усовершенствованному способу регенерации метанола иэ его водных растворов про. цесса предотвращения гидратообраэования природного газа и может быть использовано .при добыче и промысловой подготовке газа к транспорту °

Регенерированный метанол соответствует предъявляемым к нему требованиям и может использоваться в этом же процессе предотвращения гидратообраэования природного газа, Цель изобретения — повышение степени извлечения метанола, снижение энергозатрат и упрощение процесса, достигается проведением ректифика- ции воднометанольного раствора при о температуре верха колонны 48-52 С в присутствии стабильного углеводородного конденсата с пределами выкипания 75-250 С, взятого в объемном соотношении к метанолу 2-3:1.

На чертеже дана принципиальная технологическая схема установки для осуществления способа регенерации метанола.

Установка состоит из ректификационной колонны 2, линии 1 подачи водометанольного раствора„ линии 8 подачи аэеотропной смеси в холодильник 4, емкос ги 6, в которой происходит разделение метанольной и углеводородной фаэ, линии 5 подачи гетероаэеотропа в емкость 6, ликии 7 выхода метанола иэ установки, линии 8 подачи углеводородной фазы через насос 9 по линии

10 в колонну 2 ректификации.

Способ осуществляют следующим образом.

Водометанольный раствор (ВМР) по линии 1 подают в ректификационную колонну 2, туда же по линии 10 одновременно подается расчетное количество углеводородного конденсата, наверху колонны поддерживают температуо ру 48-52 С„ полученную азеотропную смесь по линии 3 подают в водяной хоо лодильник 4 для охлаждения до 10-30 С и далее по линии 5 в емкость 6, где происходит разделение смеси на метанол и углеводородную жидкость. Метанол по линии 7 поступает на склад,, а углеводородная жидкость по линии 8 через насос 9 и линии 10 на стадию ректификации. . Пример 1. Водный раствор метанола с объемной долей метанола

Плотность при 20 С, кг/м о, Э

Вязкость при

20 С, м !с

Температура начала кипения, С о

Температура отгона по объему, С, lOX-ного

733

-б

2,3 х 10

117

137

250

Температура кипения, С о

Объемная

250

7 30 состав Карачаганаксмас.Е: доля остатка, Компонентный

30 кого конденсата, 0,13

0,20

0,97

3,12

3,93

13,33

78,03

С

С4 н С

С

С, 7

40

Температура наверху колонны составляет 50 С, Образующуюся азеотропную смесь подают по линии 3 в водяной холодильник 4 для охлаждения до о

10 С и далее по линии 5 в емкость

6 для разделения на метанол и углеводородную жидкость. Метанол из емкости 6. в количестве 19,98 мл по линии

7 удаляют из установки, а углеводородную жидкость в количестве 60 мл по линии 8 через насос 9 и линии 10 подают на стадию ректификации. Степень извлечения метанола 99,93Х.

Пример 2, Воднометанольный раствор с объемной долей метанола

20Х в количестве 200 мл подают в колонну, туда же подают 80 мл Карачаганакского углеводородного конденсао та. Температура наверху колонны 48 С.

0! 23 2

107 в количестве 200 мл подают в колонну 2, туда же подают 60 мл Карачаганакского углеводородного конденсата, (Фракционный состав конденсата Карачаганакского ГКМ."

3 !33012

Образующуюся аэеотропную смесь подают по линии 3 в водяной холодильник о, 4 для охлаждения до 20 С и далее по линии 5 в емкость 6 для разделения на метанол и углеводородную жидкость.

Метанол иэ емкости в количестве

79,98 мл по линии 7 удаляют. из уста— новки, а углеводородную жидкость в количестве 80 мл по линии 8 через насос 9 и линии 10 подают на стадию 10 ректификации. Степень извлечения метанола 99,987.

Пример З.Воднометанольный раствор с объемной долей метанола

5Х в количестве 200 мл подают в ко- 15 лонну, туда же подают 25 мл Карачаганакского углеводородного конденсата. Температура наверху колонны о,.

52 С. Образующуюся азеотропную смесь подают по линии 3 в водяной холо- 20 дильник 4 для охлаждения до 30 С и далее по линии 5 в емкость 6 для разделения на метанол и углеводородную жидкость. Метанол из емкости 6 в количестве 9,99 мл по линии 7 удаляют иэ установки, а углеводородную жидкость в количестве 25 мл по линии

8 через насос 9 и линии 10 подают на стадию ректификации. Степень извлечения метанола 99,94K.. 30

Характеристики процесса ректификации по предлагаемому способу даны в табл.1.

Аналогичные опыты по предлагаемому способу были проведены с использованием в качестве углеводородного агента углеводородных конденсатов Шебелинского и Оренбургского месторож- 40 дений.

Результаты экспериментов по пред.лагаемому и известному способам приведены в табл.2.

Как видно из данных табл.2 максимальная степень извлечения метанола из BMP достигается при соотношении конденсата к метанолу 2-3:l и темпеа ратуре верха колонны 48-52 С (приме-50 ры ),2,3) .

3 4

При увеличении этого соотношения в сторону конденсата степень извлечения метанола практически не изменяется (пример 5). При уменьшении количества вводимого конденсата степень извлечения метанола резко уменьшается (пример 4) . Увеличение температуо ры наверху колонны выше 52 С приводит к уменьшению степени извлечения и снижению концентрации регенерированного метанола (пример 7). В случае, когда температура наверху коо лонны ниже 48 С, метанол не извлекается (пример 6) .

Из табл.2 также следует, что использование в качестве углеводородного агента для регенерации метанола по предлагаемому способу конденсатов Шебелинского и Оренбургского месторождений не позволяет извлекать метанол из его водных растворов, По сравнению с известным способом предлагаемый позволяет повысить степень извлечения метанола на 14-17Х, снижает энергозатраты за счет уменьшения температуры верха колонны, упрощает процесс за счет исключения повторной ректификации водометанольного раствора. формула и э о б р е т е н и я

Способ регенерации метанола процесса йредотвращения гидратообразования природного газа, включающий ректификацию водометанольного раствора, его контактирование с углеводородным агентом с последующим охлаждением смеси и конденсацией метанола, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени извлечения метанола, снижения энергозатрат и упрощения процесса, ректификацию осуществляют при температуре верха а колонны 48-52 С, а в качестве углеводородного агента используют стабильный углеводородный конденсат с о пределами выкипания 75-250 С в объемном соотношении к метанолу 2-3:1, который подают в ректификационную колонну.! 3 30! 23

1 аблица!

Пример

Флегмо- Точки

Температура низа колонн611 (куба), 0С

Концентрация регенеТеоретические

Соотношение углеводородный агентгме ввода

ВМР,9 тарелки вое число тарелки рации метанола,об,7. танол

0,25

3,0

40!

2,0 : 1

0,3

98

0,26

92.

2,5: 1

1,5: 1

3,5: 1

2,2 : 1

2,2 : 1

0,28

91

0,25

95

0,3

0,3

Таблица 2

Степень извлечения

Температура наверху

О колонны С

Соотношение

Пример Объемная доля меуглеводородный агент метанола, % танола в

ВМР, 7 метанол

По предлагаемому способу с использованием конденсата Шебелинского месторождения (Т н к 74 Сю Тк,к 130 С) 0,0

10 3,0 : 1

По предлагаемому способу с использованием о о конденсата Оренбургского ГКИ (T„ „ C,Т „ 154 С) 50 0,0

2„5: 1

По предлагаемому способу с использованием конденсата Карачаганакского ГКИ

3,0

2,0 ; !

2,5 : 1

1,5 : 1

10

3 5: 1

17 40

15 40

15 40

16 40

17 40

15 40

99,93

99,98

99,94

65,50

99,95

1330123

Продолжение табл. 2, 0,0

2,2 : 1

55

88,2

2,2 : 1

По известному способу

85,0

6400 : 1

3800 : 1

333 : 1

75,0

10

82,0

Уалеба3ородиам жидкость

Составитель Н.Капитанова

Техред В.Кадар

Редактор М.Недолуженко

Корректор С.Шекмар

Тирам 371

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5

Заказ 3537/25

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4