Способ подготовки природного газа с получением метанола


 


Владельцы патента RU 2404116:

Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" (RU)

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в процессе подготовки природного газа в производстве метанола. Осуществляют отбор газа под давлением 5,0-7,0 МПа из магистрального трубопровода, дросселируют до давления 3,0-4,5 МПа, после чего отбирают 15-25% газа, дросселируют его до давления 0,4-1,2 МПа и используют данный газ в качестве топлива, а основной поток газа с давлением 3,0-4,5 МПа направляют в подогреватель для нагревания газа в подогревателе. Подогретый газ обессеривают, подвергают каталитической конверсии с получением конвертированного газа, утилизируют тепло конвертированного газа, компремируют его, проводят синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа и рекуперацией тепла последнего, отделяют сконденсированный метанол. В газ перед каталитической конверсией либо после нее вводят диоксид углерода. Изобретение позволяет использовать газ из магистральных трубопроводов с давлением более 5 МПа для процесса синтеза метанола. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам подготовки природного газа в производстве метанола, применяемым на крупнотоннажных агрегатах, и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой и смежных отраслях промышленности.

Известен [RU №2117520, кл. B01D 53/00, С07С 27/26, С07С 29/92] способ переработки природного газа с получением метанола, включающий отбор природного газа под давлением, нагревание, обессеривание газа, каталитическую паровую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла, компремирование газа, синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа, рекуперацию тепла последнего с дальнейшим охлаждением в аппарате воздушного охлаждения и в холодильнике оборотной воды, отделение сконденсированного метанола, причем исходный природный газ под давлением 30-45 атм делят на два потока в соотношении (75-85):(25-15), первый основной технологический поток направляют на нагревание в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника высокого давления теплом циркуляционного газа с температурой 105-110°С, а второй поток после дросселирования и нагревания в метанольном нагревателе до температуры 50-60°С используют в качестве топливного газа.

Практическая реализация данного изобретения затруднена из-за того, что давление природного газа в магистральных трубопроводах сегодня увеличено до 5,0-7,0 МПа, что существенно превышает давление газа, подаваемого в процесс риформинга агрегатов метанола. Это значит, что газ указанных параметров не может быть использован для прямой подачи на технологию без предварительного редуцирования, как это предусмотрено в известном техническом решении.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки природного газа, описанный в [RU № 92124387, кл. B01D 53/00, С07С 27/26, С07С 29/92]. Он включает отбор природного газа под давлением, нагревание, обессеривание газа, каталитическую паровую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла, компремирование газа, синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа, рекуперацию тепла последнего с дальнейшим охлаждением в аппарате воздушного охлаждения и в холодильнике оборотной воды, отделение сконденсированного метанола, причем исходный природный газ под давлением 30-45 атм нагревают до 50°С в трубном пространстве рекуперативного теплообменника высокого давления теплом циркуляционного газа с температурой 105-110°С и делят на два потока в соотношении (75-85):(25-15), первый из которых используется на технологию, а второй после дросселирования - на сжигание.

Для данного способа характерны те же недостатки, что и в ранее рассмотренном случае.

Технической задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование технологической схемы подготовки природного газа для процесса синтеза метанола, позволяющей использовать газ с магистральных трубопроводов давлением более 5,0 МПа и осуществлять пароуглекислотную конверсию.

Поставленная задача достигается тем, что природный газ из магистрального трубопровода дросселируют до давления 3,0-4,5 МПа, после чего отбирают 15-25% газа, дросселируют его до давления 0,4-1,2 МПа и используют данный газ в качестве топлива, а основной поток через подогреватель направляют на каталитическую конверсию.

Сущностью предлагаемого изобретения является способ подготовки природного газа с получением метанола, включающий отбор газа под давлением из магистрального трубопровода, его нагревание в подогревателе, обессеривание, каталитическую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла конвертированного газа, компремирование его, синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа и рекуперацией тепла последнего, отделение сконденсированного метанола, причем газ из магистрального трубопровода отбирают с давлением 5,0-7,0 МПа, дросселируют до давления 3,0-4,5 МПа, после чего отбирают 15-25% газа, дросселируют его до давления 0,4-1,2 МПа и используют данный газ в качестве топлива, а основной поток газа с давлением 3,0-4,5 МПа направляют в подогреватель для нагревания газа с вводом в газ перед каталитической конверсией либо после нее диоксида углерода.

Схема подготовки природного газа с получением метанола представлена на чертеже.

Пример.

Природный газ из магистрального газопровода 1 под давлением 5,0-7,0 МПа дросселируется через устройство 2 до давления 3,0-4,5 МПа и делится распределителем 3 на две части в соотношении (85-75):(15-25). Основной технологический поток направляется в подогреватель 5, проходит стадию сероочистки и гидрирования в аппарате 6 с преобразованием сернистых соединений в сероводород и последующим его поглощением в адсорбере 7.

Технологической схемой предусмотрена возможность осуществления как паровой, так и пароуглекислотной конверсии. Последняя достигается с помощью компрессора диоксида углерода 8, подающего углекислый газ в газовый поток перед печью риформинга либо после нее. Это позволяет повысить производительность метанольного агрегата и снизить расходные нормы потребления природного газа.

Конвертированный газ после реакционных труб печи риформинга 9 проходит стадию утилизации тепла 10 с целью снижения его температуры. Тепло конвертированного газа используется на производство пара, на подогрев питательной воды котлов, в отделении ректификации. Сухой конвертированный газ сжимается центробежным компрессором синтез-газа 11, нагревается в рекуперативном теплообменнике 12 до 234-250°С и поступает в реактор горизонтального типа 13, снабженный встроенным теплообменником 14 и двумя котлами утилизаторами (на схеме не показаны), предварительно смешиваясь перед входом в аппарат с потоком циркуляционного газа.

Процесс осуществляется при температуре 240-265°С и давлении 8,0-9,0 МПа.

Полученный метанол конденсируется в сепараторе 17 в результате последовательного охлаждения циркуляционного газа в теплообменнике 12, аппарате воздушного охлаждения 15 и теплообменнике оборотной воды 16 и выводится из цикла синтеза, обеспечивая непрерывность работы системы, а циркуляционный газ после отделения из него метилового спирта возвращается в контур синтеза компрессором 11.

Второй поток природного газа дросселируется с помощью устройства 4 до давления 0,4-1,2 МПа и используется в производстве тепла путем его сжигания.

Из описания и формулы изобретения видно, что по сравнению с известным техническим решением предлагаемая схема имеет ряд преимуществ, в ней предусмотрена возможность реализации как паровой, так и пароуглекислотной конверсии. Кроме того, она позволяет использовать газ с магистрального трубопровода с давлением выше 5 МПа, что не предусмотрено прототипом.

1. Способ подготовки природного газа с получением метанола, включающий отбор газа под давлением из магистрального трубопровода, его нагревание в подогревателе, обессеривание, каталитическую конверсию с получением конвертированного газа, утилизацию тепла конвертированного газа, компремирование его, синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа и рекуперацией тепла последнего, отделение сконденсированного метанола, отличающийся тем, что газ из магистрального трубопровода отбирают с давлением 5,0-7,0 МПа, дросселируют до давления 3,0-4,5 МПа, после чего отбирают 15-25% газа, дросселируют его до давления 0,4-1,2 МПа и используют данный газ в качестве топлива, а основной поток газа с давлением 3,0-4,5 МПа направляют в подогреватель для нагревания газа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в газ перед каталитической конверсией либо после нее вводят диоксид углерода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса синтеза метанола. .

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов, сопровождающемуся одновременным получением водорода, метанола, моторных топлив и пресной воды из углеводородного газа нестабильного состава газоконденсатных и нефтяных месторождений, включающему, при необходимости, обессеривание его, последующее получение синтез-газа газофазной одноступенчатой окислительной конверсией кислородом воздуха, конверсию его в метанол, дальнейшее получение из метанола в присутствии катализатора моторного топлива и воды, сепарацию воды, образовавшейся на всех стадиях процесса, отгонку из воды, объединенной и образовавшейся на всех стадиях процесса, остатков углеводородов, включая метанол и жирные углеводороды, биоочистку ее и минерализацию, причем в качестве исходного углеводородного газа используют углеводородный газ нестабильного состава без предварительного отделения в нем метана и этана от пропана и бутана, и который перед конверсией в синтез-газ подвергают ароматизации в присутствии катализатора и при нагревании, а далее осуществляют выделение образовавшихся ароматических углеводородов и водорода, который по меньшей мере частично используют при получении синтез-газа, для изменения соотношения в немH2:CO 1,8-2,3:1, а частично, при необходимости, используют на стадии обессеривания, при этом синтез-газ получают из непрореагировавших и образовавшихся при ароматизации углеводородных газов.

Изобретение относится к способу получения метанола взаимодействием водорода и оксидов углерода, подаваемых в виде синтез-газа, в присутствии твердого катализатора, суспендированного в жидкой фазе, с последующим удалением жидкой фазы, содержащей полученный метанол, из зоны реакции.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам получения электроэнергии и синтетического жидкого топлива (метанола) в парогазовых установках. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу производства метанола, уксусной кислоты и, необязательно, винилацетата, включающему интегрированные стадии: разделения источника углеводородов на первый и второй потоки углеводородов; парового реформинга первого потока углеводородов паром для получения подвергнутого реформингу потока; автотермического реформинга смеси подвергнутого реформингу потока и второго потока углеводородов кислородом и двуокисью углерода для получения потока синтез-газа; разделения меньшей части потока синтез-газа на поток с повышенным содержанием двуокиси углерода, поток с повышенным содержанием водорода и поток с повышенным содержанием оксида углерода; рециркуляции потока с повышенным содержанием двуокиси углерода на автотермический реформинг; сжатия оставшейся части потока синтез-газа, потока СО2, необязательно, из ассоциированного процесса, и по меньшей мере части потока с повышенным содержанием водорода для подачи потока подпитки в контур синтеза метанола для получения продукта метанола, стехиометрический коэффициент которого определяют как [(Н2-CO2)/(СО+CO2 )], а стехиометрический коэффициент потока подпитки составляет от 2,0 до 2,1; синтеза уксусной кислоты из по меньшей мере части продукта метанола и потока с повышенным содержанием оксида углерода; и необязательно, синтеза винилацетата из по меньшей мере порции синтезированной уксусной кислоты.

Изобретение относится к способу получения метанола из питающего потока, обогащенного водородом, моноксидом углерода и диоксидом углерода. .

Изобретение относится к способу получения метанола из конвертированной смеси водорода и оксидов углерода состава, об.%: Н 2 - 62,0-78,5; Ar - 0,02-0,07; N2 - 0,05-2,2; CH4 - 1,0-3,5; СО - 10,4-29,5; CO2 - 3,2-10,7, путем ее контактирования с медьсодержащим катализатором при повышенных температуре и давлении в две стадии.

Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для выделения и очистки водорода. .

Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения водорода, который может быть использован в энергетических установках для получения электроэнергии, в качестве ракетного топлива, в химической промышленности для получения органических соединений и т.д.

Изобретение относится к области конверсии и/или обработки остатков, образующихся при перегонке. .

Изобретение относится к способу получения углеводородных соединений, характеризующемуся тем, что он включает в себя: а) подачу в первый реактор обратной конверсии водяного пара с внешней подачей газообразного водорода и газообразной двуокиси углерода, где молярное отношение газообразного водорода к газообразной двуокиси углерода превышает единицу, для генерирования первого потока сингаза, содержащего смесь по меньшей мере газообразной моноокиси углерода и газообразного водорода, водяного пара и остаточной газообразной двуокиси углерода; b) генерирование второго потока сингаза из первого потока сингаза конденсацией и удалением по меньшей мере части водяного пара из первого потока сингаза; с) подачу второго потока сингаза во второй реактор обратной конверсии водяного пара для генерирования третьего потока сингаза, содержащего смесь, по меньшей мере, газообразной моноокиси углерода и газообразного водорода, водяного пара и остаточной двуокиси углерода; (d) генерирование четвертого потока сингаза из третьего потока сингаза конденсацией и удалением, по меньшей мере, части водяного пара из третьего потока сингаза, и е) генерирование смеси, по меньшей мере, углеводородных соединений из, по меньшей мере, газообразной моноокиси углерода и газообразного водорода из четвертого потока сингаза.

Изобретение относится к способу нагревания и частичного окисления специально предварительно не подогретой, подвергнутой первичному риформингу смеси пара и природного газа, предназначенной для получения NH3-синтез-газа, причем в газовый поток синтез-газа-сырца в направлении его течения после первичного риформера подается энергия.

Изобретение относится к способу получения синтез-газа. .

Изобретение относится к способу приготовления смеси монооксида углерода и водорода из газообразной смеси углеводородов, содержащих метан, этан и пропан путем неполного окисления
Наверх