Способ совместного получения синтетических жидких углеводородов и метанола и установка для его осуществления, интегрированная в объекты промысловой подготовки нефтяных и газоконденсатных месторождений


 

B01J19/00 - Химические, физические или физико-химические способы общего назначения (физическая обработка волокон, нитей, пряжи, тканей, пера или волокнистых изделий, изготовленных из этих материалов, отнесена к соответствующим рубрикам для такого вида обработки, например D06M 10/00); устройства для их проведения (насадки, прокладки или решетки, специально предназначенные для биологической обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод C02F 3/10; разбрызгивающие планки или решетки, специально предназначенные для оросительных холодильников F28F 25/08)

Владельцы патента RU 2505475:

Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" (RU)

Изобретение относится к отрасли переработки нефти и газа и может быть использовано для получения синтетических жидких углеводородов и метанола на установке, интегрированной в объекты промысловой подготовки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Способ включает нагрев исходного природного газа, смешение перегретого пара с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа и разделение его на два потока, при этом первый поток подвергают одностадийному каталитическому превращению в метанол, а второй поток подвергают каталитическому синтезу с получением сжиженных углеводородных газов, которые направляют на конверсию совместно с исходным природным газом, и жидких углеводородов, которые подвергают стабилизации в ректификационной колонне. Также предложена установка для осуществления способа получения синтетических жидких углеводородов и метанола, интегрированная в объекты промысловой подготовки. Изобретение обеспечивает эффективное совместное получение метанола и синтетических жидких углеводородов в одной технологической схеме в процессе промысловой подготовки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к отрасли переработки нефти и газа и может быть использовано для получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола на установке интегрированной в объекты промысловой подготовки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений.

Разработка труднодоступных месторождений уже на стадии строительных и пусковых работ ставит ряд вопросов, касающихся доставки автомобильных топлив и метанола. Одним из способов решения такого рода проблем является сооружение многофункциональной установки на базе технологии получения синтетических жидких углеводородов.

В настоящее время способ получения СЖУ, основанный на процессе Фишера-Тропша, используется как единственный промышленный способ получения жидких топлив из природного или попутного нефтяного газа без промежуточного образования полупродуктов. Синтез-газ, полученный при риформинге природного или попутного нефтяного газа, превращается непосредственно в углеводороды.

Синтетические моторные топлива, полученные таким методом, обладают хорошими моторными показателями, экологически чистые, поскольку не содержат сернистых, полиароматических и азотсодержащих соединений, но они существенно дороже, чем нефтяные. Основным недостатком процесса Фишера-Тропша является его низкая селективность, и многочисленные усилия исследователей направлены на повышение выхода жидких углеводородов.

Внедрение промышленных процессов производства синтетических жидких углеводородов позволит нефтегазовым компаниям вовлечь в разработку те обширные запасы газа, добыча которых ранее считалась экономически нецелесообразной из-за удаленности месторождений от потребителей газа и отсутствия транспортной инфраструктуры. Так как транспортировать жидкие топлива проще, чем газ. Кроме того, в районах добычи нефти на факелах сжигается огромное количество попутного газа. Это наносит значительный ущерб экологии и экономике добывающих стран.

Оптимальным решением данной проблемы могло бы стать размещение малотоннажных производств по переработке природного и попутного нефтяного газа в синтетические жидкие углеводороды непосредственно на объектах нефтегазодобычи.

Однако здесь возникает ряд вопросов, касающихся технологии производства синтетических жидких углеводородов, так как для используемых в синтезе синтетических жидких углеводородов катализаторов требуется ограниченное содержание диоксида углерода в исходном синтез-газе. В результате при подготовке синтез-газа отделяется и сбрасывается в атмосферу значительное количество диоксида углерода, который можно было бы использовать для синтеза метанола, широко используемого на месторождениях в качестве ингибитора гидратообразования.

Известен способ производства метанола, включающий паровую конверсию метана в синтез-газ (смесь CO и H2) с его последующим каталитическим превращением в метанол (Караваев М.М., Леонов В.Е. и др. Технология синтетического метанола. - М.: Химия, 1984, с.72-125 [1]). Основные недостатки этого процесса: высокие требования к чистоте исходного газа, большие затраты энергии на получение синтез-газа и его очистку, сложное оборудование, большое число промежуточных стадий процесса, нерентабельность малых и средних производств мощностью менее 1000 т/сутки.

Наиболее близкими к предложенным являются установка для получения метанола из природного газа и реализуемый им способ (Патент на полезную модель РФ №102537, опуб. 10.03.2011 [2]). Установка интегрирована в установку комплексной подготовки газа на газовом промысле и содержит последовательно установленные и связанные между собой системой трубопроводов теплообменники для нагрева природного газа и парогазовой смеси, печь риформинга для получения конвертированного газа; реактор синтеза для каталитического получения метанола из конвертированного газа и сепаратор, а также теплообменник для нагрева конвертированного газа, теплообменник для нагрева подготовленной воды, котел-утилизатор для получения пара и теплообменник для перегрева пара, причем выход печи риформинга по дымовым газам для использования их тепла соединен с межтрубным пространством теплообменников для нагрева природного газа, подготовленной воды, для перегрева водяного пара и нагрева парогазовой смеси, а также с теплообменником для нагрева конвертированного газа. Выход печи риформинга по конвертированному газу соединен с линией подачи конвертированного газа к реактору синтеза, последовательно проходящей через котел-утилизатор, межтрубное пространство теплообменника для нагрева неподготовленной воды и теплообменника, с трубным пространством которого соединен выход реактора синтеза. Теплообменник на выходе реактора синтеза через сепараторы соединен по одной линии с входом ректификационной колонны для выделения метанола и по другой линии - с линией подачи конвертированного газа к реактору синтеза. Куб ректификационной колонны соединен с межтрубным пространством теплообменника, через трубное пространство которого проходит линия подачи конвертированного газа к реактору синтеза после теплообменника для нагрева неподготовленной воды.

Реализуемый известной установкой [2] способ получения метанола включает нагрев исходного природного газа, получение из подготовленной воды перегретого пара и смешение его с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа и одностадийное каталитическое превращение конвертированного газа в метанол в реакторе синтеза, тепло дымовых газов печи риформинга используют для нагрева исходного природного газа и подготовленной воды, перегрева водяного пара и парогазовой смеси, а также нагрева конвертированного газа перед входом в реактор синтеза. Тепло конвертированных газов используют для нагрева неподготовленной воды, для получения из подготовленной воды пара. Из части реакционные газов, выходящих из реактора синтеза, выделяют метанол в ректификационной колонне, а другую часть в качестве циркуляционного газа смешивают с конвертированным газом перед входом в реактор синтеза. Тепло реакционных газов, выходящих из реактора синтеза, используют для нагрева смеси конвертированного и циркуляционного газов. Тепло конвертированного газа также используют для нагрева водометанольного раствора в кубе ректификационной колонны. Регулируют температуру в реакторе синтеза путем отвода части холодной смеси конвертированного и циркуляционного газов и подачи ее непосредственно в зону реакции.

Известные способ получения метанола и технологическая схема установки производства метанола [2] позволяют использовать в качестве источников тепловой энергии тепловые потоки, полученные в результате реакционных процессов и обойтись без дополнительных источников тепла. С целью минимизации капитальных затрат была принята технологическая схема [2], включающая одностадийную конверсию парогазовой смеси в реакционных трубах печи риформинга с использованием никельсодержащего катализатора НИАП-03-01 или Katalko JM 57-4Q и последующий одностадийный синтез метанола с использованием медьсодержащего катализатора СНМ-1 или Katalko JM 51-8. Для упрощения технологического процесса синтеза метанола регулирование температуры в реакторе синтеза метанола осуществляется автоматически подачей холодного конвертированного газа по байпасным линиям непосредственно в зону реакции. В связи с интеграцией установки производства метанола в объекты газового промысла принята технологическая схема с использованием в качестве сырья природного газа сеноманских залежей без дополнительной подготовки.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении совместного получения метанола и синтетических жидких углеводородов в одной технологической схеме в процессе промысловой подготовки.

Технический результат достигается тем, что в способе получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола из природного газа, включающем нагрев исходного природного газа, получение из подготовленной воды перегретого пара и смешение его с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа, одностадийное каталитическое превращение конвертированного газа в метанол и выделение метанола из полученных реакционных газов, согласно изобретению часть охлажденного конвертированного газа подвергают каталитическому синтезу, полученную реакционную смесь разделяют с получением сжиженных углеводородных газов (СУГ), которые направляют на конверсию совместно с исходным природным газом, и жидких углеводородов, и подвергают стабилизации полученные синтетические жидкие углеводороды.

Достижению технического результата также способствует следующее.

Тепло дымовых газов печи риформинга используют для нагрева исходного природного газа и подготовленной воды, перегрева водяного пара и парогазовой смеси.

Тепло конвертированных газов используют для нагрева циркулирующих жидких углеводородов на стадии стабилизации и для нагрева циркулирующего метанола на стадии его выделения.

Тепло реакционных газов используют для нагрева конвертированного газа перед его каталитическим превращением.

Регулируют температуру каталитического превращения путем отвода части холодного конвертированного газа и подачи ее непосредственно в зону реакции.

Подготовленную воду подогревают путем использования тепла, выделяющегося на стадии каталитического синтеза.

Регулируют температуру каталитического синтеза путем отвода части холодного конвертированного газа и подачи ее непосредственно в зону реакции.

Технический результат достигается также в установке для получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола, содержащей линию подачи природного газа, последовательно установленные и связанные между собой системой трубопроводов теплообменники для нагрева природного газа и парогазовой смеси, печь риформинга для получения конвертированного газа, котел-утилизатор для получения пара и теплообменник для перегрева пара, первый сепаратор, первый теплообменник для нагрева конвертированного газа, реактор синтеза для каталитического получения метанола из конвертированного газа, второй сепаратор и колонну ректификации метанола, а также теплообменник для нагрева подготовленной воды, согласно изобретению выход первого сепаратора соединен также через второй теплообменник для нагрева конвертированного газа с входом реактора синтеза жидких углеводородов, выход которого последовательно соединен через первый и второй охлаждающие теплообменники с третьим и четвертым сепараторами, выход для СЖУ третьего сепаратора соединен с тарелкой питания ректификационной колонны стабилизации СЖУ, выход для газа четвертого сепаратора через компрессор соединен с линией, соединяющей линию подачи конвертированного газа от первого сепаратора к реактору синтеза СЖУ, а выход для СУГ четвертого сепаратора соединен с линией подачи природного газа.

Достижению технического результата также способствует следующее.

Выход печи риформинга по дымовым газам соединен с межтрубным пространством теплообменников для нагрева природного газа, подготовленной воды, для перегрева водяного пара и нагрева парогазовой смеси, а также с теплообменником для нагрева конвертированного газа.

Выход печи риформинга по конвертированному газу соединен с линией отвода конвертированного газа, последовательно проходящей через котел-утилизатор, теплообменник на линии рецикла кубового остатка ректификационной колонный стабилизации СУГ и теплообменник на линии рецикла кубового остатка колонны ректификации метанола.

Линия подачи конвертированного газа перед теплообменником на входе в реактор синтеза метанола соединена с последним в зоне реакции.

Куб реактора синтеза метанола соединен с первым сепаратором через теплообменник на входе в указанный реактор и через третий охлаждающий теплообменник.

Линия подачи конвертированного газа перед теплообменником на входе в реактор синтеза СЖУ соединена с последним в зоне реакции.

Выход второго сепаратора для газа соединен с линией подачи конвертированного газа в реактор синтеза метанола.

Выход ректификационной колонны стабилизации СЖУ для дистиллята соединен через четвертый охлаждающий теплообменник и рефлюксную емкость с верхней тарелкой указанной колонны и с линией подачи природного газа.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема предлагаемой установки. На чертеже обозначены потоки: I - осушенный природный газ, II - синтетические жидкие углеводороды, III - товарный метанол, IV - сдувки в топливную сеть, V - солесодержащие стоки, VI -дымовые газы, VII - очищенная вода.

Установка для получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола содержит блок 2 теплообменников, включающий и связанные между собой системой трубопроводов теплообменники для нагрева природного газа и парогазовой смеси, теплообменник для перегретого пара и теплообменник для нагрева подготовленной воды. Линия 24 подачи природного газа через блок 2 теплообменников соединена с входом печи 1 риформинга для получения конвертированного газа, выход которой соединен с линией 25 отвода конвертированного газа, на которой последовательно установлены котел-утилизатор 4, теплообменник 5 на линии рецикла кубового остатка ректификационной колонны 21 стабилизации СУГ и теплообменник 6 на линии рецикла кубового остатка колонны 14 ректификации метанола, охлаждающий теплообменник 7 и первый сепаратор 8.

Выход печи 1 риформинга по дымовым газам соединен с межтрубным пространством теплообменников блока 2.

После сепаратора 8 линия 25 отвода конвертированного газа разделяется на две: линию 26 подачи конвертированного газа к реактору 11 синтеза метанола и линию 27 подачи конвертированного газа к реактору 15 синтеза синтетических жидких углеводородов. На линии 26 установлены компрессоры 9 и теплообменник 10. Линия 26 подачи конвертированного газа перед теплообменником 10 соединена с реактором 11 в зоне реакции.

Куб реактора 11 синтеза метанола соединен со вторым сепаратором 13 через теплообменник 10 и через охлаждающий теплообменник 12. Выход второго сепаратора 13 для газа соединен с линией 26 подачи конвертированного газа в реактор 11 синтеза метанола. Выход сепаратора 13 для жидкости соединен с тарелкой питания колонны 14 ректификации метанола.

Выход первого сепаратора 8 соединен также через второй теплообменник 28 для нагрева конвертированного газа с входом реактора 15 синтеза жидких углеводородов, выход которого последовательно соединен через первый и второй охлаждающие теплообменники 16 и 18 с третьим и четвертым сепараторами 17 и 19. Выход для СЖУ третьего сепаратора 17 соединен с тарелкой питания ректификационной колонны 21 стабилизации СЖУ. Выход для газа четвертого сепаратора 19 через компрессор 20 соединен с линией, соединяющей линию 27 подачи конвертированного газа к реактору 15 синтеза СЖУ, а выход для СУГ четвертого сепаратора 19 соединен с линией 24 подачи природного газа.

Линия 27 подачи конвертированного газа перед теплообменником 28 соединена с реактором 15 синтеза СЖУ в зоне реакции. Выход ректификационной колонны 21 стабилизации СЖУ для дистиллята соединен через четвертый охлаждающий теплообменник 23 и рефлюксную емкость 22 с верхней тарелкой указанной колонны 21 и с линией 24 подачи природного газа.

Предложенный способ включает парогазовую конверсию природного газа с водяным паром, разделение полученного синтез газа на два потока: первый поток направляется на установку синтеза метанола; второй поток направляется на установку синтеза синтетических жидких углеводородов, которые затем направляется на установку гидрокрекинга для депарафинизации.

Предложенный способ получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола из природного газа осуществляется следующим образом.

Осушенный природный газ с регламентируемым содержанием соединений серы и галогенов из блока подготовки природного газа смешивается с сжиженными углеводородными газами с колонны 21 стабилизации СЖУ и с сжиженными углеводородными газами с объектов промысловой подготовки нефти или газового конденсата (на схеме не показаны) поступает в блок получения синтез-газа.

Часть газа, предназначенная для технологического процесса конверсии, поступает в третью секцию подогревателя природного газа блока 2 теплообменников, где нагревается до температуры 350-450°C. Затем природный газ смешивается с перегретым водяным паром.

Очищенная вода, доведенная до соответствующего качества в блоке первичной подготовки воды, подогревается за счет тепла реакции синтеза жидких углеводородов в реакторе 15 и подается в четвертую секцию подогревателя блока 2 теплообменников, где за счет тепла дымовых газов нагревается до температуры насыщения с частичным образованием влажного пара. Далее очищенная вода подается в барабан-сепаратор 3.

Перегрев насыщенного водяного пара осуществляется во второй секции блока 2 теплообменников. Технологической схемой предусматривается автоматическое регулирование соотношения расходов природного газа и пара, поступающих на конверсию метана, с обеспечением требуемого соотношения пар: газ=2,7÷3,2:1.

Полученная парогазовая смесь с температурой 350-450°C подается на подогрев в первую секцию блока 2 теплообменников. Нагретая за счет тепла дымовых газов до 500-580°C парогазовая смесь поступает в реакционные трубы печи 1 риформинга, где на никелевом катализаторе при температуре 780-850°C и давлении 2,0-2,5 МПа протекает реакция конверсии природного газа с водяным паром с образованием конвертированного газа.

Выходная температура конвертированного газа, а также температура дымовых газов на выходе из радиантной зоны печи 1 автоматически регулируется подачей топливного газа в подовые горелки трубчатой печи 1.

В качестве топливного газа используется часть природного газа, поступающего на установку. Перед подачей в печь топливный газ распределяется на потоки для подачи к «пилотным» и основным горелкам.

Дымовые газы с температурой до 200°C после блока 2 теплообменников дымососом выбрасываются в атмосферу на высоту, обеспечивающую рассеивание вредных выбросов до предельно-допустимых значений.

Технологической схемой предусматривается использование в котле-утилизаторе 4 тепла конвертированного газа, выходящего из реакционной зоны печи 1 риформинга. За счет охлаждения газа с 780-850°C до 300-380°C вырабатывается насыщенный водяной пар давлением 2,0-2,5 МПа, который из барабана-сепаратора 3, соединенного с котлом-утилизатором 4, подается в пароперегреватель блока 2 теплообменников.

В пусковой период при недостаточности тепла дымовых газов для подогрева исходного природного газа и водяного пара перед печью 1 риформинга предусмотрено использование дополнительной горелки, расположенной в блоке 2 теплообменников.

Тепло конвертированного газа последовательно используется в кипятильнике колонны 21 стабилизации СУГ, в кипятильнике колонны 14 ректификации метанола. После охлаждения в теплообменнике 7 конвертированный газ поступает в сепаратор 8, где от него отделяется непрореагировавшая вода, которая возвращается в барабан-сепаратор 3.

Осушенный в сепараторе 8 конвертированный газ разделяется на два потока: первый поток направляется на установку синтеза метанола, второй поток поступает на установку синтеза жидких углеводородов. В случае необходимости для регулирования состава синтез газа по потокам возможно применение мембранного блока для разделения синтез газа на потоки. В этом случае первый поток преимущественно содержит диоксид углерода, а второй поток обогащен монооксидом углерода.

Первый поток, смешиваясь с циркуляционным газом, сжимается компрессором 9 до 5,0 МПа, поступает в теплообменник рекуператор 10, где нагревается продуктами реакции синтеза метанола. Далее смесь конвертированного и циркуляционного газа поступает в реактор 11 синтеза метанола.

На полках реактора 11 размещается низкотемпературный медьсодержащий катализатор, использование которого определяет параметры процесса синтеза: сравнительно низкие температуры 200÷280°C и низкое давление около 4,5-5,5 МПа. Для достижения более полной степени превращения метанола предусматривается циркуляция синтез-газа с постоянной выдачей из сепаратора 13 продувочных газов в общую топливную сеть с целью поддержания заданного уровня «инертов». Часть циркуляционного газа после сепаратора 13 направляется на смешение со свежим конвертированным газом.

Регулирование температуры в зоне катализа реактора 11 синтеза метанола осуществляется автоматически подачей холодной смеси конвертированного и циркуляционного газа по байпасным линиям. Поток холодного газа отбирается с нагнетания компрессорного агрегата 9.

Охлажденная в теплообменниках 10 и 12 реакционная смесь поступает в сепаратор 13 для отделения метанола-сырца из газожидкостной смеси.

Выделившийся в сепараторе 13 метанол-сырец подается на ректификацию. Процесс ректификации метанола-сырца проводится в колонне 14.

Подвод тепла в колонну 14 осуществляется за счет утилизации тепла конвертированного газа в кипятильнике - теплообменнике 6.

Температура в кубовой части колонны 14 регулируется перепуском конвертированного газа мимо кипятильника 6 (на схеме не указано). Кубовый продукт колонны (солесодержащие стоки), направляется на утилизацию.

Дистиллят колонны (товарный метанола) конденсируется и направляется на склад.

Второй поток, смешиваясь с циркуляционным газом, поступает в теплообменник рекуператор 28, где нагревается продуктами реакции синтеза жидких углеводородов. Далее смесь конвертированного и циркуляционного газа поступает в реактор 15 синтеза жидких углеводородов.

На полках реактора 15 размещается железный либо кобальтовый катализатор, использование которого определяет параметры процесса синтеза. Регулирование температуры в зоне катализа реактора 15 синтеза осуществляется автоматически подачей холодной смеси конвертированного и циркуляционного газа по байпасным линиям. Поток холодного газа отбирается с нагнетания компрессорного агрегата 20.

Кроме того, предусмотрено регулирование температурного режима на полках реактора 15 за счет встроенных в зону реакции теплообменных конструкций, отвод тепла в которых осуществляется за счет нагрева исходной подготовленной воды.

Реакционная смесь из реактора 15 последовательно охлаждается в теплообменниках 16 и 18, поступает в сепаратор 17, где от нее отделяется смесь синтетических жидких углеводородов, далее направляемая на стабилизацию в ректификационную колонну 21. Газовая фаза из сепаратора 17 охлаждается в теплообменнике 18 и поступает в сепаратор 19.

В сепараторе 19 отделяются сжиженные углеводородные газы, которые направляются в поток осушенного природного газа, направляемого в качестве сырья в печь 1 риформинга.

Газовая фаза из сепаратора 19 с учетом поддержания заданного уровня «инертов» в системе циркуляции, частично отводится в общую топливную сеть. Остаточное количество газовой фазы сепаратора 19 (циркуляционный газ) дожимается в компрессоре 20, смешивается со свежим конвертированным газом и направляется в реактор 15 синтеза жидких углеводородов.

Смесь синтетических жидких углеводородов из сепаратора 17 поступает на тарелку питания ректификационной колонны 21. В колонне 21 происходит отделение сжиженных углеводородных газов (пропан-бутан) от стабильной части синтетических жидких углеводородов. Подвод тепла в колонну 21 осуществляется за счет циркуляции кубового продукта через кипятильник 5.

Дистиллят колонны 21 (сжиженные углеводородные газы) охлаждается в теплообменнике 23, поступает в рефлюксную емкость 22 из которой подается на верхнюю тарелку колонны 21 в качестве орошения, балансовое количество дистиллята отводится в поток осушенного природного газа, направляемого в качестве сырья в печь 1 риформинга.

Кубовый продукт колонны 21, представляющий собой синтетические жидкие углеводороды (фракция С5+) направляется либо в товарную нефть (стабильный газовый конденсат), либо на дальнейшую переработку с целью получения моторных топлив.

С помощью предложенной группы изобретений за счет применения схемы совместного получения метанола и синтетических жидких углеводородов в условиях нефтегазоконденсатного месторождения, удалось значительно снизить капитальные затраты на единицу получаемой продукции.

Кроме того, с помощью предложенных способа и устройства удалось достичь следующих результатов.

1. За счет использования реактора парогазовой конверсии углеводородов с никелевым катализатором конвертированный газ не требует дополнительной подготовки в мембранном или абсорбционном блоке с целью получения оптимального соотношения H2:CO:CO2, позволяющего достичь максимального выхода синтетических жидких углеводородов.

2. За счет использования для синтеза метанола и жидких углеводородов реакторов полочного типа с возможностью самовыгрузки катализатора замена катализатора может быть осуществлена персоналом установки в промысловых условиях.

3. За счет использования схемы циркуляционных газов в процессе синтеза метанола и жидких углеводородов удалось значительно повысить выход целевой продукции.

4. За счет использования в качестве теплоносителя в колоннах стабилизации синтетических жидких углеводородов и ректификации метанола-сырца тепла конвертированного газа снижено потребление топливного газа.

5. За счет использования в качестве топливного газа сдувок с контуров циркуляционных газов удалось снизить количество потребляемого на топливные нужды осушенного природного газа.

6. За счет использования в качестве компонента сырья печи риформинга сжиженных углеводородных газов решается проблема утилизации сжиженных углеводородных газов, в случае отсутствия возможности их транспортировки.

1. Способ получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола из природного газа, включающий нагрев исходного природного газа, получение из подготовленной воды перегретого пара и смешение его с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа, одностадийное каталитическое превращение конвертированного газа в метанол и выделение метанола из полученных реакционных газов, характеризующийся тем, что часть охлажденного конвертированного газа подвергают каталитическому синтезу, полученную реакционную смесь разделяют с получением сжиженных углеводородных газов (СУГ), которые направляют на конверсию совместно с исходным природным газом, и жидких углеводородов, и подвергают стабилизации полученные синтетические жидкие углеводороды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепло дымовых газов печи риформинга используют для нагрева исходного природного газа и подготовленной воды, перегрева, водяного пара и парогазовой смеси.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепло конвертированных газов используют для нагрева циркулирующих жидких углеводородов на стадии стабилизации и для нагрева циркулирующего метанола на стадии его выделения.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепло реакционных газов используют для нагрева конвертированного газа перед его каталитическим превращением.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулируют температуру каталитического превращения путем отвода части холодного конвертированного газа и подачи ее непосредственно в зону реакции.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовленную воду подогревают путем использования тепла, выделяющегося на стадии каталитического синтеза.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулируют температуру каталитического синтеза путем отвода части холодного конвертированного газа и подачи ее непосредственно в зону реакции.

8. Установка для получения синтетических жидких углеводородов (СЖУ) и метанола, содержащая линию подачи природного газа, последовательно установленные и связанные между собой системой трубопроводов теплообменники для нагрева природного газа и парогазовой смеси, печь риформинга для получения конвертированного газа, котел-утилизатор для получения пара и теплообменник для перегрева пара, первый сепаратор, первый теплообменник для нагрева конвертированного газа, реактор синтеза для каталитического получения метанола из конвертированного газа, второй сепаратор и колонну ректификации метанола, а также теплообменник для нагрева подготовленной воды, характеризующаяся тем, что выход первого сепаратора соединен также через второй теплообменник для нагрева конвертированного газа с входом реактора синтеза жидких углеводородов, выход которого последовательно соединен через первый и второй охлаждающие теплообменники с третьим и четвертым сепараторами, выход для СЖУ третьего сепаратора соединен с тарелкой питания ректификационной колонны стабилизации СЖУ, выход для газа четвертого сепаратора через компрессор соединен с линией, соединяющей линию подачи конвертированного газа от первого сепаратора к реактору синтеза СЖУ, а выход для СУГ четвертого сепаратора соединен с линией подачи природного газа.

9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выход печи риформинга по дымовым газам соединен с межтрубным пространством теплообменников для нагрева природного газа, подготовленной воды, для перегрева водяного пара и нагрева парогазовой смеси, а также с теплообменником для нагрева конвертированного газа.

10. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выход печи риформинга по конвертированному газу соединен с линией отвода конвертированного газа, последовательно проходящей через котел-утилизатор, теплообменник на линии рецикла кубового остатка ректификационной колонный стабилизации СУГ и теплообменник на линии рецикла кубового остатка колонны ректификации метанола.

11. Установка по п.8, отличающаяся тем, что линия подачи конвертированного газа перед теплообменником на входе в реактор синтеза метанола соединена с последним в зоне реакции.

12. Установка по п.8, отличающаяся тем, что куб реактора синтеза метанола соединен с первым сепаратором через теплообменник на входе в указанный реактор и через третий охлаждающий теплообменник.

13. Установка по п.8, отличающаяся тем, что линия подачи конвертированного газа перед теплообменником на входе в реактор синтеза СЖУ соединена с последним в зоне реакции.

14. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выход второго сепаратора для газа соединен с линией подачи конвертированного газа к реактору синтеза метанола.

15. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выход ректификационной колонны стабилизации СЖУ для дистиллята соединен через четвертый охлаждающий теплообменник и рефлюксную емкость с верхней тарелкой указанной колонны и с линией подачи природного газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и установке для производства метанола из газа газовых и газоконденсатных месторождений через синтез-газ с использованием избыточного тепла основного процесса для регенерации метанола из водно-метанольного раствора, возвращаемого после ингибирования гидратообразования в системе сбора, подготовки и дальнейшего транспорта газа установки комплексной подготовки газа (УКПГ).
Изобретение относится к способу прямой конверсии низших парафинов С1-С4 в оксигенаты, такие как спирты и альдегиды, которые являются ценными промежуточными продуктами органического синтеза и могут применяться в качестве компонентов моторного топлива и/либо исходного сырья для получения синтетического бензина и других моторных топлив.

Изобретение относится к способу получения метанола из водорода и монооксида углерода и может быть использовано в химической промышленности. .

Изобретение относится к области добычи природного газа и подготовке газа и газового конденсата к дальнему транспорту. .

Изобретение относится к способу получения метанола из синтез-газа, включающему стадию компремирования синтез-газа, стадию каталитической конверсии синтез-газа в метанол в реакторном узле, состоящем из нескольких каталитических реакторов, включающую операции нагрева и конверсии синтез-газа в метанол в каждом реакторе, операцию охлаждения продуктов реакции и выделения метанола после каждого реактора, операцию утилизации «хвостовых газов».

Изобретение относится к масляной среде, пригодной для получения диметилового эфира и/или метанола, используемой для реакции синтеза в процессе реакции с суспензионным слоем в качестве среды, содержащей в качестве основного компонента разветвленный насыщенный алифатический углеводород, содержащий 16-50 атомов углерода, 1-7 третичных атомов углерода, 0 четвертичных атомов углерода и 1-16 атомов углерода в разветвленных цепях, связанных с третичными атомами углерода; причем, по меньшей мере, один третичный атом углерода связан с углеводородными цепочками длиной 4 или более атомов углерода, расположенными в трех направлениях.

Изобретение относится к способу термического окисления метана до метанола, заключающийся в том, что часть исходного газа - метансодержащего газа из установки комплексной подготовки газа подогревают в печи при заданном давлении и концентрации кислорода в исходном газе 20-25 об.%, подают в реактор в зарубашечное пространство трубчатой зоны охлаждения, а оттуда в реакционную зону, где происходит газофазное окисление метана, с последующим охлаждением реакционной смеси в трубчатой зоне охлаждения реактора, окончательное охлаждение реакционной смеси в холодильнике-конденсаторе, в процессе которого охлажденную реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты, с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды, при этом регулировку температурного режима реактора осуществляют путем подачи в реакционную зону реактора части холодного исходного газа и изменением температуры подогрева части исходного газа, подаваемого на вход трубчатой части зоны охлаждения реактора.
Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к способу получения метанола из природного газа, включающему нагрев исходного природного газа, получение из подготовленной воды перегретого пара и смешение его с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа и одностадийное каталитическое превращение конвертированного газа в метанол в реакторе синтеза, причем тепло дымовых газов печи риформинга используют для нагрева исходного природного газа и подготовленной воды, перегрева водяного пара и парогазовой смеси, а также нагрева конвертированного газа перед входом в реактор синтеза.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к технологии производства метанола прямым окислением метансодержащего газа (природного газа). .

Изобретение относится к способу производства синтез-газа. Способ производства синтез-газа включает: риформинг углеводорода в присутствии пара и одного или более первых катализаторов в первой реакционной зоне с получением выходящего потока, содержащего часть углеводорода, моноксид углерода, диоксид углерода и водород при первой температуре, при этом первая реакционная зона может включать одну или более содержащих катализатор трубок; непрямой нагрев выходящего потока от первой температуры до второй температуры; и риформинг выходящего потока при второй температуре в присутствии одного или более окислителей, и одного или более вторых катализаторов в условиях, достаточных для получения синтез-газа, имеющего температуру примерно 1030°C или выше, включающего водород, моноксид углерода, диоксид углерода и меньше чем примерно 5 моль.% метана на сухое вещество, при этом синтез-газ используют для нагрева выходящего потока непрямым образом от первой температуры до второй температуры.

Изобретение относится к области катализаторов. Описан катализатор, предназначенный для применения в реакции высокотемпературного сдвига, в своей активной форме содержащий смесь цинк-алюминиевой шпинели и оксида цинка в комбинации со щелочным металлом, выбранным из группы, включающей Na, K, Rb, Cs и их смеси, указанный катализатор обладает молярным отношением Zn/Al, находящимся в диапазоне от 0,5 до 1,0, и содержанием щелочного металла, находящимся в диапазоне от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора.

Изобретение относится к области химии. Для получения водорода проводят реакцию паровой каталитической конверсии углеродсодержащей жидкости с получением продуктов реакции, содержащих водород.

Изобретение относится к разработке катализаторов для осуществления термохимической конверсии углеводородных и кислородсодержащих топлив за счет тепла отходящих газов двигателей внутреннего сгорания, являющихся составной частью гибридных силовых установок.

Изобретение относится к области химии. Устройство для получения водорода из воды, состоящее из корпуса, в котором размещен реактор, где закреплены электроды с приложенным к ним электрическим напряжением, отличающееся тем, что рабочие электроды выполнены сетчатыми цилиндрами из алюминиевых сплавов, вставленными друг в друга с зазором и образующими пакет, причем снизу пакета вставлена форсунка, подключенная к насосу высокого давления, связанного с нагревательной емкостью, установленной на выпускной коллектор автомобиля, которая вместе с пакетом подключена к источнику высокого прерывистого напряжения, а пакет сетчатых цилиндров-электродов установлен в разгонном высоковольтном электрическом поле между электродами, подключенными к источнику высоковольтного поля.

Изобретение относится к способу получения углеводородов, водорода и кислорода с использованием диоксида углерода и воды. Согласно способу насыщают воду диоксидом углерода с получением карбонизированной воды; пропускают карбонизированную воду, по меньшей мере, через один реактор, содержащий катализатор, с осуществлением реакции: n C O 2 + [ 4 n + 2 ( k + 1 ) ] H 2 O = C n H 2 n + 2 + [ 3 n + 2 k + 1 ] H 2 + [ 3 n + k + 1 ] O 2   , где k - целое число, большее или равное 0, n - целое число, большее или равное 1, с получением углеводородов, водорода и кислорода, поступающих далее, по меньшей мере, в один разделитель; по меньшей мере, в одном разделителе отделяют продукты реакции от исходной карбонизированной воды путем сепарации газообразной и жидкой фаз, при этом из жидкой и газообразной фаз выделяют углеводороды, а из газообразной фазы дополнительно выделяют водород и кислород.

Изобретения относятся к области химии. Синтез-газ из газогенератора 10 подают в реактор 64 для преобразования окиси углерода в диоксид углерода.
Изобретение относится к способу получения синтез-газа. Способ включает стадии, в которых готовят парофазную смесь, состоящую из водного пара и распыленного углеводорода или окисленного углеводорода, и проводят каталитическую конверсию парофазной смеси в синтез-газ в установке для риформинга.

Изобретение относится к катализаторам сжигания водорода. Описан катализатор сжигания водорода, включающий каталитически активный металл, нанесенный на носитель катализатора, образованный неорганическим оксидом, при этом носитель включает органический силан по меньшей мере с одной алкильной группой из трех или менее атомов углерода, путем замещения присоединенной к концу каждой из определенной части или ко всем гидроксильным группам на поверхности носителя; и каталитически активный металл нанесен на носитель катализатора, включающий присоединенный к нему органический силан.

Изобретение относится к устройству для получения водорода. Устройство содержит окруженную трубой реакционную камеру, в которой смесь веществ из водяного пара и углеродсодержащего сырья преобразуется паровым риформингом, и перегородку, частично селективно проницаемую для водорода, через которую образованный при паровом риформинге водород может непрерывно отводиться из реакцинной камеры с высокой чистотой и при давлении, которое меньше давления в реакционной камере и больше давления окружающей среды.

Изобретение относится к способу и установке для производства метанола из газа газовых и газоконденсатных месторождений через синтез-газ с использованием избыточного тепла основного процесса для регенерации метанола из водно-метанольного раствора, возвращаемого после ингибирования гидратообразования в системе сбора, подготовки и дальнейшего транспорта газа установки комплексной подготовки газа (УКПГ).
Наверх