Способ получения метанола

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к способу получения метанола. Способ реализуется путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором синтеза метанола. Полученный таким образом технологический поток охлаждают, конденсируют и проводят его сепарацию на газовую фазу и жидкую фазу с сырым метанолом. В качестве питающего потока используют синтез-газ, полученный паровой газификацией древесного угля, являющегося продуктом пиролиза предварительно высушенных древесных отходов. Перед контактированием питающего потока с катализатором, содержащим в мольном соотношении CuO:ZnO:Cr2O3:MnO:MgO:А12О3:ВаО, равном 1:0,3:(0,15-0,2):(0,05-0,1):(0,05-0,1):(0,25-0,3):0,05 соответственно, осуществляют его компримирование до давления 3,5-4,5 МПа. Затем поток направляют в реактор, где поддерживают температуру 250-300°С за счет испарения оборотной воды, выделяемой из сырого метанола, при этом пар от оборотной воды из реактора направляют на газификацию древесного угля. Охлаждение технологического потока осуществляют кондуктивно от питающего потока, а конденсацию проводят дросселированием. После сепарации газовую фазу делят на два потока, при этом один поток направляют на сжигание в пиролизную камеру, а второй поток - на эжектирование в соотношении газового потока к питающему потоку, равном 10:1 соответственно. Изобретение позволяет получать метанол безотходным экологически чистым способом без использования дополнительных энергетических ресурсов. 1 ил.

 

Изобретение относится к способу получения метанола и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ производства метанола, в котором смешивают синтез-газ с циркуляционным газом, полученную газовую смесь нагревают в рекуперативном теплообменнике, пропускают через дополнительно установленный предварительный адиабатический ректор для частичного синтеза метанола с повышением температуры, полученную реакционную смесь охлаждают в утилизационном теплообменнике до температуры начала реакции в первом слое основного реактора синтеза метанола, прореагировавший газ охлаждают, выделяют сконденсированный метанол-сырец и ведут разделение несконденсированного газового потока на возвратный и продувочный, возвратный поток сжимают в циркуляционном компрессоре и подают на смешение с синтез-газом, продувочный газ выводят из системы, см. RU Патент №2289566, МПК С07С 29/151 (2006.01), С07С 31/04 (2006.01), B07J 8/06 (2006.01), 2005.

Описанный способ требует больших материальных затрат из-за наличия двух дорогостоящих реакторов: рекуперативного и утилизационного, также недостатком является вывод из системы продувочного газа.

Известен также способ производства метанола, включающий смешение основного потока синтез-газа с циркуляционным газом, деление полученной смеси на два потока, нагревание одного из потоков до начальной температуры синтеза. Нагретый поток подают на вход первого слоя катализатора, а холодный поток разделяют на потоки и направляют в ректор в виде холодных байпасов между слоями катализатора. Далее прореагировавший газ охлаждают, выделяют сконденсированный метанолсырец, а несконденсированный газовый поток разделяют на продувочный газ, который выводится из системы, и поток газа, который сжимают в компрессоре и направляют на циркуляцию. В существующие байпасы двух последних слоев катализатора дополнительно вводят поток синтез-газа, см. RU Патент №2291851, МПК С07С 31/04 (2006.01), С07С 29/151 (2006.01), 2005.

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса за счет наличия большого количества операций по разделению потоков, а также выделение из системы продувочного газа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения метанола путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором с получением технологического потока с последующим его охлаждением, конденсацией, сепарацией на газовую и жидкую фазу с сырым метанолом, в котором технологический поток, содержащий побочные продукты, и полученный в результате контактирования питающего потока с катализатором, являющимся активным в реакции превращения водорода и монооксида углерода в метанол, охлаждают в холодильнике до температуры между 20 и 200°С, затем ведут его контактирование с катализатором гидрогенизации на основе благородного металла, или содержащего 10-95 мас.% меди, и являющимся активным в реакции гидрогенизации таких побочных продуктов как альдегиды и кетоны, а после контактирования технологический поток охлаждают водным охладителем, или во втором холодильнике, ведут его конденсацию и сепарацию с последующим разделением на газовую фазу и жидкую фазу с сырым метанолом, см. RU Патент №2345056, МПК С07С 31/04 (2006.01), С07С 29/151 (2006.01), С07С 27/06 (2006.01), С07С 29/145 (2006.01), 2003.

Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса за счет использования дополнительного катализатора гидрогенизации, возможно, с использованием благородных металлов, который может катализировать дополнительные реакции образования метана, и высокая стоимость за счет наличия двух холодильников, к тому же после отделения метанола газовую фазу, возможно, выводят в атмосферу.

Задачей изобретения является создание безотходного экологически чистого способа получения метанола.

Техническая задача решается способом получения метанола путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором синтеза метанола с получением технологического потока, с последующим его охлаждением, конденсацией и сепарацией на газовую фазу и жидкую фазу с сырым метанолом, в котором в качестве питающего потока используют синтез газ, полученный паровой газификацией древесного угля, путем пиролиза предварительно высушенных древесных отходов, перед контактированием питающего потока с катализатором, содержащим в мольном соотношении: CuO:ZnO:Cr2O3:MnO:MgO:А12О3:ВаО, равном 1:0,3:(0,15-0,2):(0,05-0,1):(0,05-0,1):(0,25-0,3):0,05, соответственно, осуществляют его компримирование до давления 3,5-4,5 МПа и затем направляют в реактор, где поддерживают температуру 250-300°С за счет испарения оборотной воды, выделяемой из сырого метанола, при этом пар от оборотной воды из реактора направляют на газификацию древесного угля, охлаждение технологического потока осуществляют кондуктивно от питающего потока, а конденсацию проводят дросселированием, после сепарации газовую фазу делят на два потока, при этом один поток направляют на сжигание в пиролизную камеру, а второй поток направляют на эжектирование в соотношении газового потока к питающему потоку, равным 10:1, соответственно.

Решение технической задачи позволяет получать метанол в процессе безотходного экологически чистого производства без использования дополнительной энергетических ресурсов.

Способ осуществляют следующим образом, см. Фиг.1: древесные отходы направляют шнековым дозатором 4 в камеру конвективной сушки 3, предварительно высушенные древесные отходы поступают в пиролизную камеру 7, где происходит разложение древесины на уголь и пиролизные газы. Пиролизные газы поступают в топку 8, выполненную в виде рубашки пиролизной камеры 7, полученные топочные газы из топки 8 в смеси с воздухом, поступающим через дроссель 6, направляют на сушку древесных отходов в камеру конвективной сушки 3, отработанные топочные газы из камеры конвективной сушки 3 отводятся с помощью дымососа 2 в дымовую трубу 1. Древесный уголь из пиролизной камеры 7 поступает в сепаратор пирогаза 9, из которого шнековым дозатором 5 поступает в паровой газификатор 10, где при насыщении его паром, полученным из парогенератора 18, получают синтез-газ. Полученный синтез-газ поступает в рекуперативный теплообменник 16 реактора 26, где предварительно происходит нагревание питающего потока, который направляется на контактирование с катализатором 19, содержащим в мольном соотношении:

CuO:ZnO:Сr2O3:MnO:MgO:А12О3:ВаО, равном, 1:0,3:(0,15-0,2):(0,05-0,1):(0,05-0,1):(0,25-0,3):0,05, соответственно. Указанный катализатор описан, см. RU Патент №2175886, МПК7 B01J 23/72, B01J 23/80, B01J 23/86, B01J 23/887, B01J 21/04, B01J 21/10, C07C 31/04, 2001. Питающий поток предварительно проходит: очистку от золы и частиц углерода в циклоне 12, смешивается в эжекторном смесителе 13 с газовым потоком, поступающим из сепаратора 21, затем газодувкой 14 очищенный газ накапливают в газгольдере 15, на выходе из которого его компримируют до давления 3,5÷4,5 МПа (см. поз.14 - компрессор) и направляют в реактор 26 для поддержания температурного режима 250-300°С, осуществляемого за счет парогенератора 18 путем испарения оборотной воды с ректификационной колонны 22. Пар из парогенератора 18 разделяют на два потока: один направляют на газификацию древесного угля в паровой газификатор 10, а второй в нижнюю часть ректификационной колонны 22. Полученный технологический поток после контактирования питающего потока с катализатором в ректоре 26 охлаждают кондуктивно от питающего потока в рекуперативном теплообменнике 16 и в дополнительном теплообменнике 17, далее технологический поток через дроссель 20 поступает в сепаратор 21, газовую фазу в сепараторе 21 разделяют на два потока. Один поток направляют на сжигание в сепаратор пирогазов 9, а второй поток направляют на эжектирование в эжекторный смеситель 13 в соотношении, регулируемым дросселем 11, газового потока к питающему потоку, равном 10:1, соответственно. Жидкую фазу с сырым метанолом из сепаратора 21 подают в ректификационную колонну 22, где происходит разделение на метанол и воду. Воду из нижней части ректификационной колонны 22, используя ее в качестве оборотной воды, подают на испарение в парогенератор 18, а для поддержания давления в парогенераторе 18 используется дроссель 23. Пары в ректификационной колонне, поднимающиеся в верхнюю часть колонны, охлаждаются и конденсируются в конденсаторе 24, откуда жидкий метанол поступает в сборник метанола 25, а часть в виде флегмы подается обратно в ректификационную колонну 22.

Таким образом, заявляемый объект позволит получать метанол в процессе безотходного производства без использования дополнительных энергетических ресурсов.

Способ получения метанола путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором синтеза метанола с получением технологического потока, с последующим его охлаждением, конденсацией и сепарацией на газовую фазу и жидкую фазу с сырым метанолом, отличающийся тем, что в качестве питающего потока используют синтез-газ, полученный паровой газификацией древесного угля, путем пиролиза предварительно высушенных древесных отходов, перед контактированием питающего потока с катализатором, содержащим в мольном соотношении CuO:ZnO:Cr2O3:MnO:MgO:А12О3:ВаО, равном 1:0,3:(0,15-0,2):(0,05-0,1):(0,05-0,1):(0,25-0,3):0,05 соответственно, осуществляют его компримирование до давления 3,5-4,5 МПа и затем направляют в реактор, где поддерживают температуру 250-300°С за счет испарения оборотной воды, выделяемой из сырого метанола, при этом пар от оборотной воды из реактора направляют на газификацию древесного угля, охлаждение технологического потока осуществляют кондуктивно от питающего потока, а конденсацию проводят дросселированием, после сепарации газовую фазу делят на два потока, при этом один поток направляют на сжигание в пиролизную камеру, а второй поток направляют на эжектирование в соотношении газового потока к питающему потоку, равном 10:1 соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к улучшенному способу производства метанола, диметилового эфира и низкоуглеродистого олефина из синтез-газа. Способ включает стадию контакта синтез-газа с катализатором в условиях, обеспечивающих преобразование синтез-газа в метанол, диметиловый эфир и низкоуглеродистый олефин, причем катализатор содержит аморфный сплав, представленный компонентами М-Р, М-В или М-В-Р, в котором М представляет два или несколько элементов, выбранных из группы лантанидов и третьего, четвертого и пятого рядов группы IIIA, IVА, VA, IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB и VIII периодической таблицы элементов.

В изобретении описан способ синтеза метанола, в котором осуществляют конверсию содержащего углеводороды сырья, получая свежий синтез-газ (1), содержащий оксиды углерода и водород, а также реакцию между компонентами свежего синтез-газа в контуре синтеза (10), получая сырой метанол, и в котором продувочный газ (20), содержащий водород, отводят из контура синтеза.

Изобретение относится к улучшенному способу синтеза метанола, в котором сырой метанол (101) получают в секции синтеза и очищают в секции дистилляции (D), получая очищенный метанол (104), поток (103) мгновенно выделяющегося газа и побочные продукты (105, 106).

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.

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.

В изобретении описан способ синтеза метанола, в котором осуществляют конверсию содержащего углеводороды сырья, получая свежий синтез-газ (1), содержащий оксиды углерода и водород, а также реакцию между компонентами свежего синтез-газа в контуре синтеза (10), получая сырой метанол, и в котором продувочный газ (20), содержащий водород, отводят из контура синтеза.

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 получения метанола из водорода и монооксида углерода и может быть использовано в химической промышленности. .

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 многореакторной системе и способу для производства продукта, получаемого по ограничиваемой равновесием реакции. .

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 химии. .

Изобретение относится к синтезу метанола и, в особенности, к синтезу метанола из синтез-газа, в котором недостаточно водорода. .

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ одновременного получения потока водорода А, подходящего для получения продукта А; обогащенного водородом потока синтез-газа Б, подходящего для получения продукта Б; обедненного водородом потока синтез-газа В, подходящего для получения продукта В; и, необязательно, потока монооксида углерода Г, подходящего для получения продукта Г, из единого потока синтез-газа X, характеризуется тем, что единый поток синтез-газа Х имеет оптимизированное для производства продукта В молярное отношение синтез-газа, определяемое как отношение Н2/CO. Единый поток синтез-газа Х разделяют на поток синтез-газа X1, поток синтез-газа Х2, поток синтез-газа Х3 и, необязательно, поток синтез-газа Х4. Поток синтез-газа X1 подвергают стадии осуществления реакции конверсии водяного газа с целью превращения СО, находящегося в потоке синтез-газа X1, и воды в СО2 и Н2. Затем СО2 и H2 разделяют и выгружают. Часть полученного H2 применяют в качестве потока водорода А. Другую часть Н2 соединяют с потоком синтез-газа Х2, который затем применяют в качестве обогащенного водородом потока синтез-газа Б. Поток синтез-газа Х3 применяют в качестве обедненного водородом потока синтез-газа В. Необязательно поток синтез-газа Х4 обрабатывают с целью удаления из него диоксида углерода и водорода. Полученный поток монооксида углерода применяют в качестве источника монооксида углерода потока Г. Изобретение позволяет снизить суммарные выбросы диоксида углерода. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к способу получения метанола. Способ реализуется путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором синтеза метанола. Полученный таким образом технологический поток охлаждают, конденсируют и проводят его сепарацию на газовую фазу и жидкую фазу с сырым метанолом. В качестве питающего потока используют синтез-газ, полученный паровой газификацией древесного угля, являющегося продуктом пиролиза предварительно высушенных древесных отходов. Перед контактированием питающего потока с катализатором, содержащим в мольном соотношении CuO:ZnO:Cr2O3:MnO:MgO:А12О3:ВаО, равном 1:0,3:::::0,05 соответственно, осуществляют его компримирование до давления 3,5-4,5 МПа. Затем поток направляют в реактор, где поддерживают температуру 250-300°С за счет испарения оборотной воды, выделяемой из сырого метанола, при этом пар от оборотной воды из реактора направляют на газификацию древесного угля. Охлаждение технологического потока осуществляют кондуктивно от питающего потока, а конденсацию проводят дросселированием. После сепарации газовую фазу делят на два потока, при этом один поток направляют на сжигание в пиролизную камеру, а второй поток - на эжектирование в соотношении газового потока к питающему потоку, равном 10:1 соответственно. Изобретение позволяет получать метанол безотходным экологически чистым способом без использования дополнительных энергетических ресурсов. 1 ил.

Наверх