Способ улавливания метанола из парогазовой смеси при его хранении и перевалке
Настоящее изобретение относится к способу улавливания метанола из парогазовой смеси при его хранении и перевалке и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и нефтегазодобывающей промышленности. Способ включает отбор паров парогазовой смеси из емкости установки, охлаждение парогазовой смеси и конденсацию паров в блоке конденсации паров, возврат конденсата в емкость и опорожнение емкости. При этом охлаждение парогазовой смеси в блоке конденсации паров, состоящем из емкости охлажденного метанола и установленной на нем насадочной колонны, производят за счет взаимодействия противотоком парогазовой смеси, содержащей пары метанола с охлажденным до температуры в диапазоне от минус 25 до минус 36°C метанолом, при давлении, близком к атмосферному, охлажденный и сконденсировавшийся метанол возвращается в емкость охлажденного метанола. Предлагаемый способ позволяет повысить качество хранения за счет улавливания и возврата паров метанола в емкость. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к получению метанола и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и нефтегазодобывающей промышленности.
Известен способ подготовки природного газа с получением метанола, включающий отбор газа под давлением 5,0-7,0 МПа из магистрального трубопровода, затем его 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, компримируют его, проводят синтез метанола с циркуляцией непрореагировавшего газа и рекуперацией тепла последнего, отделяют сконденсированный метанол (патент RU №2404116, МПК С01В 3/38, С07С 31/04, опубл. 20.11.2010).
Недостатком известного способа является загрязнение окружающей среды, так как очистка метанола происходит за счет сжигания и выброса в атмосферу.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ возврата паров в установке заправки горючим, включающий отбор паров газовой смеси с парами горючего из емкости установки, охлаждение газовой смеси и конденсацию паров горючего в блоке конденсации паров, возврат конденсата в емкость и опорожнение емкости, отличающийся тем, что охлаждение газовой смеси в блоке конденсации паров производят за счет испарения жидкого азота, парами которого заполняют емкость установки при ее опорожнении (патент RU №2114051, МПК B67D5/04, B67D5/378, B67D5/54, B67D5/60, B67D5/62, опубл. 27.06.1998).
Недостатком прототипа является загрязнение окружающей среды, нарушение экологии, так как охлаждение газовой смеси в блоке конденсации паров производят за счет испарения жидкого азота, парами которого заполняют емкость установки при ее опорожнении, газообразный азот, содержащий незначительное количество паров горючего, сбрасывают в атмосферу через обратный клапан.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение экологической обстановки и экономия метанола.
Технический результат заключается в повышении качества хранения за счет улавливания и возврата паров метанола в емкость.
Технический результат достигается тем, что способ улавливания метанола из парогазовой смеси (ПГС) при его хранении и перевалке включает отбор паров ПГС из емкости установки, охлаждение ПГС и конденсацию паров в блоке конденсации паров, возврат конденсата в емкость и опорожнение емкости, причем охлаждение газовой смеси в блоке конденсации паров, состоящем из емкости охлажденного метанола и установленной на нем насадочной колонны, производят за счет взаимодействия противотоком парогазовой смеси, содержащей пары метанола, с охлажденным до температуры в диапазоне от минус 25 до минус 36°C метанолом, при давлении, близком к атмосферному, охлажденный и сконденсировавшийся метанол возвращается в емкость охлажденного метанола.
На чертеже представлен пример осуществления предлагаемого способа, на котором изображена установка очистки газов.
Установка состоит из емкости охлажденного метанола 1, насадочной колонны 2, вентиляторов 3, 4, насосов 5, 6, теплообменника 7, холодильной установки 8, свечи рассеивания 9, фильтров 10, 11, обратных клапанов 12, 13, запорно-регулирующей арматуры 14-19, счетчика жидкого метанола 20.
Способ заключается в следующем.
ПГС, содержащая пары метанола с давлением 500 Па, поступает из резервуарного парка хранения метанола через вентиляторы 3, 4 в емкость охлажденного метанола 1. Давление ПГС перед вентиляторами 3, 4 контролируется и поддерживается перепуском ее части с нагнетания на всас при помощи запорно-регулирующей арматуры 14. При повышении давления ПГС до значения 1078 Па происходит ее аварийный сброс, через запорно-регулирующую арматуру 15, на свечу рассеивания 9.
ПГС, содержащая пары метанола с давлением 2000 Па, поступает с эстакады налива метанола в емкость охлажденного метанола 1. В случае проведения ремонтных работ установки улавливания паров метанола из газовой смеси, ПГС, содержащая пары метанола, направляется на свечу рассеивания 9, для этого в схеме предусмотрена запорная арматура 15, 16, 17, 18.
Смешение ПГС, содержащей пары метанола, происходит в верхней части емкости охлажденного метанола 1 при давлении, близком к атмосферному, из которой она поступает в нижнюю часть насадочной колонны 2. В верхнюю часть насадочной колонны 2, противотоком, подается охлажденный в диапазоне температур от минус 25°C до минус 36°C жидкий метанол, выполняющий роль хладагента. Процесс охлаждения и конденсации метанола, содержащегося в виде паров в газовой фазе, происходит при контакте охлажденного метанола с парами метанола в газовой фазе, при этом для увеличения площади контакта фаз предусмотрена насадка. Сконденсировавшийся из газовой фазы метанол смешивается в насадке с хладагентом (метанол, подаваемый в верхнюю часть насадочной колонны 2) и стекает в емкость охлажденного метанола 1. Охлажденный в диапазоне температур от минус 19°C до минус 30°C газ отводится из верхней части насадочной колонны 2 через свечу рассеивания 9.
Охлаждение жидкого метанола (хладагента) происходит в теплообменнике 7 при помощи холодильной установки 8.
Подача и циркуляция жидкого метанола (хладагента) производится при помощи насосов 5, 6. Обвязка насосов предусматривает наличие: на нагнетании обратных клапанов 12, 13, на всасе фильтров 10, 11. При достижении верхнего рабочего уровня в емкости охлажденного метанола 1, открывается запорно-регулирующая арматура 19 и происходит откачка сконденсировавшегося метанола на производство метанола, учет которого ведется при помощи счетчика жидкого метанола 20.
Степень очистки парогазовой смеси от метанола в зависимости от диапазона температур хладагента и температуры выхода газа представлена в таблице №1.
| Таблица №1 | ||||
| Температура очищенного газа на выходе из насадочной колонны, °C | Остаточное содержание метанола в газовой смеси, % (об.) | |||
| Температура хладагента (метанола), °C | Перепад температур, Δt, °C | Степень очистки газовой смеси, % | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| -25 | -19 | 6 | 98,190 | 1,106 |
| -30 | -24 | 6 | 98,773 | 0,72 |
| -36 | -30 | 6 | 99,200 | 0,47 |
Способ улавливания метанола из парогазовой смеси при его хранении и перевалке, включающий отбор паров парогазовой смеси из емкости установки, охлаждение парогазовой смеси и конденсацию паров в блоке конденсации паров, возврат конденсата в емкость и опорожнение емкости, отличающийся тем, что охлаждение парогазовой смеси в блоке конденсации паров, состоящем из емкости охлажденного метанола и установленной на нем насадочной колонны, производят за счет взаимодействия противотоком парогазовой смеси, содержащей пары метанола с охлажденным до температуры в диапазоне от минус 25 до минус 36°C метанолом, при давлении, близком к атмосферному, охлажденный и сконденсировавшийся метанол возвращается в емкость охлажденного метанола.
