Установка низкотемпературного получения метанола

Авторы патента:

C07C29/151 - водородом или водородсодержащими газами

B01J8/00 - Химические или физические процессы общего назначения, проводимые в присутствии жидкости или газа и твердых частиц; аппараты для их проведения (способы и устройства для гранулирования материалов B01J 2/00; печи F27B)

Владельцы патента RU 2621671:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установке низкотемпературного получения метанола, включающей блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый конвертор синтез-газа, также включающий устройство для выделения метанола, оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и вывода метанола с установки. При этом в качестве конвертора установлен низкотемпературный конвертор углеводородного сырья, в качестве конвертора синтез-газа установлен каталитический реактор, оснащенный линией ввода/вывода смеси сырья и воды, предварительно нагретой в устройстве для выделения метанола, в качестве хладагента, на которой после блока синтеза метанола установлено устройство для рекуперационного нагрева и сепарации, оснащенное линией подачи продувочной воды в узел водоподготовки и линией ввода/вывода синтез-газа, на которой перед блоком синтеза метанола установлено устройство для выделения метана, оснащенное линиями подачи водного конденсата в узел водоподготовки и линией вывода метана, связанной с линией подачи отходящего газа. Предлагаемая установка позволяет снизить расход топлива для получения целевого продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установкам для получения метанола из углеводородного сырья и может быть использовано в химической и газовой промышленности.

Известно улавливание CO₂ в процессе синтеза метанола [RU 2538598, МПК С07С 31/04, С07С 29/151, B01J 19/24, опубл. 10.01.2015], которое осуществляют на установке, включающей блок получения синтез-газа из углеводородного сырья в составе устройства для конверсии, охладителя и компрессоров синтез-газа и углекислого газа, и блок синтеза метанола, состоящий из контура синтеза метанола, а также секции выделения водорода из отходящего газа и сепаратора сырого метанола, оснащенного линией подачи углекислого газа (газа сепарации) в компрессор.

Основным недостатком известной установки является высокие энергозатраты из-за наличия компрессора для рециркуляции углекислого газа, получаемого в сепараторе при низком давлении, и экспорта значительного количества пара.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, МПК С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38, опубл. 20.05.2005], осуществляемый на установке, которая состоит из блока конверсии углеводородного сырья, включающего высокотемпературный конвертор и узел водоподготовки, и блока синтеза метанола, состоящего по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый водой конвертор синтез-газа, оснащенный линией вывода пара с расположенным на ней сепаратором, оборудованным линией вывода избыточного пара, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа (устройство для выделения метанола), оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и вывода метанола с установки.

Недостатком данной установки является высокий расход топлива из-за оснащения установки линией вывода избыточного пара и расходования для его получения части топлива, а также из-за включения в состав установки высокотемпературного конвертора углеводородного сырья, требующего повышенных затрат топлива для нагрева сырья.

Задача изобретения - снижение расхода топлива.

Техническим результатом является снижение расхода топлива за счет установки низкотемпературного конвертора углеводородного сырья и охлаждение устройства для выделения метанола и узла синтеза метанола смесью воды и сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый конвертор синтез-газа, также включающий устройство для выделения метанола, оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и вывода метанола с установки, особенностью является то, что в качестве конвертора установлен низкотемпературный конвертор углеводородного сырья, в качестве конвертора синтез-газа установлен каталитический реактор, оснащенный линией ввода/вывода смеси сырья и воды, предварительно нагретой в устройстве для выделения метанола в качестве хладагента, на которой после блока синтеза метанола установлено устройство для рекуперационного нагрева и сепарации, оснащенное линией подачи продувочной воды в узел водоподготовки и линией ввода/вывода синтез-газа, на которой перед блоком синтеза метанола установлено устройство для выделения метана, оснащенное линиями подачи водного конденсата в узел водоподготовки и линией вывода метана, связанной с линией подачи отходящего газа.

На линии подачи отходящего газа может быть установлено устройство для выделения окислов углерода, например, абсорбционного типа, соединенное с линией подачи синтез-газа в блок синтеза метанола, что позволяет увеличить выход метанола за счет рецикла окислов углерода.

В качестве низкотемпературного конвертора углеводородного сырья и конвертора синтез-газа могут быть использованы, например, известные изотермические каталитические реакторы, а в качестве устройства для рекуперационного нагрева и сепарации может быть использован двухсекционный противоточный испаритель с полуглухой тарелкой, установленной между секциями. Устройство для выделения метана может быть выполнено в виде установки масляной абсорбции, также известной из уровня техники.

Установка низкотемпературного конвертора углеводородного сырья позволяет уменьшить расход топлива на нагрев сырьевой смеси. Установка в качестве конвертора синтез-газа каталитического реактора, охлаждаемого смесью сырья и воды, предварительно нагретой в устройстве для выделения метанола, позволяет полностью утилизировать тепло, выделяющееся при синтезе метанола и его сепарации и за счет этого также уменьшить расход топлива. Установка устройства для выделения метана обеспечивает повышение парциального давления окислов углерода в сырьевой смеси, что позволяет повысить выход метанола и снизить удельный расход топлива.

Предлагаемая установка состоит из блока конверсии углеводородного сырья, включающего низкотемпературный каталитический конвертор с горелкой 1 и узел водоподготовки 2, и блока синтеза метанола, включающего устройство для рекуперационного нагрева и сепарации сырьевой смеси 3, устройство для выделения метана 4, по меньшей мере один узел синтеза метанола 5 и устройство для выделения метанола 6.

При работе установки углеводородное сырье, подаваемое по линии 7, смешивают с подготовленной водой, подаваемой по линии 8 из блока 2, в который по линии 9 подают балансовую воду, по линии 10 - продувочную воду из устройства 3, а по линии 11 - водный конденсат из устройства 4. Полученную сырьевую смесь направляют в качестве хладагента в устройство 6, затем по линии 12 - в узел синтеза метанола 5 и далее по линии 13, через устройство 3 - в конвертор 1, где углеводороды С₂₊ конвертируются в метан, окислы углерода и водород при температуре, обеспечивающей требуемое соотношение водород : окислы углерода (синтез-газ). Полученный синтез-газ по линии 14 подают в устройство 3, где охлаждают сырьевой смесью, затем в устройство 4, где доохлаждают, сепарируют водный конденсат, выводимый по линии 11, и, например, абсорбционным методом выделяют метан, часть которого по линии 15 выводят с установки, а часть направляют в качестве компонента топлива в линию 16. Из полученного очищенного и осушенного синтез-газа в узле 5 синтезируют метанол, который выделяют в устройстве 6 и выводят с установки по линии 17, а отходящий газ в качестве топлива по линии 16 подают в горелку конвертора 1, в которую по линии 18 также подают воздух. По линии 19 выводят дымовой газ. При необходимости из отходящего газа в устройстве 20, расположенном на линии 16, выделяют, например, абсорбционным методом окислы углерода и направляют в линию 14 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет снизить расход топлива и может быть использована в промышленности.

1. Установка низкотемпературного получения метанола, включающая блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый конвертор синтез-газа, также включающий устройство для выделения метанола, оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и вывода метанола с установки, отличающаяся тем, что в качестве конвертора установлен низкотемпературный конвертор углеводородного сырья, в качестве конвертора синтез-газа установлен каталитический реактор, оснащенный линией ввода/вывода смеси сырья и воды, предварительно нагретой в устройстве для выделения метанола, в качестве хладагента, на которой после блока синтеза метанола установлено устройство для рекуперационного нагрева и сепарации, оснащенное линией подачи продувочной воды в узел водоподготовки и линией ввода/вывода синтез-газа, на которой перед блоком синтеза метанола установлено устройство для выделения метана, оснащенное линиями подачи водного конденсата в узел водоподготовки и линией вывода метана, связанной с линией подачи отходящего газа.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии подачи отходящего газа установлено устройство для выделения окислов углерода, соединенное с линией подачи синтез-газа в блок синтеза метанола.

Изобретение относится к области переработки природного газа, а именно к способу получения синтез-газа для производства метанола, а также может быть использовано на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, производящих метанол.

Установка получения метанола из углеводородного сырья // 2619101

Изобретение относится к установке синтеза метанола, которая может быть использована в химической или газовой промышленности. Установка включает блок получения синтез-газа и по меньшей мере два узла синтеза метанола, каждый из которых содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый каталитический реактор, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа на сжигание.

Установка синтеза метанола // 2616977

Изобретение относится к установке синтеза метанола, которая включает расположенные на линии подачи синтез-газа узлы синтеза метанола, состоящие каждый из устройства для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемого каталитического реактора, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа.

Установка комплексной безотходной подготовки газа с получением метанола // 2616919

Изобретение может быть использовано в газовой отрасли для создания установок комплексной подготовки газа. Предложенная установка включает блоки сепарации (1), комплексной подготовки газа сепарации (2) и стабилизации газового конденсата (3), блок каталитической переработки легкой углеводородной фракции, включающий узлы паровой конверсии (4), синтеза метанола (5), подготовки воды (6), охлаждения и осушки синтез-газа (7), выделения метанола (8) и абсорбции (9).

Способ получения метанола и углеводородов бензинового ряда из синтез-газа // 2610277

Изобретение относится к способу получения метанола и углеводородов бензинового ряда (УБР) из синтез-газа. Способ проводят в каскаде из трех и более проточных каталитических реакторов (ПКР), при этом синтез-газ (СГ) с первоначальным соотношением водород-оксид углерода 1,5≤Н2:СО≤2, последовательно пропускают через первые по ходу ПКР с катализатором синтеза метанола с выделением метанола в качестве целевого продукта, затем остаточный после синтеза метанола поток СГ с соотношением водород-оксид углерода Н2:СО≥1 направляют в ПКР с бифункциональным катализатором синтеза диметилового эфира (ДМЭ), а полученный ДМЭ направляют в ПКР синтеза УБР с последующим выделением УБР и отходов, направляемых на утилизацию.

Установка риформинга, способ риформинга, установка для получения химических продуктов, снабженная установкой риформинга, и способ получения химических продуктов // 2606606

Изобретение относится к области нефтегазохимии. Природный газ 21 подают в компрессор 11.

Способ утилизации кубового остатка регенерации метанола // 2593615

Изобретение относится к области технологии подготовки природного и попутного газа, к транспорту и переработке газа и может быть использовано в газовой, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности.

Способ организации производства метанола и комплекс для его осуществления // 2569296

Изобретение относится к способу организации производства метанола, содержащему две стадии, которые проводят при одинаковом уровне давления в проточном режиме. Первая стадия относится к стадии получения синтез-газа, включающей использование первой смеси, которая содержит кислород, второй смеси, которая содержит углеводородное газовое сырье и водяной пар, риформера, который предназначен для конверсии углеводородного газового сырья в синтез-газ, хотя бы одного теплообменного устройства, нагрев второй смеси, подачу первой смеси и второй смеси в риформер, проведение в риформере с использованием катализатора реакции конверсии углеводородного газового сырья, вывод из риформера третьей смеси, которая содержит конвертированный газ.

Способ производства метанола и установка для его осуществления // 2568113

Изобретение относится к способу производства метанола и к установке для его осуществления. В предлагаемом способе последовательно осуществляют: перемешивание раздельно подаваемых исходных реагентов в виде последовательно сжатого и нагретого углеводородсодержащего газа и сжатого кислородсодержащего газа, газофазное окисление углеводородсодержащего газа при повышенной температуре и давлении до 10 МПа, последующее охлаждение реакционной смеси в сформированных соответственно смесительной, реакционной зоне и зоне охлаждения, а затем полученную смесь, содержащую метанол, охлаждают, отделяют метанол, а отходящие газы направляют в исходный углеводородсодержащий газ или на утилизацию.

Способ и установка для получения метанола с использованием изотермических каталитических слоев // 2564818

Изобретение относится к способу синтеза метанола в изотермических реакторах. Способ включает получение питающего потока свежего газа при риформинге или газификации, подачу свежего газа в замкнутую систему синтеза, конверсию свежего газа в метанол в каталитической среде, при этом тепло напрямую отводят из каталитической среды, в результате среда является изотермической, конденсацию метанола, при этом получают жидкий метанол-сырец и рециркулирующий газ, который направляют в рециркуляционную систему в замкнутой системе синтеза, причем каталитическая среда включает множество изотермических каталитических слоев, часть питающего потока свежего газа смешивают с рециркулирующим газом, при этом получают газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа и часть газообразной смеси направляют между первым и вторым каталитическим слоем среды, газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа смешивают с потоком, выходящим из первого каталитического слоя, при этом получают питающий поток второго каталитического слоя.

Установка получения метанола из углеводородного сырья // 2619101

Установка синтеза метанола // 2616977

Способ получения метанола и углеводородов бензинового ряда из синтез-газа // 2610277

Изобретение относится к области нефтегазохимии. Природный газ 21 подают в компрессор 11.

Способ или система для извлечения диоксида углерода // 2603164

Изобретение относится к способу и системе для извлечения диоксида углерода на установке для синтеза метанола из углеводородного газа или синтеза бензина из углеводородного газа через метанол.

Способ организации производства метанола и комплекс для его осуществления // 2569296

Улавливание со2 в процессе синтеза метанола // 2538598

Настоящее изобретение относится к способу получения метанола, включающему следующие стадии: а) конверсия углеводородного сырья на стадии процесса конверсии для получения свежего синтез-газа, содержащего оксиды углерода и водород; б) реакция между компонентами свежего синтез-газа в контуре синтеза метанола для получения сырого метанола; в) обработка сырого метанола для получения метанола с требуемой степенью чистоты; отличающемуся, тем что он дополнительно включает следующие стадии: г) улавливание по меньшей мере одного потока с высоким содержанием CO2 при обработке сырого метанола и д) рециркуляция этого по меньшей мере одного потока с высоким содержанием CO2 в виде входящего потока для процесса конверсии.

Комплексная установка для переработки газа // 2524720

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.

Способ получения метанола // 2522560

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.

Способ синтеза метанола // 2519940

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.

Аппарат для охлаждения суспензий и растворов // 2614707

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств, предназначено для охлаждения суспензий и растворов, например, в процессе разложения алюминатных растворов методом декомпозиции при производстве глинозема из любых видов глиноземсодержащего сырья.