Установка синтеза метанола (варианты)

Авторы патента:

C07C29/1518 - Получение соединений, содержащих гидроксильные или металл-кислородные группы, связанные с атомом углерода вне шестичленного ароматического кольца

C07C29/151 - водородом или водородсодержащими газами

C02F1/00 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

C01B3/32 - Неметаллические элементы; их соединения

B01D53/26 - сушка газов или паров

B01D3/00 - Перегонка или родственные обменные процессы, в которых жидкости контактируют с газовой средой, например отгонка легких фракций (газовая хроматография B01D 15/08; деструктивная перегонка C10B; производство алкогольных напитков перегонкой C12G 3/12)

Владельцы патента RU 2758769:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Настоящее изобретение относится к вариантам установки синтеза метанола. Один из вариантов установки включает блок получения синтез-газа с устройством для его осушки, линиями подачи сырьевой смеси, топлива и части отходящего газа в качестве топлива, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями вывода сырого метанола и вывода отходящего газа. При этом линия подачи сырьевой смеси соединена с линией вывода части отходящего газа из устройства для выделения метанола, а также линиями подачи углеводородного сырья и подготовленной воды, устройства для осушки синтез-газа и для выделения метанола оснащены линиями ввода первой и второй частей сырьевой смеси в качестве хладагента и линиями вывода частично нагретой первой и второй частей сырьевой смеси, которые соединены с образованием линии подачи хладагента в каталитический реактор получения метанола, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, который оснащен линией подачи оставшейся части отходящего газа в качестве топлива из устройства для выделения метанола и линией подачи балансового количества топлива, кроме того, установка оборудована блоком подготовки воды, оснащенным линиями подачи водного конденсата из устройства для осушки синтез-газа, ввода технической воды и подачи подготовленной воды в линию подачи сырьевой смеси. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установкам получения метанола из углеводородного сырья и может быть использовано в газохимии.

Известно улавливание СО₂ в процессе синтеза метанола [RU 2538598, опубл. 10.01.2015 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, B01J 19/24], 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, блок синтеза метанола, состоящий из контура синтеза метанола, секции выделения водорода из отходящего газа и сепаратора сырого метанола, оснащенного линией подачи газа сепарации (углекислого газа) в компрессор.

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

Наиболее близок к заявляемому изобретению способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, опубл. 20.05.2005 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38], осуществляемый на установке, которая состоит из блока получения синтез-газа с линиями подачи углеводородного сырья, воды и топлива, оснащенным устройством для осушки синтез-газа с холодильником, сепаратором и рекуперационным теплообменником, блока получения метанола, включающего один или два узла синтеза метанола, каждый с устройством для выделения метанола, включающим холодильник и сепаратор, и каталитическим реактором, охлаждаемым водой (хладоагентом) и оснащенным линией вывода пара с расположенным на ней сепаратором, оборудованным линией вывода пара низкого давления, при этом устройство для выделения метанола последнего узла синтеза оснащено линией подачи отходящего газа в блок получения синтез-газа в качестве топлива и линиями вывода с установки сырого метанола и избытка отходящего газа. При установке двух узлов синтеза устройство для выделения метанола первого узла дополнительно оснащено рекуперационным теплообменником.

Основным недостатком данной установки является высокие энергозатраты на получение газопаровой сырьевой смеси углеводородного сырья и воды, подаваемой в блок получения синтез-газа, из-за отсутствия устройств для рекуперации тепла при осушке синтез-газа и выделении метанола, а также для отвода тепла реакции синтеза метанола, которое расходуется на получение побочного продукта - пара низкого давления.

Задача изобретения - снижение энергозатрат.

Техническим результатом является снижение энергозатрат за счет оснащения устройств для выделения метанола и осушки синтез-газа, а также реактора линиями ввода/вывода в качестве хладоагента смеси сырья, воды и части отходящего газа, что исключает затраты энергии на получение пара низкого давления.

Предложено два варианта установки. Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей блок получения синтез-газа с устройством для его осушки, линиями подачи сырьевой смеси, топлива и части отходящего газа в качестве топлива, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладоагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями вывода сырого метанола и вывода отходящего газа, особенностью является то, что линия вывода отходящего газа соединена с линией подачи сырьевой смеси, соединенной также с линиями подачи углеводородного сырья и подготовленной воды, устройства для осушки синтез-газа и для выделения метанола оснащены линиями ввода первой и второй части сырьевой смеси в качестве хладоагента, и линиями вывода частично нагретой первой и второй части сырьевой смеси, которые соединены с линией подачи хладоагента в реактор, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, кроме того, установка оборудована блоком подготовки воды, оснащенным линиями подачи водного конденсата из устройства для осушки синтез-газа, ввода технической воды и подачи подготовленной воды.

Второй вариант отличается тем, что на линии вывода отходящего газа размещено сепарирующее устройство, соединенное линиями подачи концентрата водорода в качестве топлива с блоком получения синтез-газа, а концентрата окислов углерода - с линией подачи сырьевой смеси.

Для увеличения выхода метанола линия подачи концентрата окислов углерода может быть соединена с линией подачи сырьевой смеси в блок получения метанола.

Блок получения метанола может содержать несколько охлаждаемых каталитических реакторов с устройствами для выделения метанола, при этом последнее устройство оснащено линиями вывода сырого метанола и отходящего газа в блок получения синтез-газа в качестве топлива, а предыдущие устройства оснащены рекуперационным теплообменником и линиями подачи сырого метанола в линию его вывода.

Устройство для осушки синтез-газа может быть выполнено в виде холодильника, сепаратора и рекуперационного теплообменника, а устройство для выделения метанола может состоять из холодильника и сепаратора, при этом оба устройства могут быть выполнены в виде одно- или двухсекционного дефлегматора. Блок получения синтез-газа может состоять, например, из рекуперационного теплообменника, системы обессеривания сырья и риформера с горелкой, а сепарирующее устройство может быть выполнено в виде мембранной установки или установки аминовой очистки.

Оснащение устройств для осушки синтез-газа и выделения метанола линиями ввода сырьевой смеси в качестве хладоагента, образованной линиями подачи углеводородного сырья, подготовленной воды и части отходящего газа, а также линиями вывода частично нагретой сырьевой смеси, которые соединены с линией подачи хладоагента в реактор, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, позволяет нагреть сырье и частично испарить воду в сырьевой смеси сначала за счет тепла охлаждения синтез-газа и катализата, а затем за счет тепла, выделяющегося при синтезе метанола, получить при этом сырьевую смесь при давлении получения синтез-газа, исключить получение пара низкого давления и снизить энергозатраты на получение газопаровой сырьевой смеси, подаваемой в блок синтеза метанола.

Предлагаемая установка в обоих вариантах включает блок получения синтез-газа в составе риформера 1 и устройства для осушки синтез-газа 2, блок получения метанола в составе охлаждаемого каталитического реактора 3 и устройства для выделения метанола 4, а также блок подготовки воды 5. В варианте 2 установка дополнительно включает сепарирующее устройство 6.

При работе первого варианта установки (фиг. 1) углеводородное сырье, подаваемое по линии 7, смешивают с частью отходящего газа, подаваемой по линии 8, с подготовленной водой, подаваемой по линии 9 из блока 5, в который по линии 10 подают техническую воду, а по линии 11 - водный конденсат, полученную сырьевую смесь по линиям 12 и 13 подают в качестве хладоагента в устройства 2 и 4, частично нагретые потоки сырьевой смеси объединяют и направляют по линии 14 в качестве хладоагента в реактор 3, из которого нагретую сырьевую смесь по линии 15 направляют в блок 1, в который по линии 16 из устройства 4 подают остальную часть отходящего газа в качестве компонента топлива, а по линии 17 подают балансовое количество топлива. Из блока 1 по линии 18 полученный синтез-газ направляют для осушки в устройство 2, из которого по линии 11 выводят водный конденсат, а по линии 19 - сухой синтез-газ, направляемый затем в реактор 3. Полученный катализат, содержащий пары метанола, по линии 20 подают в устройство 4, из которого по линии 21 выводят сырой метанол, а по линиям 8 и 16 - отходящий газ.

При работе второго варианта установки (фиг. 2) по линии 8 из устройства 6 подают концентрат окислов углерода, а по линии 16 - концентрат водорода. По меньшей мере часть концентрата окислов углерода из линии 8 может подаваться в линию 19 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка получения метанола позволяют снизить энергозатраты и может быть использована в промышленности.

1. Установка синтеза метанола, включающая блок получения синтез-газа с устройством для его осушки, линиями подачи сырьевой смеси, топлива и части отходящего газа в качестве топлива, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями вывода сырого метанола и вывода отходящего газа, отличающаяся тем, что линия подачи сырьевой смеси соединена с линией вывода части отходящего газа из устройства для выделения метанола, а также линиями подачи углеводородного сырья и подготовленной воды, устройства для осушки синтез-газа и для выделения метанола оснащены линиями ввода первой и второй частей сырьевой смеси в качестве хладагента и линиями вывода частично нагретой первой и второй частей сырьевой смеси, которые соединены с образованием линии подачи хладагента в каталитический реактор получения метанола, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, который оснащен линией подачи оставшейся части отходящего газа в качестве топлива из устройства для выделения метанола и линией подачи балансового количества топлива, кроме того, установка оборудована блоком подготовки воды, оснащенным линиями подачи водного конденсата из устройства для осушки синтез-газа, ввода технической воды и подачи подготовленной воды в линию подачи сырьевой смеси.

2. Установка синтеза метанола, включающая блок получения синтез-газа с устройством для его осушки, линиями подачи сырьевой смеси, топлива и части отходящего газа в качестве топлива, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями вывода сырого метанола и вывода отходящего газа, отличающаяся тем, что линия подачи сырьевой смеси соединена с линией вывода концентрата окислов углерода из сепарирующего устройства в качестве отходящего газа, а также линиями подачи углеводородного сырья и подготовленной воды, устройства для осушки синтез-газа и для выделения метанола оснащены линиями ввода первой и второй частей сырьевой смеси в качестве хладагента и линиями вывода частично нагретой первой и второй частей сырьевой смеси, которые соединены с образованием линии подачи хладгента в каталитический реактор получения метанола, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, который оснащен линией подачи концентрата водорода в качестве топлива, подаваемого из сепарирующего устройства в качестве части отходящего газа, и линией подачи балансового количества топлива, кроме того, установка оборудована блоком подготовки воды, оснащенным линиями подачи водного конденсата из устройства для осушки синтез-газа, ввода технической воды и подачи подготовленной воды в линию подачи сырьевой смеси, а сепарирующее устройство расположено на линии вывода отходящего газа из устройства для выделения метанола.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что линия подачи концентрата окислов углерода соединена с линией подачи сухого синтез-газа в блок получения метанола.

Похожие патенты:

Способ получения метанола // 2753269

Настоящее изобретение относится к способу синтеза метанола из углеводородного сырья, включающему следующие стадии: превращение указанного углеводородного сырья, получение синтез-газа; сжатие указанного синтез-газа до обеспечения использующегося для синтеза давления; введение в реакцию указанного синтез-газа при указанном использующемся для синтеза давлении, получение неочищенного метанола; разделение указанного неочищенного метанола, получение содержащего метанол жидкого потока и непрореагировавшего синтез-газа; обработка по меньшей мере части указанного непрореагировавшего синтез-газа на стадии извлечения водорода.

Реактор для проведения экзотермических равновесных реакций // 2753027

Предложен реактор для проведения экзотермических равновесных реакций, в котором газообразная сырьевая смесь по меньшей мере частично конвертируется посредством твердого катализатора в готовую смесь, содержащую по меньшей мере один жидкий продукт реакции, конденсируемый при давлении в реакторе и температурах ниже температуры в реакторе, содержащий по меньшей мере две последовательно соединенные реакционные камеры, которые находятся в соединении по текучей среде друг с другом и расположены в общей оболочке реактора, причем каждая реакционная камера содержит следующие последовательно соединенные узлы, которые находятся в соединении по текучей среде друг с другом: (a) зону предварительного нагрева, подходящую для нагрева сырьевой смеси или потока газообразного продукта из реакционной камеры, расположенной выше по потоку, причем в первой реакционной камере в направлении потока газообразной сырьевой смеси необязательно можно обойтись без зоны предварительного нагрева, (b) по меньшей мере одну реакционную зону, содержащую катализатор, активный в отношении экзотермической равновесной реакции, подлежащей проведению, и охлаждающее устройство, находящееся в теплообменной взаимосвязи с катализатором, (c) по меньшей мере одну зону охлаждения, содержащую охлаждающее устройство, подходящее для охлаждения потока частично конвертированного газообразного продукта, который был наполнен конденсируемым продуктом реакции и выходит из реакционной зоны, до температуры ниже точки росы этого газа, (d) зону осаждения, содержащую устройство для разделения фаз газ-жидкость, предназначенное для разделения потока продукта, который выходит из зоны охлаждения, на поток газообразного продукта, который был освобожден от конденсата, и поток конденсата, содержащий жидкий продукт реакции, (e) трубопроводное средство отвода потока конденсата, содержащего жидкий продукт реакции, из реактора и необязательно средство подачи потока конденсата в устройство для обработки продукта реакции, (f) средство отвода потока газообразного продукта, который был освобожден от конденсата, и средство подачи этого потока газообразного продукта в последующую реакционную камеру, расположенную ниже по потоку, и/или средство отвода потока газообразного продукта из реактора.

Способ получения раствора альдегидного морозостойкого (варианты) // 2749133

Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения раствора альдегидного морозостойкого, который может использоваться в качестве ингибитора коррозии в нефтяной промышленности как химический реагент, нейтрализующий сероводород и меркаптаны, а также для производства поверхностно-активных веществ в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях.

Установка совместного производства олефинов и метанола и способ совместного производства олефинов и метанола // 2746396

Настоящее изобретения относится к установке совместного производства олефинов и метанола для совместного производства олефинов и метанола из газообразного сырья, содержащего метан, а также к способу совместного производства олефинов и метанола из газообразного сырья, осуществляемому на данной установке.

Способ получения метанола на плавучей платформе // 2742652

Настоящее изобретение относится к способу получения метанола из природного газа, осуществляемого на плавучей передвижной мобильной платформе, расположенной непосредственно рядом с шельфовым газовым месторождением, и включающему следующие стадии: выработка электроэнергии, водо- и газоподготовка, паровая конверсия природного газа в синтез-газ, синтез метанола из синтез-газа с последующей ректификацией.

Способ получения промежуточного соединения для синтеза лекарственного средства // 2741389

Данное изобретение относится к способу получения соединения химической формулы 1, включающему стадию селективного снятия защиты защитной группы карбоновой кислоты (P2) из P1 и P2 защитных групп на соединении химической формулы 2 где при снятии защиты применяют твердое основание в качестве реакционного основания, и низший спирт в качестве реакционного растворителя.

Установка промыслового получения метанола и способ ее работы // 2735831

Настоящее изобретение относится к установке промыслового получения метанола, включающей блок получения синтез-газа/синтеза метанола с по меньшей мере одним узлом синтеза, соединенным линией катализата с устройством для выделения метанола. При этом блок получения синтез-газа/синтеза метанола оснащен линией подачи факельного газа, в качестве устройства для выделения метанола установлен дефлегматор, состоящий из охлаждаемой дефлегматорной секции с линией вывода отходящего газа, соединенной с блоком получения синтез-газа/синтеза метанола, и нагреваемой отпарной секции с линией вывода водно-метанольного раствора в линию подачи факельного газа, между которыми расположена полуглухая тарелка с переливом и линией вывода метанола, кроме того, установка содержит блок подготовки воды, оснащенный линиями подачи воды, подачи водного конденсата из блока получения синтез-газа/синтеза метанола и подачи деионизата в линию подачи факельного газа.

Новый способ производства метанола из низкокачественного синтетического газа // 2729077

Настоящее изобретение относится к способу производства метанола из синтетического газа, а также к компоновке реактора для его осуществления. Способ включает следующие стадии: - предоставление свежего сжатого газа для синтеза метанола, содержащего водород, монооксид углерода и диоксид углерода, который предварительно нагревают и пропускают через адиабатический метанольный предварительный конвертер/предохранительный реактор, в котором синтетический газ частично конвертируют в метанол в присутствии гетерогенного метанольного катализатора, а ядовитые примеси из подаваемого газа удаляют, - предоставление рециркуляционного газового потока из схемы синтеза, содержащего частично конвертированный газ для синтеза метанола, и смешивание части рециркуляционного газового потока со свежим синтетическим газом, если это необходимо, как в случае частичной загрузки, с получением потока технологического газа, - охлаждение потока технологического газа из предварительного конвертера/предохранительного реактора до температуры, допустимой для основного конвертера, и подача охлажденного потока технологического газа в укзанный основной метанольный конвертер, и - выделение сырого метанола из схемы синтеза, при этом выходной адиабатической температурой в предварительном конвертере/предохранительном реакторе управляют посредством оперативной регулировки рециркуляционного газа, т.е.

Установка синтеза метанола // 2725985

Изобретение относится к установке синтеза метанола, включающей расположенные на линии подачи синтез-газа 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, отличающейся тем, что в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева установлены дефлегматоры, а на линии вывода метанола из устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа расположено устройство для дегазации метанола, оснащенное тепломассообменным блоком, соединенным с линией подачи катализата в устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, а также соединенное линией подачи газа дегазации с линией подачи синтез-газа по меньшей мере в один из каталитических реакторов.

Устройство для получения метанола высокой концентрации // 2724085

Настоящее изобретение относится к устройству для малотоннажного получения метанола из синтез-газа. Предлагаемое устройство состоит из реакторного блока, ректификационной колонны и теплообменника, при этом продукты синтеза метанола из реакторного блока подаются непосредственно в ректификационную колонну, при этом теплообменник выполнен с возможностью съема тепла из реакторного блока и одновременного подогрева низа ректификационной колонны.

Способ получения метанола // 2753269