Способ и установка для получения чистого метанола

Изобретение относится к способу получения чистого метанола из синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода в качестве составляющих синтез-газа, предусматривающему следующие стадии: (a) по меньшей мере частичное превращение синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, в условиях синтеза метанола в блоке синтеза метанола, содержащем по меньшей мере один реактор для синтеза метанола, (b) выпуск жидкого потока неочищенного метанола, содержащего метанол, воду, растворенные составляющие синтез-газа и низкокипящие побочные продукты, из блока синтеза метанола, (c) введение жидкого потока неочищенного метанола в декомпрессионную емкость, выпуск жидкого подвергнутого декомпрессии потока неочищенного метанола, обедненного по составляющим синтез-газа, в виде кубовых продуктов и потока газообразных верхних продуктов, содержащего составляющие синтез-газа, из декомпрессионной емкости, (d) введение жидкого подвергнутого декомпрессии потока неочищенного метанола, обедненного по составляющим синтез-газа, в колонну для предварительной обработки, дистилляционное разделение указанного потока, выпуск жидкого стабилизированного потока метанола, обедненного по низкокипящим побочным продуктам, в виде потока кубовых продуктов и потока газообразных верхних продуктов, содержащего низкокипящие побочные продукты и пары метанола, из колонны для предварительной обработки, (e) введение потока кубовых продуктов из колонны для предварительной обработки в одно- или многоступенчатое устройство для очистки метанола, выпуск потока продукта в виде чистого метанола из устройства для очистки метанола, (f) отправка потока верхних продуктов из колонны для предварительной обработки в устройство для удаления отходящих газов. Способ характеризуется тем, что (g) перед отправкой в устройство для удаления отходящих газов поток верхних продуктов из колонны для предварительной обработки подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки и обедненный по метанолу поток верхних продуктов отправляют в устройство для удаления отходящих газов, причем в качестве среды для скрубберной очистки применяют воду и нагруженную метанолом воду выпускают из устройства для скрубберной очистки и рециркулируют в колонну для предварительной обработки или устройство для очистки метанола. Использование предлагаемого способа позволяет максимально увеличить выход метанола. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и установке для получения чистого метанола, где поток неочищенного метанола, выпускаемый из блока синтеза метанола, подвергают декомпрессии в декомпрессионной емкости, затем по меньшей мере частично очищают от низкокипящих побочных продуктов в колонне для предварительной обработки и затем подают в одно- или многоступенчатое устройство для очистки метанола, из которого в конце выпускается поток продукта в виде чистого метанола.

Уровень техники

Метанол (MeOH) является важным органическим химическим веществом, представляющим собой сырьевой товар, и применяется в химической промышленности, в частности, в качестве исходного материала для получения формальдегида, муравьиной кислоты и уксусной кислоты, а также в качестве исходного продукта для получения олефинов. Промышленное производство метанола обычно осуществляется в условиях гетерогенного катализа из оксидов углерода и водорода.

Способы получения метанола с помощью каталитической реакции синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, давно известны специалистам в данной области техники. Таким образом, в Ullmann´s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, электронное издание от 1998 г., раздел "Methanol", подраздел 5.2 "Synthesis", описаны различные основные способы получения метанола.

Конкретный способ получения метанола раскрыт, например, в EP 0790226 B1. Метанол получают посредством циклического способа, где смесь свежего и частично прореагировавшего синтез-газа изначально подают в реактор с водяным охлаждением, а затем в реактор с газовым охлаждением, в каждом из которых синтез-газ превращают в метанол на медном катализаторе. Метанол, полученный с помощью данного способа, отделяют от синтез-газа, подлежащего рециркуляции, который затем в качестве охладителя в противотоке проходит через реактор с газовым охлаждением и предварительно нагревается до температуры 220°C-280°C, перед его введением в первый реактор для синтеза. Часть синтез-газа, подлежащего рециркуляции, которая является небольшой относительно запаса газа, присутствующего в системе, удаляют из способа в виде продувочного потока с целью предотвращения обогащения инертными компонентами, примесями или побочными продуктами в контуре синтез-газа. Данное действие также описано в опубликованном описании к патенту Германии DE 2934332 А1 и заявке на европейский патент ЕР 1016643 А1.

Неочищенный метанол из синтеза метанола все еще содержит воду, высшие спирты, дополнительные примеси и другие легкие составляющие. С целью получения метанола в соответствии с рыночными техническими требованиями неочищенный метанол необходимо очистить путем дистилляции.

Как описано, например, на страницах 264–265 руководства "Methanol: The Basic Chemical and Energy Feedstock of the Future: Asinger's Vision Today", Springer-Verlag, Berlin (2014) дистилляционная обработка неочищенного метанола предусматривает сначала удаление растворенных газов, например оксидов углерода, водорода и метана, путем декомпрессии неочищенного метанола с помощью введения в расширительную емкость. Удаление низкокипящих веществ, например эфиров, формиатов, альдегидов, кетонов и оставшихся растворенных газов, проводят в колонне для предварительной обработки. Затем метанол отделяют от тяжелых составляющих, таких как этанол, высшие спирты и вода, в дистилляционной установке для чистого метанола, состоящей из одной или двух колонн. Двухколонный способ, предусматривающий колонну для предварительной обработки и колонну для чистого метанола, имеет преимущества с точки зрения экономии капитальных затрат, в то время как трехколонный способ, который предусматривает колонну высокого давления и колонну атмосферного давления для получения чистого метанола в дополнение к колонне для предварительной обработки, имеет преимущества с точки зрения энергопотребления и особенно подходит для больших производственных мощностей.

Отходящий газ из колонны для предварительной обработки все еще содержит некоторое количество метанола, которое не может быть конденсировано, поскольку в противном случае низкокипящие вещества, удаленные с применением колонны для предварительной обработки, также конденсировались бы и обогащали его. Следовательно, способы дистилляционной очистки неочищенного метанола, известные до настоящего времени из уровня техники, имеют недостаток в том, что возникают потери метанола, когда отходящий газ термически извлекается через факельную систему, или в том, что метанол выходит в атмосферу, если факельная система отсутствует.

В дистилляционных установках также предусмотрены одна или несколько накопительных емкостей, в которых можно промежуточно хранить метанол в случае технического обслуживания. Такие накопительные емкости необходимо продувать инертным газом, зачастую азотом, для обеспечения отсутствия накопления метанола в паровой фазе. В данном случае нагруженный метанолом инертный газ/продувочный газ выпускается в виде отходящего газа и утилизируется, что в свою очередь приводит к потерям метанола.

Описание изобретения

Таким образом, целью настоящего изобретения является определение способа и установки для получения чистого метанола, которые не имеют перечисленных недостатков уровня техники.

В первом аспекте данной цели достигают с помощью способа, обладающего признаками по пункту 1 формулы изобретения, и установки, обладающей признаками по пункту 8 формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения, относящихся к соответствующей категории.

Условия синтеза метанола известны специалистам в данной области техники из уровня техники, например, из документов, описанных в начале. Они представляют собой физико-химические условия, в которых обеспечивается измеряемая, предпочтительно промышленно значимая конверсия составляющих синтез-газа в метанол. Необходимые регулирования данных условий согласно соответствующим техническим требованиям будут сделаны на основе обычных экспериментов. Любые конкретные раскрытые условия реакции могут служить здесь в качестве руководства, но они не должны рассматриваться как ограничивающие в отношении объема настоящего изобретения.

В контексте настоящего изобретения деление или выделение/разделение потока материала следует понимать как получение по меньшей мере двух подпотоков из исходного потока материала, где разделение/отделение связано с намеренным изменением состава полученных подпотоков относительно исходного потока материала, например, посредством применения способа термического разделения в отношении исходного потока материала. Напротив, деление исходного потока материала обычно не связано с изменением состава полученных подпотоков.

Обогащение компонентом или обеднение по компоненту в смеси, фракции или потоке материала следует понимать как действие, операцию или стадию способа, результатом которых является увеличение (обогащение) или понижение (обеднение) мольной доли или массовой доли данного компонента.

Главную часть фракции, потока материала и т. д. следует понимать как долю, количественно большую, чем все другие доли при рассмотрении каждой отдельно. Особенно в случае бинарных смесей или в случае разделения фракции на две части это следует понимать как долю, составляющую более 50% по весу, если иное не указано в конкретном случае.

Указание, что поток материала состоит главным образом из одного компонента или группы компонентов, следует понимать как означающее, что мольная доля или массовая доля этого компонента или группы компонентов количественно больше, чем все другие доли других компонентов или групп компонентов в потоке материала при рассмотрении каждого отдельно. Особенно в случае бинарных смесей это следует понимать как долю, составляющую более 50%. Если не указано иное, в конкретном случае это основано на массовой доле.

Все приблизительные значения давления приведены в единицах абсолютного давления, для краткости "бар", или в единицах избыточного давления, для краткости "бар (изб.)", если в конкретном индивидуальном контексте не указано иное.

Соединение по текучей среде между двумя участками устройства в соответствии с настоящим изобретением следует понимать как любой тип соединения, который обеспечивает возможность протекания текучей среды, например, потока газа, из одного в другой из двух участков, игнорируя какие-либо промежуточные участки или компоненты. В частности, непосредственное соединение по текучей среде следует понимать как любой тип соединения, который обеспечивает возможность протекания текучей среды, например, потока газа, непосредственно из одного в другой из двух участков, где между ними нет дополнительных участков или компонентов. Одним примером может быть трубопровод, ведущий непосредственно из одного в другой из двух участков.

Средство следует понимать как что-либо, что обеспечивает возможность достижения цели или способствует этому. В частности, средства для выполнения конкретной стадии способа следует понимать как включающие все физические элементы, которые будет рассматривать специалист в данной области техники, чтобы иметь возможность выполнять эту стадию способа. Например, специалист в данной области техники будет рассматривать средства введения или выпуска потока материала как включающие все транспортирующие и передающие устройства, т. е., например, трубопроводы, насосы, компрессоры, клапаны, которые представляются необходимыми или целесообразными указанному специалисту для выполнения этой стадии способа на основе его знаний в данной области.

Указание на то, что две или более ступени компрессора соединены или расположены параллельно, следует понимать как означающее, что поток материала, который проходит через одну из ступеней компрессора и сжимается в ней, дополнительно не проходит через одну из других ступеней компрессора для сжатия в ней, при этом два или более ступени компрессора могут работать независимо друг от друга.

Устройство для удаления отходящих газов следует понимать как устройство, работающее в соответствии с принципом последующей обработки отходящих газов или очистки отходящих газов. Устройство для удаления отходящих газов также содержит средства для выпуска отходящих газов из места их образования и отправки их для последующей обработки отходящих газов или очистки отходящих газов, например, трубопроводы. Сгорание, например, в факельной системе, часто является подходящим способом удаления горючих отходящих газов. Для менее важных типов отходящих газов выпуск в окружающую среду, например, через дымоход, также может быть подходящим способом удаления, если он соответствует установленным нормам выбросов в атмосферу.

Устройство для очистки метанола следует понимать как устройство, с помощью которого можно обрабатывать метанол с получением продукта в виде чистого метанола в многоступенчатом способе дистилляции. В частности, они включают двухколонные способы, описанные в начале и предусматривающие колонну для предварительной обработки и колонну для чистого метанола, и трехколонные способы, предусматривающие колонну высокого давления и колонну атмосферного давления для получения чистого метанола в дополнение к колонне для предварительной обработки.

Настоящее изобретение обеспечивает максимальное увеличение выхода метанола. Это достигается, в дополнение к другим мерам, в первом аспекте настоящего изобретения путем обеспечения скрубберной очистки отходящих газов, которая не удаляет низкокипящие вещества и, соответственно, не обеспечивает обогащение ними, а скорее избирательно извлекает метанол, который в одном варианте осуществления настоящего изобретения рециркулируют из нижней части устройства для скрубберной очистки во входное отверстие колонны для предварительной обработки.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения

Второй аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что в качестве среды для скрубберной очистки применяют воду. Вода в качестве среды для скрубберной очистки обычно является дешевой, экологически безвредной и доступной с различной степенью чистоты. Нагруженную метанолом водную среду для скрубберной очистки можно легко рециркулировать в способ обработки неочищенного метанола, поскольку вместе с метанолом и водой она содержит компоненты, характерные для способа.

Третий аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что нагруженную метанолом воду выпускают из устройства для скрубберной очистки и рециркулируют в колонну для предварительной обработки. Например, в случае трехколонного способа, предусматривающего колонну для предварительной обработки, колонну высокого давления и колонну атмосферного давления, проходимые в данной последовательности, наиболее преимущественно рециркулировать нагруженную метанолом воду в колонну для предварительной обработки, поскольку указанная колонна сначала отделяет низкокипящие вещества. Затем воду и высококипящие вещества разделяют в колоннах высокого давления и атмосферного давления.

Четвертый аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что нагруженную метанолом воду выпускают из устройства для скрубберной очистки и вводят в устройство для очистки метанола. Это позволяет существующим устройствам для обработки неочищенного метанола обеспечивать получение чистого метанола, который также может быть использован для извлечения метанола из нагруженной метанолом воды. Существенного увеличения устройства для очистки метанола, как правило, не требуется, поскольку количество потока вещества в виде нагруженной метанолом воды обычно небольшое по сравнению со стабилизированным потоком метанола, поступающим в устройство для очистки метанола в виде потока кубовых продуктов из колонны для предварительной обработки.

Пятый аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что поток газообразных верхних продуктов, содержащий составляющие синтез-газа из декомпрессионной емкости, подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки. Поток верхних продуктов из декомпрессионной емкости также все еще содержит доли метанола, которые целесообразно извлекать таким образом. Сочетание извлечения метанола из верхних продуктов колонны для предварительной обработки с извлечением метанола из потока верхних продуктов из декомпрессионной емкости увеличивает долю всего извлеченного метанола.

Шестой аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что устройство для очистки метанола содержит по меньшей мере одну накопительную емкость для метанола, свободное газовое пространство которой продувают инертным газом, где нагруженный метанолом инертный газ выпускают из по меньшей мере одной накопительной емкости для метанола и подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки. Такое отделение метанола от продувочного газа, представляющего собой инертный газ, из накопительных емкостей для метанола, описано, например, в описаниях к европейским патентам EP 3181540 B1 и EP 3181541 B1. Сочетание извлечения метанола из верхних продуктов колонны для предварительной обработки с извлечением метанола из продувочного газа, представляющего собой инертный газ, из накопительной(-ых) емкости(-ей) для метанола увеличивает долю всего извлеченного метанола. В ходе развития данной концепции извлечение метанола может быть увеличено до максимума путем объединения извлечения метанола из верхних продуктов колонны для предварительной обработки с извлечением метанола из продувочного газа, представляющего собой инертный газ, из накопительной(-ых) емкости(-ей) для метанола и извлечением метанола из потока верхних продуктов из декомпрессионной емкости.

Седьмой аспект способа в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что по меньшей мере две стадии скрубберной очистки проводят в одной и той же среде для скрубберной очистки в общем устройстве для скрубберной очистки. Это позволяет увеличивать или максимизировать извлечение метанола с обеспечением при этом возможности сэкономить на устройствах и частях оборудования за счет общего использования.

В дополнительном аспекте установка в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит средства для выпуска нагруженной метанолом среды для скрубберной очистки из по меньшей мере одного устройства для скрубберной очистки и средства для рециркуляции таковой в колонну для предварительной обработки. Преимущества данного аспекта установки в соответствии с настоящим изобретением соответствуют преимуществам, описанным по отношению к третьему аспекту способа в соответствии с настоящим изобретением.

В дополнительном аспекте установка в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит средства для выпуска нагруженной метанолом среды для скрубберной очистки из по меньшей мере одного устройства для скрубберной очистки и средства для подачи таковой в устройство для очистки метанола. Преимущества данного аспекта установки в соответствии с настоящим изобретением соответствуют преимуществам, описанным по отношению к четвертому аспекту способа в соответствии с настоящим изобретением.

В дополнительном аспекте установка в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит средства для подачи потока газообразных верхних продуктов, содержащего составляющие синтез-газа, из декомпрессионной емкости в по меньшей мере одно устройство для скрубберной очистки и средства для выпуска потока газа, обедненного по метанолу, из по меньшей мере одного устройства для скрубберной очистки. Преимущества данного аспекта установки в соответствии с настоящим изобретением соответствуют преимуществам, описанным по отношению к пятому аспекту способа в соответствии с настоящим изобретением.

В дополнительном аспекте установка в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что устройство для очистки метанола содержит по меньшей мере одну накопительную емкость для метанола, свободное газовое пространство которой можно продувать инертным газом, где установка дополнительно содержит средства для выпуска нагруженного метанолом инертного газа из накопительной емкости для метанола и для подачи такового в по меньшей мере одно устройство для скрубберной очистки. Преимущества данного аспекта установки в соответствии с настоящим изобретением соответствуют преимуществам, описанным по отношению к шестому аспекту способа в соответствии с настоящим изобретением.

В дополнительном аспекте установка в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что по меньшей мере одно устройство для скрубберной очистки выполнены таким образом, что по меньшей мере два нагруженных метанолом потока газа, выбранные из следующей группы, могут одновременно подвергаться в нем скрубберной очистке: поток верхних продуктов из колонны для предварительной обработки, поток верхних продуктов из декомпрессионной емкости, инертный газ из накопительной емкости для метанола. Преимущества данного аспекта установки в соответствии с настоящим изобретением соответствуют преимуществам, описанным по отношению к седьмому аспекту способа в соответствии с настоящим изобретением.

Рабочие примеры

Усовершенствования, преимущества и возможные пути применения настоящего изобретения также являются очевидными из следующего описания рабочих и численных примеров и из графических материалов. Все описанные и/или изображенные признаки образуют, либо сами по себе, либо в любой комбинации, настоящее изобретение, независимо от того, как они объединены в формуле изобретения или соответствующих обратных ссылках в данном документе.

На фигурах:

на фиг. 1 представлен первый пример способа/установки для получения чистого метанола в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг. 2 представлен второй пример способа/установки для получения чистого метанола в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг. 3 представлен третий пример способа/установки для получения чистого метанола в соответствии с настоящим изобретением.

В рабочем примере в соответствии с настоящим изобретением, показанным на фиг. 1, неочищенный метанол, полученный путем по меньшей мере частичного превращения синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, в условиях синтеза метанола в блоке синтеза метанола, который не изображен, содержащем по меньшей мере один реактор для синтеза метанола, пропускают через трубопровод 11 в декомпрессионную емкость 10 и в ней его подвергают декомпрессии от исходного давления, обычно составляющего 75 бар (абс.), до конечного давления, обычно составляющего 6 бар (абс.). Газы, растворенные в неочищенном метаноле, высвобождаются и посредством трубопровода 12 в виде потока верхних продуктов из декомпрессионной емкости их отправляют в устройство для удаления отходящих газов, которое не изображено.

Посредством трубопровода 13 жидкий подвергнутый декомпрессии поток неочищенного метанола, обедненный по составляющим синтез-газа, выпускают из декомпрессионной емкости в виде потока кубовых продуктов и вводят в колонну 20 для предварительной обработки. Таким образом, осуществляют дистилляционное разделение неочищенного метанола, обедненного по составляющим синтез-газа, в условиях, известных специалистам в данной области техники. Газообразный поток верхних продуктов, содержащий низкокипящие побочные продукты и пары метанола, выпускают из колонны для предварительной обработки через трубопровод 21. После его охлаждения в охладителе 22 и частичной конденсации проводят разделение фаз в газожидкостном фазовом сепараторе 23. Из него поток жидкого конденсата рециркулируют в колонну для предварительной обработки посредством трубопровода 24, и из нее поток газа выпускают посредством трубопровода 25. В соответствии с настоящим изобретением данный поток газа вводят посредством трубопровода 25 в устройство 50 для скрубберной очистки и в нем подвергают скрубберной очистке с помощью воды в качестве селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки, которую подают посредством трубопровода 51 и вводят в устройство для скрубберной очистки в его верхней части, предпочтительно на его верхнем конце. Промышленное выполнение данного способа скрубберной очистки само по себе известно специалистам в данной области техники. Кроме того, можно получить более подробную информацию из соответствующей литературы, например, двух вышеуказанных описаний патентов EP EP 3181540 B1 и EP 3181541 B1.

В рабочем примере, показанном на фиг. 1, нагруженную метанолом среду для скрубберной очистки рециркулируют в колонну для предварительной обработки посредством трубопровода 53 и вводят в нее. Посредством трубопровода 52 поток газа, очищенный от метанола и содержащий низкокипящие побочные продукты из синтеза метанола, выпускают из устройства для скрубберной очистки и отправляют в устройство для удаления отходящих газов. Оно предпочтительно предусматривает факельную систему, так что горючие низкокипящие побочные продукты синтеза метанола также можно термически извлекать и, таким образом, выпускать в окружающую среду экологически безвредным образом.

Посредством трубопровода 26 жидкий стабилизированный поток метанола, обедненный по низкокипящим побочным продуктам, выпускают из колонны для предварительной обработки в виде потока кубовых продуктов и вводят в колонну 30 высокого давления, которую эксплуатируют при давлении, обычно составляющем 8,6 бар (абс.). Таким образом осуществляют дистилляционное отделение чистого метанола в виде парообразного верхнего продукта, который выпускают посредством трубопровода 31. В трубопроводе 31 расположен теплообменник, который применяют для нагревания расположенной ниже по потоку колонны 40 атмосферного давления, где пары чистого метанола, выпускаемые из колонны высокого давления, используются в качестве нагревающей среды и, таким образом, одновременно охлаждаются и частично конденсируются. Окончательное разделение фаз и распределение паровой фазы не показаны для простоты. Посредством трубопровода 31, контейнера 32 и трубопровода 34 жидкий поток чистого метанола выпускают из способа/установки в виде целевого продукта. Посредством трубопровода 33 подпоток чистого метанола рециркулируют в колонну высокого давления.

Поток кубовых продуктов, содержащих метанол и воду, из колонны высокого давления выпускают из нее посредством трубопровода 36 и вводят в колонну 40 атмосферного давления. Таким образом осуществляют дальнейшее дистилляционное разделение смеси метанол-вода при атмосферном давлении и в других условиях, известных специалистам в данной области техники. Полученный кубовый продукт, преимущественно содержащий воду, выпускают из колонны 40 посредством трубопровода 46 и отправляют в устройство для удаления сточных вод, которое не изображено.

Посредством трубопровода 41 поток паров чистого метанола выпускают из колонны 40 и затем его охлаждают и, таким образом, частично конденсируют в охладителе 42. Окончательное разделение фаз и распределение паровой фазы не показаны для простоты. Подпоток конденсата чистого метанола рециркулируют посредством трубопровода 43 в колонну 40 в виде потока флегмы и подают в ее верхнюю часть. Оставшийся конденсат чистого метанола добавляют в жидкий поток чистого метанола посредством трубопроводов 41 и 34.

В дополнение к рабочему примеру на фиг. 1, в рабочем примере настоящего изобретения, показанном на фиг. 2, поток верхних продуктов из декомпрессионной емкости, содержащий газы, растворенные в неочищенном метаноле, также выпускают посредством трубопровода 12 и направляют в устройство 50 для скрубберной очистки и вводят в него. Кроме того, поток продувочного газа, нагруженного парами метанола, который ранее был выпущен из накопительной емкости для метанола, которая не изображена, направляют в устройство 50 для скрубберной очистки и вводят в него посредством трубопровода 60. Это имеет преимущество в том, что устройство для скрубберной очистки также можно применять для удаления метанола из потоков газа, проходящих через трубопроводы 12 и 60, без необходимости обеспечения дополнительных отдельных устройств для скрубберной очистки. Также возможно, чтобы в устройство 50 для скрубберной очистки направляли либо только поток газа в трубопроводе 12, либо только поток газа в трубопроводе 60.

В отличие от рабочего примера на фиг. 1, в рабочем примере настоящего изобретения, показанном на фиг. 3, поток кубовых продуктов, содержащий нагруженную метанолом среду для скрубберной очистки, которую выпускают из устройства 50 для скрубберной очистки через трубопровод 53, направляют в колонну 30 высокого давления и вводят в нее. Данный рабочий пример также может быть модифицирован так, чтобы аналогично рабочему примеру на фиг. 2, поток газа в трубопроводе 12 и/или поток продувочного газа, насыщенного парами метанола из накопительной емкости для метанола (фиг. 2, трубопровод 60) также направляли в устройство 50 для скрубберной очистки. Дополнительный вариант предусматривает подачу подпотока нагруженной метанолом среды для скрубберной очистки из устройства 50 для скрубберной очистки в каждую из колонны для предварительной обработки и колонны высокого давления. Это позволяет более точно контролировать весь способ, например, в случае ввода в эксплуатацию или внесения изменений в способ.

Численный пример

Способ в соответствии с настоящим изобретением проводили в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 1. Поток газа, выпускаемый из колонны для предварительной обработки посредством трубопровода 25, вводили в устройство 50 для скрубберной очистки, которое выполнено в виде колонны для скрубберной очистки, содержащей нерегулярные насадки или тарелки, и подвергали в нем скрубберной очистке с помощью деминерализованной воды. Приблизительно 90% по весу метанола извлекали в виде жидкости, в то время как все растворенные газы все еще поступали в колонну для предварительной обработки, и более 80% по весу низкокипящих веществ выводили из верхней части устройства для скрубберной очистки и отправляли в устройство для удаления отходящих газов.

Перечень ссылочных позиций

[10] Декомпрессионная емкость

[11] Трубопровод

[12] Трубопровод

[13] Трубопровод

[20] Колонна для предварительной обработки

[21] Трубопровод

[22] Охладитель

[23] Газожидкостный фазовый сепаратор

[24] Трубопровод

[25] Трубопровод

[26] Трубопровод

[30] Колонна высокого давления

[31] Трубопровод

[32] Контейнер

[33] Трубопровод

[34] Трубопровод

[36] Трубопровод

[40] Колонна атмосферного давления

[41] Трубопровод

[42] Охладитель

[43] Трубопровод

[46] Трубопровод

[50] Устройство для скрубберной очистки

[51] Трубопровод

[52] Трубопровод

[53] Трубопровод

[60] Трубопровод

1. Способ получения чистого метанола из синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода в качестве составляющих синтез-газа, предусматривающий следующие стадии:

(a) по меньшей мере частичное превращение синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода, в условиях синтеза метанола в блоке синтеза метанола, содержащем по меньшей мере один реактор для синтеза метанола,

(b) выпуск жидкого потока неочищенного метанола, содержащего метанол, воду, растворенные составляющие синтез-газа и низкокипящие побочные продукты, из блока синтеза метанола,

(c) введение жидкого потока неочищенного метанола в декомпрессионную емкость, выпуск жидкого подвергнутого декомпрессии потока неочищенного метанола, обедненного по составляющим синтез-газа, в виде кубовых продуктов и потока газообразных верхних продуктов, содержащего составляющие синтез-газа, из декомпрессионной емкости,

(d) введение жидкого подвергнутого декомпрессии потока неочищенного метанола, обедненного по составляющим синтез-газа, в колонну для предварительной обработки, дистилляционное разделение указанного потока, выпуск жидкого стабилизированного потока метанола, обедненного по низкокипящим побочным продуктам, в виде потока кубовых продуктов и потока газообразных верхних продуктов, содержащего низкокипящие побочные продукты и пары метанола, из колонны для предварительной обработки,

(e) введение потока кубовых продуктов из колонны для предварительной обработки в одно- или многоступенчатое устройство для очистки метанола, выпуск потока продукта в виде чистого метанола из устройства для очистки метанола,

(f) отправка потока верхних продуктов из колонны для предварительной обработки в устройство для удаления отходящих газов, отличающийся тем, что

(g) перед отправкой в устройство для удаления отходящих газов поток верхних продуктов из колонны для предварительной обработки подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки и обедненный по метанолу поток верхних продуктов отправляют в устройство для удаления отходящих газов, причем в качестве среды для скрубберной очистки применяют воду и нагруженную метанолом воду выпускают из устройства для скрубберной очистки и рециркулируют в колонну для предварительной обработки или устройство для очистки метанола.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток газообразных верхних продуктов, содержащий составляющие синтез-газа, из декомпрессионной емкости подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что устройство для очистки метанола содержит по меньшей мере одну накопительную емкость для метанола, свободное газовое пространство которой продувают инертным газом, где нагруженный метанолом инертный газ выпускают из по меньшей мере одной накопительной емкости для метанола и подвергают стадии скрубберной очистки с помощью селективной в отношении метанола среды для скрубберной очистки в устройстве для скрубберной очистки.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере две стадии скрубберной очистки проводят в одной и той же среде для скрубберной очистки в общем устройстве для скрубберной очистки.