RU2619101C1 - Defining of methanol production from hydrocarbon raw material - Google Patents
Defining of methanol production from hydrocarbon raw material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619101C1 RU2619101C1 RU2016120718A RU2016120718A RU2619101C1 RU 2619101 C1 RU2619101 C1 RU 2619101C1 RU 2016120718 A RU2016120718 A RU 2016120718A RU 2016120718 A RU2016120718 A RU 2016120718A RU 2619101 C1 RU2619101 C1 RU 2619101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methanol
- synthesis
- cooling
- line
- exhaust gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к установкам для получения метанола из углеводородного сырья и может быть использовано в химической и газовой промышленности.The invention relates to plants for the production of methanol from hydrocarbons and can be used in the chemical and gas industry.
Известно улавливание СO2 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 компрессора синтез-газа, а также компрессора 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.Known capture of CO 2 in the synthesis of methanol [RU 2538598, publ. 01/10/2015, IPC S07C 31/04, C07C 29/151,
Основным недостатком известной установки являются высокие энергозатраты из-за наличия компрессора для рециркуляции углекислого газа, получаемого в сепараторе при низком давлении.The main disadvantage of the known installation is the high energy consumption due to the presence of a compressor for recirculating carbon dioxide produced in the separator at low pressure.
Наиболее близок по технической сущности 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 из углеводородного сырья и блока синтеза метанола, включающего один или два узла синтеза метанола, каждый из которых содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый водой каталитический реактор, оснащенный линией вывода пара с расположенным на ней сепаратором, оборудованным линией вывода избыточного пара, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и на вывод с установки.Closest to the technical nature of the claimed invention, the method of producing methanol (options) [RU 2252209, publ. 05/20/2005, IPC С07С 31/04, С07С 29/151, СВВ 3/38], carried out at the installation, which consists of a unit for producing synthesis gas from hydrocarbon raw materials and a unit for methanol synthesis, including one or two units for methanol synthesis each of which contains a device for cooling, separating, recovering synthesis gas and a water-cooled catalytic reactor equipped with a steam outlet line with a separator located on it, equipped with an excess steam outlet line, as well as a device for cooling and separating off-gas, th lines supplying the offgas for combustion and output from the plant.
Основным недостатком данной установки является низкой выход метанола из-за расходования тепла реакции синтеза на производство избыточного водяного пара и соответствующего увеличения расхода углеводородного сырья в качестве топлива в блоке получения синтез-газа, а также из-за потерь углекислого газа - одного из реагентов синтеза метанола - с выводимыми с установки водным конденсатом, сырым метанолом и отходящим газом.The main disadvantage of this installation is the low methanol yield due to the consumption of heat from the synthesis reaction to produce excess water vapor and a corresponding increase in the consumption of hydrocarbon feedstock as fuel in the synthesis gas production unit, as well as due to the loss of carbon dioxide, one of the methanol synthesis reagents - with water condensate, crude methanol and exhaust gas discharged from the installation.
Задача изобретения - повышение выхода метанола.The objective of the invention is to increase the yield of methanol.
Техническим результатом является повышение выхода метанола за счет установки каталитических реакторов, охлаждаемых смесью воды и сырья, а также за счет предотвращения потерь углекислого газа путем оснащения установки дефлегматорами в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева и устройства охлаждения и сепарации отходящего газа, а также путем размещения на линии вывода отходящего газа абсорбера для поглощения углекислого газа циркулирующим сырым метанолом.The technical result is to increase the yield of methanol due to the installation of catalytic reactors cooled by a mixture of water and raw materials, as well as by preventing the loss of carbon dioxide by equipping the unit with reflux condensers as devices for cooling, separation and recovery heating, and a device for cooling and separation of exhaust gas, as well as by placing an absorber on the exhaust gas outlet line to absorb carbon dioxide by circulating crude methanol.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блок получения синтез-газа, узлы синтеза метанола, в составе 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 на сжигание, особенностью является то, что в качестве каталитических реакторов установлены реакторы, охлаждаемые смесью воды и сырья, в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева установлены дефлегматоры, оснащенные по меньшей мере двумя тепломассообменными секциями, а в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа установлен дефлегматор, оснащенный по меньшей мере одной тепломассообменной секцией, при этом на линии подачи отходящего газа установлен абсорбер, оснащенный линией ввода циркулирующего сырого метанола в качестве абсорбента, на которой установлены рекуперационный теплообменник и холодильник, линией вывода сырого метанола, насыщенного углекислым газом, в среднюю часть дефлегматора, установленного после первого реактора, на которой установлен рекуперационный теплообменник, и соединенный с блоком получения синтез-газа линией подачи очищенного отходящего газа в качестве топлива.The specified technical result is achieved by the fact that in a known installation, including a synthesis gas production unit, methanol synthesis units, as part of a device for cooling, separation, regenerative heating of synthesis gas and a cooled catalytic reactor, as well as a device for cooling and separation of exhaust gas, equipped with an exhaust gas supply line for combustion, a feature is that as catalytic reactors installed reactors cooled by a mixture of water and raw materials, as cooling devices, Separation and recovery heating are equipped with reflux condensers equipped with at least two heat and mass transfer sections, and a device for cooling and separation of exhaust gas is equipped with a reflux condenser equipped with at least one heat and mass transfer section, while an absorber equipped with a circulation inlet line is installed on the exhaust gas supply line crude methanol as an absorbent, on which a recuperative heat exchanger and a refrigerator are installed, with a raw methanol saturated carbon dioxide output line gas, to the middle part of the reflux condenser installed after the first reactor, on which a recuperative heat exchanger is installed, and connected to the synthesis gas production unit by a purified exhaust gas supply line as fuel.
В качестве дефлегматоров могут быть использованы, например, вертикальные аппараты трубчатого типа, в межтрубное пространстве тепломассообменных секций которых подают хладагент, а в трубном пространстве осуществляют охлаждение синтез-газа в условиях дефлегмации, аналогичные, например, аппарату согласно [RU 2532057, опубл. 27.10.2014 г., МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06].As reflux condensers, for example, vertical tube-type apparatuses can be used, in which the refrigerant is supplied in the annular space of the heat and mass exchange sections, and the synthesis gas is cooled in the tube space under reflux conditions, similar, for example, to an apparatus according to [RU 2532057, publ. 10.27.2014, IPC F25D 1/00, B01D 53/14,
При избытке топлива теплотворная способность отходящего газа, содержащего после очистки от углекислого газа преимущественно метан и водород, может быть уменьшена путем установки на линии подачи части отходящего газа узла выделения метана, например, абсорбционно-десорбционного типа, оснащенного линиями подачи концентрата метана в блок получения синтез-газа, а концентрата водорода - в линию подачи синтез-газа в реактор синтеза метанола, что увеличивает выход метанола.If there is an excess of fuel, the calorific value of the exhaust gas, which contains mainly methane and hydrogen after purification from carbon dioxide, can be reduced by installing a methane extraction unit on the supply line of the exhaust gas, for example, an absorption-desorption type equipped with methane concentrate supply lines to the synthesis synthesis unit -gas, and hydrogen concentrate - into the synthesis gas supply line to the methanol synthesis reactor, which increases the methanol yield.
Установка реакторов, охлаждаемых смесью воды и сырья, позволяет полностью утилизировать низкопотенциальное тепло, выделяющееся при синтезе метанола, получить при этом смесь водяного пара и сырья при давлении процесса конверсии углеводородного сырья в блоке получения синтез-газа, исключить образование избыточного пара, за счет чего уменьшить расход углеводородного сырья на сжигание в блоке получения синтез-газа и, соответственно, увеличить выход метанола.The installation of reactors cooled by a mixture of water and raw materials makes it possible to completely utilize the low-grade heat generated during methanol synthesis, to obtain a mixture of water vapor and raw materials at the pressure of the hydrocarbon feed conversion process in the synthesis gas production unit, to prevent the formation of excess steam, thereby reducing the consumption of hydrocarbons for combustion in the synthesis gas production unit and, accordingly, increase the methanol yield.
Установка дефлегматоров в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева (дефлегматоры, оснащенные по меньшей мере двумя тепломассообменными секциями), а также в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа обеспечивает получение водного конденсата и сырого метанола, практически не содержащих растворенного углекислого газа, что предотвращает его потери и повышает выход метанола. Удаление растворенного углекислого газа происходит за счет отдувки горячим синтез-газом, поступающим в низ дефлегматоров противотоком к флегме водного конденсата и сырого метанола, углекислый газ при этом концентрируется в синтез-газе, поступающем на синтез метанола, и в отходящем газе.The installation of reflux condensers as devices for cooling, separation and recovery heating (reflux condensers equipped with at least two heat and mass transfer sections), as well as a device for cooling and separating the exhaust gas, provides aqueous condensate and crude methanol that practically do not contain dissolved carbon dioxide, which prevents its loss and increases the yield of methanol. The removal of dissolved carbon dioxide occurs by blowing off with hot synthesis gas entering the bottom of the reflux condenser countercurrent to the reflux of water condensate and crude methanol, while carbon dioxide is concentrated in the synthesis gas supplied to the methanol synthesis and in the exhaust gas.
Установка абсорбера на линии подачи отходящего газа для поглощения углекислого газа циркулирующим сырым метанолом позволяет исключить потери с отходящим газом углекислого газа и направить его в составе сырого метанола, насыщенного углекислым газом, в дефлегматор, установленный после первого реактора, где отдуть синтез-газом и направить на синтез метанола, за счет чего повысить выход последнего.The installation of an absorber in the exhaust gas supply line for the absorption of carbon dioxide by circulating crude methanol eliminates the loss of carbon dioxide from the exhaust gas and sends it in the composition of crude methanol saturated with carbon dioxide to a reflux condenser installed after the first reactor, where it can be blown off with synthesis gas and directed to methanol synthesis, thereby increasing the yield of the latter.
Предлагаемая установка включает блок получения синтез-газа в составе узла конверсии 1 и узла подготовки воды 2, а также блок синтеза метанола в составе двух (условно) охлаждаемых каталитических реакторов 3 и 4 с двухсекционными дефлегматорами 5 и 6 на входе, дефлегматора отходящего газа 7, абсорбера 8, рекуперационного теплообменника 9 и холодильника 10, оснащенных линиями подачи углеводородного сырья 11, балансовой воды 12, вывода балансового сырого метанола 13, а также технологическими линиями 14-30.The proposed installation includes a synthesis gas production unit as part of the
При работе установки углеводородное сырье, подаваемое по линии 11, смешивают с подготовленной водой, подаваемой по линии 14 из узла 2, в который по линии 12 подают балансовую воду, а по линии 15 - водный конденсат, разделяют на три части и по линиям 16-18 подают, соответственно, в устройства охлаждения реакторов 3, 4 и тепломассообменный блок дефлегматора 7, а полученную пароводяную сырьевую смесь по линии 19 направляют в блок получения синтез-газа 1, в который также в качестве топлива по линии 20 подают отходящий газ, очищенный от углекислого газа. Из блока 1 по линии 21 синтез-газ подают в нижнюю часть дефлегматора 5, с низа которого выводят водный конденсат, практически не содержащий растворенного углекислого газа, а с верха, по линии 22 - охлажденный осушенный синтез-газ, который нагревают в нижней тепломассообменной секции дефлегматора 5 и направляют в реактор 3. Полученный катализат, содержащий пары метанола, по линии 23 подают в нижнюю часть дефлегматора 6, в среднюю часть которого по линии 24 подают сырой метанол, насыщенный углекислым газом, предварительно нагретый в рекуперационном теплообменнике 9. С низа дефлегматора 6 по линии 25 выводят сырой метанол, практически не содержащий растворенного углекислого газа, а с верха, по линии 26 - непрореагировавший синтез-газ, который нагревают в нижней тепломассообменной секции дефлегматора 6 и направляют в реактор 4. Полученный катализат, содержащий пары метанола, по линии 27 подают в дефлегматор 7, из которого сырой метанол, практически не содержащий растворенного углекислого газа, по линии 28 подают в линию 25, которую затем разделяют на линии вывода балансового метанола 13 и подачи циркулирующего метанола 29. Отходящий газ по линии 30 подают в абсорбер 8, где очищают от углекислого газа абсорбцией циркулирующим сырым метанолом, подаваемым по линии 29 после охлаждения в рекуперационном теплообменнике 9 и холодильнике 10. Очищенный отходящий газ по линии 20 подают в блок 1 в качестве топлива.During operation of the installation, the hydrocarbon feed supplied through
При избытке топлива по меньшей мере часть отходящего газа может быть из линии 20 подана в узел 31 выделения метана, например, абсорбцией углеводородным растворителем, из которого концентрат метана по линии 32 подают в качестве компонента сырья в блок 1, а концентрат водорода по линии 33 подают в линию подачи синтез-газа в один из реакторов синтеза метанола (условно показана подача в линию 22). Дополнительные устройство и линии показаны пунктиром.If there is an excess of fuel, at least a portion of the exhaust gas can be fed from
Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить выход метанола и может быть использована в промышленности.Thus, the proposed installation allows to increase the yield of methanol and can be used in industry.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120718A RU2619101C1 (en) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Defining of methanol production from hydrocarbon raw material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120718A RU2619101C1 (en) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Defining of methanol production from hydrocarbon raw material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619101C1 true RU2619101C1 (en) | 2017-05-12 |
Family
ID=58715845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016120718A RU2619101C1 (en) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Defining of methanol production from hydrocarbon raw material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619101C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2653849C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-05-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for oxidative regeneration of catalyst (variants) |
RU2758350C2 (en) * | 2019-04-30 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for catalytic recycling of light hydrocarbon raw materials with production of aromatic hydrocarbons |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4065483A (en) * | 1974-07-02 | 1977-12-27 | Imperial Chemical Industries Limited | Methanol |
US6255357B1 (en) * | 1997-06-13 | 2001-07-03 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of methanol |
RU2203214C1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-04-27 | Закрытое акционерное общество "ДитГаз" | Methanol production process |
RU2252209C1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-05-20 | Астановский Дмитрий Львович | Method for methanol production (variants) |
-
2016
- 2016-05-26 RU RU2016120718A patent/RU2619101C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4065483A (en) * | 1974-07-02 | 1977-12-27 | Imperial Chemical Industries Limited | Methanol |
US6255357B1 (en) * | 1997-06-13 | 2001-07-03 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of methanol |
RU2203214C1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-04-27 | Закрытое акционерное общество "ДитГаз" | Methanol production process |
RU2252209C1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-05-20 | Астановский Дмитрий Львович | Method for methanol production (variants) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2653849C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-05-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for oxidative regeneration of catalyst (variants) |
RU2758350C2 (en) * | 2019-04-30 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for catalytic recycling of light hydrocarbon raw materials with production of aromatic hydrocarbons |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2702226C (en) | Removal of carbon dioxide from a feed gas | |
KR101603824B1 (en) | An improved process for recovery of maleic anhydride by using organic solvent | |
CN101157442B (en) | Waste heat reclaiming process for CO transformation | |
US9573093B2 (en) | Heat recovery in absorption and desorption processes | |
RU2603164C1 (en) | Method or system for extraction of carbon dioxide | |
CN106000000A (en) | Device and method for performing multistage flash, resolution and separation on synthetic ammonia decarburization absorption tower bottom pregnant solution | |
RU2619101C1 (en) | Defining of methanol production from hydrocarbon raw material | |
CN114634400A (en) | Method and production system for synthesizing methanol by using carbon dioxide | |
RU2457173C2 (en) | Method of producing sulphuric acid and apparatus for realising said method | |
KR20000017195A (en) | The method of reducing methanol emissions from a syngas unit | |
RU2630308C1 (en) | Method and installation for producing high-octane synthetic gasoline fraction from hydrocarbon-containing gas | |
RU2621671C1 (en) | Installation of low-temperature production of methanol | |
RU2616977C1 (en) | Methanol synthesis unit | |
RU102537U1 (en) | INSTALLATION FOR PRODUCING METHANOL FROM NATURAL GAS | |
CN110732150B (en) | Rectification adsorption purification process of waste methanol | |
CN211688249U (en) | CO before large-scale combustion2Trapping system | |
RU2426715C2 (en) | Method and apparatus for homogeneous oxidation of methane-containing gas | |
RU2499791C1 (en) | Method and apparatus for producing carbamide and method of upgrading apparatus for producing carbamide | |
RU2193441C2 (en) | Absorbent regeneration method | |
RU2758350C2 (en) | Installation for catalytic recycling of light hydrocarbon raw materials with production of aromatic hydrocarbons | |
RU2725985C2 (en) | Methanol synthesis unit | |
RU2631290C1 (en) | Low-temperature hydrogen plant | |
RU2758769C2 (en) | Methanol synthesis plant (options) | |
RU2792583C1 (en) | Method and unit for methanol synthesis | |
RU2646960C1 (en) | Installation of methanol production and the way it works |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210709 |