| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2189968
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МЕТАНОЛА
Ім'я винахідника: Бершанскій В.П .; Ан В.В.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Акрон"
Адреса для листування: 113054, Москва, Павелецкая пл. 2-3, Юридична фірма "Макгвайер Вудс Інтернешнл", пат. пов. А.А.Хрістофорову, рег. № 509
Дата початку дії патенту: 2001.01.23
Винахід відноситься до способу отримання метанолу з природного газу. Спосіб включає попереднє сатурірованіе вихідної сировини і його нагрівання з використанням газового конденсату, змішання суміші з киснем в змішувачі при відносно пар: газ 2,3-2,54, парокіслородной конверсію природного газу з використанням нікель каталізатора, видалення двоокису вуглецю шляхом одноступеневою промивання водним розчином моноетаноламіна, осушку реакційної суміші, компресію і подачу в поличних колону синтезу із ступінчастим байпасірованіем з використанням медьсодержащего каталізатора. Зазвичай попереднє сатурірованіе проводять до об'ємного відносини пар: газ 0,58-0,62, при цьому, як правило, температуру газового конденсату, що використовується при сатурірованіі і нагріванні парогазової суміші, підтримують в діапазоні 160-176 o С, температуру парогазової суміші, яка подається в змішувач, - в діапазоні 260-354 o С, а тиск - в межах 1,5-1,83 МПа, промивку здійснюють до отримання функціоналу f = 2,01-2,34, компресію здійснюють до підтримки тиску на вході в колону синтезу в межах 7,35-8,57 МПа, а температуру в колоні синтезу підтримують в діапазоні 215-280 o С. Спосіб дозволяє збільшити термін служби каталізаторів і зменшити технологічні та енергетичні витрати при високій конверсії та якість отриманої метанолу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до хімічної промисловості, а саме до способу отримання метанолу з природного газу.
Відомий спосіб отримання метанолу з природного газу, що включає попереднє сатурірованіе вихідної сировини до об'ємного відносини пар: газ 0,4-0,7, змішання з киснем, парокіслородной конверсію природного газу при температурі парогазової суміші на вході в конвертер 260-300 o С, об'ємному відношенні пар: газ 2,2-2,8 і тиску 2,0 МПа, видалення двоокису вуглецю шляхом одноступеневою промивання розчином моноетаноламіна до отримання функціоналу f = 2,05-2,2, осушку реакційної суміші, що представляє собою суміш оксидів вуглецю та водню , компресію реакційної суміші до тиску 8,5-9,5 МПа і її подачу на стадію синтезу в поличних колонах із ступінчастим байпасірованіем при 220-270 o с з використанням медьсодержащего каталізатора (патент РФ 2099320, кл. з 07 з 29/15, 31/04, 1997).
Попереднє сатурірованіе здійснюють нагрітим газовим конденсатом, що циркулює в системі. Парокіслородной конверсію природного газу проводять у шахтному конвертері при низьких об'ємному відношенні пар: газ і температурі парогазової суміші на вході в конвертер. Видалення двоокису вуглецю з конвертованій газової суміші здійснюють промиванням 8-12% водним розчином моноетаноламіна (МЕА) з його подальшою регенерацією. Осушення газової суміші здійснюється виморожуванням вологи, конденсуванням газу і взаємодією з алюмогелем. Синтез метанолу ведуть в заданому температурному режимі за рахунок ступеневої байпасірованія газу.
Недоліки зазначеного способу полягають в тому, що каталізатори конверсії і синтезу мають недостатній термін служби. За рахунок швидкого на початковому етапі експлуатації через старіння каталізатора синтезу знижується обсяг виходу метанолу, при цьому неможливо зміна температури синтезу в діапазоні, що забезпечує ефективну роботу каталізатора на всіх етапах зниження ефективності його роботи. Високий тиск в колоні синтезу не дає можливості реалізувати спосіб при реконструкції фізично застарілого обладнання, а й використовувати установки, розташовані віддалено один від одного.
Завданням винаходу є збільшення терміну служби каталізаторів, зменшення технологічних і енергетичних витрат при високій конверсії та якість отриманої метанолу, а й забезпечення параметрів процесу, що надають можливість його реалізації на реконструйованому виробництві.
Поставлена задача вирішується тим, що здійснюють сатурірованіе вихідної сировини до об'ємного відносини пар: газ 0,58-0,62, при цьому температуру газового конденсату, що використовується при сатурірованіі і нагріванні парогазової суміші, підтримують в діапазоні 160-176 o С. Після сатурірованія проводять змішання парогазової суміші з киснем в змішувачі, причому відношення пар: газ становить 2,3-2,54. Температуру парогазової суміші, яка подається в змішувач, підтримують в діапазоні 260-354 o С, а тиск в змішувачі в межах 1,5-1,83 МПа. З змішувача компоненти подаються в конвертер з никельсодержащая каталізатором. Після конверсії для видалення двоокису вуглецю реакційна суміш піддається одноступінчастої промиванні водним розчином моноетаноламіна. Промивання здійснюють до отримання функціоналу f = 2,01-2,34. Очищена реакційна суміш осушується, а потім компремируется для подачі в поличних колону синтезу із ступінчастим байпасірованіем з використанням медьсодержащего каталізатора. Компресія здійснюється до підтримки тиску на вході в колону синтезу в межах 7,35-8,57 МПа. Температура в колоні синтезу підтримується в діапазоні 215-280 o С.
Зменшення діапазону зміни ставлення пар: газ на етапі сатурації і використання конденсату з температурою, що лежить в діапазоні 160-176 o С, дозволяють забезпечити ефективне насичення суміші паром на стадії сатурірованія, що призводить до зниження витрати пари при його подачі в парогазову суміш перед змішуванням з киснем і до зниження витрати деминерализованной (річковий) і хімочіщенной води. Збільшення в порівнянні з відомим рішенням температури реакційної суміші, яка подається в конвертер, дозволяє зменшити витрату кисню, а зниження тиску конверсії призводить до збільшення парціального тиску водню і оксидів вуглецю, що сприяє збільшенню рівноважного виходу метанолу на стадії синтезу. Розширення меж функціоналу конвертованого газу дозволяє на початку пробігу каталізатора конверсії підтримувати мінімальну температуру в шарі каталізатора, а в кінці пробігу - максимальну. В результаті цього збільшується термін пробігу каталізатора конверсії. Розширення меж температур при синтезі і дозволяє оптимізувати роботу каталізатора синтезу, тобто на початку пробігу каталізатора синтезу підтримувати мінімальну температуру, а в кінці пробігу - максимальну. Як і у випадку з каталізатором конверсії, оптимізація температурних режимів роботи каталізатора синтезу дозволяє збільшити термін його служби. В цілому рівень безробіття знизився тиску синтезу призводить до суттєвого зменшення вмісту домішок в метанолі-сирець, що призводить до підвищення якості метанолу, одержуваного перед ректифікацією. Термін служби каталізаторів конверсії і синтезу при параметрах в заявленому способі збільшується більш ніж на 10%.
Зменшення тиску синтезу дозволяє більш тривалий час використовувати обладнання, причому зниження тиску реакційної суміші може досягатися за рахунок проходження по довгих магістралях, що дозволяє використовувати реконструюється обладнання, розкидане на значній території.
Можливість здійснення винаходу може бути підтверджена наступним прикладом
Природний газ, що містить 99% метану, з температурою 20 o С при тиску 1,7 МПа подають в сатуратор, де насичують парами води шляхом зрошення газовим конденсатом при температурі виходу парогазової суміші з сатуратора 170 o С до відносини пар: газ 0,61. Далі парогазову суміш підігрівають в газовому теплообміннику за рахунок тепла конвертованого газу до 320 o С, змішують з водяною парою і подають в змішувач конвертера. Туди ж подають суміш пари і кисню. Загальне ставлення пар: газ становить 2,45, кисень: метан 0,735. У шахтному конвертері на никельсодержащая каталізаторі відбувається парокіслородной конверсія при тиску 1,7 МПа і температурі на виході з конвертера 890 o С. Далі гарячий Конгаз подають в котел-утилізатор, де охолоджують до 320 o С, використовуючи тепло Конгаз для отримання насиченої пари тиском 25 МПа. Після котла-утилізатора Конгаз подають в газовий теплообмінник, де охолоджують до 280 o С, використовуючи тепло Конгаз для нагріву парогазової суміші після сатуратора. З теплообмінника Конгаз подають в скрубер-охолоджувач, де охолоджують до 130 o С, використовуючи тепло Конгаз для нагріву газового конденсату, що циркулює по контуру сатуратор - скрубер-охолоджувач, при цьому в скрубері-охолоджувачі з Конгаз відділяється більшу кількість вологи. Далі Конгаз охолоджують в теплообміннику до 40 o С, і потім відділяють Сконденсована воду в сепараторі. Отриманий газ в перерахунку на "сухий" склад містить 17,2 об.% СО, 15,4 об.% С0 2, 1,1 об.% СН 4, 1,2 об.% Інертних газів (переважно аргону), 65 , 1 об.% Н 2. Після цього Конгаз подають в абсорбер моноетаноламіновой очищення, де за рахунок поглинання частини двоокису вуглецю функціонал встановлюють рівним 2,2. Склад "сухого" газу: 18,5 об.% СО, 9,1 об. % СО 2, 1,2 об.% СН 4, 1,3 об.% Інертні гази, 69,9 об.% Н 2. Газ подають на абсорбер осушки, заповнений силікагелем, де відбувається поглинання парів води. Далі газ стискають в многоступенчатом компресорі до тиску 8 МПа і подають на масляноугольние фільтри, де відбувається очищення газу від масла і карбонилов заліза, при цьому отримують так званий "свіжий синтез-газ", який є сировиною для синтезу метанолу. Синтез-газ змішують з циркуляційним газом синтезу метанолу у відношенні 1: 7,6 і отриману суміш газів подають в 5-поличні колону синтезу з поєднаним з насадкою теплообмінником, де при температурі на виході з верхньої полиці 225 o С і з нижньої полиці 268 o З відбувається процес синтезу метанолу. Вихідна з колони реакційна суміш, проходячи через суміщений теплообмінник, віддає тепло входить в колону синтез-газу, далі її подають в холодильник, де відбувається охолодження реакційної суміші до 40 o С і конденсація рідких продуктів, що містять 85 мас. % Метанолу, 14,95 мас.% Води і 0,05 мас.% Органічних домішок. Потім суміш надходить в систему сепарації, де рідкі продукти (метанол-сирець) відокремлюють від газоподібних (циркуляційний газ). Отриманий метанол-сирець подають на ректифікацію. Циркуляційний газ, який має склад: 1,0 об.% СО, 2,0 об.% СО2, 13,1 об.% СН 4, 14,3 об.% Інертних газів, 70,0 об. % Н 2 подають на всмоктування циркуляційного газового компресора, після чого частина газу відводять на продувку, а іншу частину подають на змішання зі свіжим синтез-газом. На ректифікації метанол-сирець очищають до вмісту води 0,01 мас. %, Спиртів 0,002 мас. %, Летючих органічних домішок 0,0003 мас.%. Отриманий продукт - метанол-ректифікат - це торгова марка.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання метанолу, що включає попереднє сатурірованіе вихідної сировини і його нагрівання з використанням газового конденсату, змішання парогазової суміші з киснем в змішувачі при відносно пар: газ 2,3-2,54, парокіслородной конверсію природного газу з використанням нікель каталізатора, видалення двоокису вуглецю шляхом одноступінчатої промивання водним розчином моноетаноламіна, осушку реакційної суміші, компресію і подачу в поличних колону синтезу із ступінчастим байпасірованіем з використанням медьсодержащего каталізатора, що відрізняється тим, що попереднє сатурірованіе проводять до об'ємного відносини пар: газ 0,58-0,62, при цьому температуру газового конденсату, використовуваного при сатурірованіі і нагріванні парогазової суміші, підтримують в діапазоні 160-176 o С, температуру парогазової суміші, яка подається в змішувач - в діапазоні 260-354 o С, а тиск - в межах 1,5-1,83 МПа, промивку здійснюють до отримання функціоналу f = 2,01-2,34, компресію здійснюють до підтримки тиску на вході в колону синтезу в межах 7,35-8,57 МПа, а температуру в колоні синтезу підтримують в діапазоні 215-280 o С.
Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.