| 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 RU2152378
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МЕТАНОЛА
Ім'я винахідника: Писаренко В.М .; Абаскуліев Д.А .; Черномирдін А.В .; Качалов В.В .; Брезгін Б.Є.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "ФІРМА РУСІНВЕСТ"
Адреса для листування: 103498, Москва, К498, Березова алея, к.423, кв.81, Кремльову В.Я.
Дата початку дії патенту: 1999.04.28
Спосіб отримання метанолу включає стадію отримання синтез-газу, стадію каталицької конверсії синтез-газу в метанол в ряді з'єднаних реакторів, що включає операції подачі і нагрівання синтез-газу у вхідних зонах реакторів зовнішнім теплоносієм, операцію каталітичного перетворення синтез-газу в метанол з розігрівом газового потоку за рахунок тепла від газового потоку в вихідний зоні реактора, операції виділення метанолу та утилізації хвостових газів. Спосіб відрізняється тим, що у вхідні зони реакторів подається синтез-газ, що містить більше 40 об.% Азоту, при мольному співвідношенні водню до оксиду вуглецю в діапазоні 2,8: 1 - 1,8: 1, нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зонах реактора здійснюється з градієнтом температур по довжині реактора, що перевищує градієнт температури розігріву газового потоку в активній частині реактора за рахунок тепла реакції. Наприклад, процес синтезу метанолу проводиться в інтервалі температур 170 - 280 o C, тиску 4,0 - 10,0 МПа і об'ємних швидкостей потоку 1000 - 10000 год -1, нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зоних реактора здійснюється з градієнтом температур не більше 10 o C / дм, при цьому градієнт температур розігріву газового потоку в активній частині реактора становить не більше 3 o С / дм.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до енергозберігаючих способів синтезу метанолу з синтез-газу, отриманого парціальним окисленням природного газу повітрям, збагаченим киснем, повітрям або в потоках кисневмісного газу з великим вмістом азоту в енергетичних машинах з виробленням електроенергії на всіх стадіях виробництва метанолу.
Більш конкретно винахід відноситься до області хіміко-технологічних, енергозберігаючих процесів отримання метанолу з природного газу або "хвостових" углеводородсодержащих газів хімічних, нафтохімічних і металургійних виробництв.
У традиційних технологіях виробництва метанолу зазвичай першою стадією процесу є отримання синтез-газу парової конверсією метану. На цій стадії не досягають повне перетворення метану в синтез-газ і тому залишковий метан конвертується на наступній стадії - парокислородной конверсії (можливе суміщення цих стадій). Для проведення парокислородной конверсії зазвичай використовується чистий кисень або збагачене киснем повітря, отримання якого пов'язане з енергетичними затратами. Додатково проводяться процеси парової конверсії оксиду вуглецю для підвищення вмісту водню в синтез-газі та виділення додатково утворюється діоксиду вуглецю з синтез-газу. Собівартість отриманого синтез-газу, що містить невелику кількість азоту, досить висока, щоб вироблений синтез-газ міг бути використаний, крім виробництва метанолу ще в виробництвах отримання олефінів або моторних палив. Реакція парової конверсії метану високоендотермічна і вона поряд з парокислородной конверсією метану проводиться в дорогому обладнанні при значних енергетичних і експлуатаційних витратах.
Відомі технології виробництва синтез-газу з природного газу (див. Патент US 5.177.114), собівартість якого значно нижче в порівнянні з собівартістю синтез-газу, отриманого традиційними технологіями. Це досягається в першу чергу за рахунок того, що синтез-газ виходить в результаті парціального окислення природного газу. Причому в якості окислювача використовується не кисень, а повітря або повітря, збагачене киснем. Зниження собівартості досягається за рахунок:
1) зниження витрат на виробництво збагаченого киснем повітря в порівнянні з дорогим виробництвом чистого кисню;
2) використання більш простого і менш дорогого обладнання;
3) зниження експлуатаційних витрат;
4) використання більш простих і дешевих систем управління процесом.
До недоліків даного процесу слід віднести необхідність виробництва синтез-газу, що містить значні кількості азоту, аж до (40 об.%). Тому виробництво метанолу або моторних палив, або ключових продуктів нафтохімічного синтезу повинно здійснюватися по безреціркуляціонной схемою, в іншому випадку собівартість цільових продуктів знову б зросла внаслідок рециркуляції великих потоків інертних компонентів (азоту, метану). Таким чином, недоліки існуючих схем переробки природного газу полягають в складності технологічного оформлення процесу, використанні великої кількості одиниць технологічного обладнання, а й відсутності гнучкості технологічних схем по сировині.
У Німецькому патенті DE 4300017 A1 в метанол переробляються нізкоконцентрірованной углеводородсодержащих гази. Однак при невисокій якості одержуваного метанолу і без використання тепла хімічних реакцій і тепла відхідних газів собівартість цільового продукту буде достатньо високою, а його встановлення не буде енергозамкнутой. Остання обставина стримуватиме її використання в різних галузях промисловості.
Найбільш близьким до заявленого способу виробництва метанолу, обраному в якості прототипу, є спосіб, описаний в патенті (US 5.472.986). У способі-прототипі конвертують синтез-газ з високим вмістом азоту, з проміжним висновком утворюється в реакторах метанолу після кожного каталітичного реактора.
Основним недоліком винаходи, прийнятого за прототип, є те, що тепло реакції парціального окиснення метану та синтезу метанолу не використовується для отримання електроенергії, що не дозволяє істотно підвищити ефективність роботи (і, отже, знизити собівартість цільового продукту - метанолу) промислових установок даного типу. Крім того, синтезується метанол містить велику кількість води і органічних домішок, що вимагає для отримання цільового продукту високої чистоти досить складної системи ректифікації. Отже, енергетичні витрати на поділ і зростають в порівнянні з поділом продуктів реакції, що не містять значних кількостей побічних компонентів.
Таким чином, аналіз відомих технологій отримання метанолу показує, що не існує енергозамкнутих виробництв синтезу метанолу, які характеризувалися б отриманням цільового продукту - метанолу - високої якості.
Даний винахід ставляться наступні завдання: підвищення якості цільового продукту - метанолу, одержуваного при конверсії природного газу, і перетворення тепла хімічних реакцій на всіх стадіях хімічного перетворення реактантов в електроенергію, що забезпечує замкнутість промислової установки синтезу метанолу по енергії, а й спрощення технологічної схеми виробництва метанолу , скорочення капітальних і енергетичних витрат.
Ці завдання вирішені в способі отримання метанолу, що включає стадію перетворення углеводородсодержащих сировини в синтез-газ, стадію каталітичної конверсії синтез-газу в метанол в ряді з'єднаних реакторів, що включає операції подачі і нагрівання синтез-газу у вхідних зонах реакторів зовнішньому теплоносієм, операцію каталітичного перетворення синтез -Газо в метанол з розігрівом газового потоку за рахунок тепла реакцій синтезу метанолу в активній частині реактора, відведення тепла від газового потоку в вихідний зоні реактора, операції виділення метанолу та утилізації "хвостових" газів, в якому під вхідні зони реакторів подається синтез-газ, що містить більше 40 об. % Азоту, при мольному відношенні водню до оксиду вуглецю в діапазоні від 2,8: 1 до 1,8: 1, нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зонах реактора здійснюється з градієнтом температур по довжині реактора, що перевищує градієнт температури розігріву газового потоку в активної частини реактора за рахунок тепла реакції.
Відмінність способу отримання метанолу полягає в тому, що у вхідні зони реакторів подається синтез-газ, що містить більше 40 об. % Азоту, при мольному співвідношенні водню до оксиду вуглецю в діапазоні від 2,8: 1 до 1,8: 1, нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зонах реактора здійснюється з градієнтом температур по довжині реактора, що перевищує градієнт температури розігріву газового потоку в активної частини реактора за рахунок тепла реакцій.
Другий варіант способу отримання метанолу відрізняється тим, що процес синтезу метанолу проводиться в інтервалі температур 170-280 o C, з тиском 4,0-8,0 МПа і об'ємної швидкості потоку 500-10000 ч -1.
Третій варіант способу отримання метанолу відрізняється тим, що нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зонах реакторів здійснюється з градієнтом температури не більше 10 o C / дм, при цьому градієнт температури розігріву газового потоку в активній частині реактора становить не більше 3 o C / дм .
Четвертий варіант способу отримання метанолу відрізняється тим, що вихідний синтез-газ ділять на два потоки, один з яких збагачують воднем в масообмінних установці мембранного типу і подають в перший каталітичний реактор, регулюючи при цьому співвідношення водню та оксиду вуглецю, а другий потік, збіднений воднем , змішують з газовим потоком, що залишає останній каталітичний реактор після виділення метанолу, і суміш подають в газову турбіну в якості палива, забезпечуючи повноту згоряння палива.
П'ятий варіант способу отримання метанолу відрізняється тим, що пар, вироблений за рахунок тепла реакції синтезу метанолу, подають в парову турбіну для вироблення електроенергії, а тепло "хвостових" газів утилізується в газових турбінах для вироблення електроенергії.
 |
На фіг. 1. ілюструється сутність запропонованого винаходу, яке передбачає використання установки отримання метанолу, що складається з трьох послідовно з'єднаних реакторів 1, 2, 3. Кожен з них має вхідну зону 4, основну зону каталітичної реакції 5, вихідну зону 6. Вихідні зони з'єднані з сепараторами 7 , 8, 9, а вони - з теплообмінниками 10, 11. На вході в установку (фіг. 1.) розміщені компресор 13 і теплообмінник 12. |
На фіг. 2. схематично зображено енергозберігаюча установка отримання метанолу відповідно до пп. 4, 5 формули винаходу. Установка додатково містить мембранний апарат 14, парову турбіну 15, піч підігріву парогазових потоків 16, газову турбіну 17.
Енергохіміческій спосіб отримання метанолу реалізується на установці, представленої на фіг. 1,2, в такий спосіб.
Вихідна сировина - синтез-газ з об'ємною швидкістю 500 - 10000 ч -1 (отриманий парціальним окисленням природного газу в двигунах внутрішнього згоряння, газових турбінах або каталітичних реакторах) подається в компресор 13, де компремируется, наприклад, до тиску 6,0 МПа. Потім він направляється в теплообмінник 12, де нагрівається продуктовими потоками 1-го реактора до температури, близької до температури реакції отримання метанолу. Після теплообмінника 12 синтез-газ надходить у вхідну зону 4 реактора 1. У ній він нагрівається до температури теплоносія з градієнтом температури не більше 10 o C / дм. В якості теплоносія може бути, наприклад, використана вода. Далі газовий потік проходить зону 5 реактора 1, в якій відбувається основна конверсія синтез-газу в метанол, і зону 6 реактора 1. У зоні 5 реактора 1 газовий потік нагрівається за рахунок тепла хімічної реакції при температурному градієнті по осі реактора, що не перевищує 3 o C / дм. У зоні 6 реактора 1 відбувається охолодження газового потоку і градієнт температур по осі реактора має від'ємне значення.
З реактора 1 газовий потік проходить теплообмінник 12, де нагріває вихідна сировина до температури, близької до температури в реакторі 1. Далі він надходить в сепаратор 7, де здійснюється конденсація метанолу, а неконденсірующаяся гази проходять через теплообмінник 10 у вхідну зону 4 реактора 2.
Умови експлуатації реакторів 2 і 3 аналогічні умовам експлуатації реактора 1. З реактора 3 газовий продуктовий потік подається в сепаратор 9, де конденсуються рідкі продукти реакції синтезу метанолу, а неконденсірующаяся гази подаються в блок утилізації "хвостових" газів (представлений на фіг. 2).
Варіант способів, відповідний пп. 4, 5, здійснюється наступним чином. Сировина - синтез-газ з високим вмістом азоту подається в компресор, на вхід якого надходить збагачений воднем потік синтез-газу з мембранного апарату 14. У мембранний апарат надходить частина потоку синтез-газу з компресора 13. У ньому потік газу поділяється на два потоки. Перший - пермеатний потік - збагачується воднем, другий - ретантний потік - збіднюється воднем і збагачується азотом.
Компремірованний в компресорі 13 збагачений воднем сировинної потік проходить три послідовно з'єднаних реактора з утворенням метанолу в кожному з них (аналогічно схемі, представленої на фіг. 1). Непрореагіровавшій синтез-газ з сепаратора 9 об'єднується з ретантним потоком і направляється в газову турбіну 17 в якості газового палива для вироблення електроенергії. Димові гази турбіни 17 надходять в піч 16 для нагрівання пара, що надходить з реакторів 1, 2, 3. Перегрітий в 16 пар надходить в парову турбіну для вироблення електроенергії.
Наведеними прикладами не вичерпуються всі можливі реалізації способу отримання метанолу.
Отже, фізико-хімічний сенс пропонованого винаходу полягає в тому, що синтез метанолу проводиться в середовищі азоту (з вмістом останнього більш як 40 мас.%) При заданих температурних режимах роботи реакторів, що забезпечують високоселективне протікання процесу внаслідок однорідності теплових потоків і відсутності як в реакторі, так і зерні каталізатора зон з підвищеним вмістом реактантов.
Винахід пояснюється наведеними нижче конкретними прикладами втілення способу.
Приклад 1. В енергетичну машину (газову турбіну) подається +1002 м 3 / ч метану і окислювач (повітря). Коефіцієнт надлишку окислювача 0.35. Утворюється 5400 м 3 / год синтез-газу складу: H 2 - 27 об. %, CO - 1.4 об. %, N 2 - 52 об. %, CO 2 - 3 об. % На 1000 м 3 чистого синтез-газу (без азоту) виробляється понад 0.3 МВт електроенергії.
Отриманий синтез-газ (фіг. 2) подається в каталітичний реактор 1, в якому при тиску 6,5 МПа і температурі 200 o C синтезується метанол у кількості 486 кг / год. Реакційна суміш на виході з 1 охолоджується в теплообміннику 12 і метанол відділяється в сепараторі 7. Несконденсировавшиеся газовий потік нагрівається продуктами реакції з 2 до 205 o C і надходить в каталітичний реактор 2, в якому при тиску 6,5 МПа і температурі 210 o C синтезується метанол у кількості 178.2 кг / год. Склад реактантов на вході в 2 наступний: H 2 - 18.1об. %. CO - 9.66 об. %, CO 2 - 4.0 об. % Парогазова суміш продуктів реакції з 2 охолоджується в теплообміннику 10 і метанол відділяється від продуктів реакції в сепараторі 8. неконденсірующаяся компоненти газу складу: H 2 - 13.19 об. %, CO - 7.26 об. %, CO 2 - 4.5 об. % Після нагрівання в теплообміннику 11 надходять в каталітичний реактор 3, в якому при тиску 6.5 МПа і температурі 210 o C утворюється 83.2 кг / год метанолу. Він після охолодження газової суміші в теплообміннику 11 відділяється в сепараторі 9.
Загальна кількість виробленого метанолу - 747.4 кг / год. Склад отриманого метанолу: вода - 1,5 мас.%, Метанол - 98,5 мас.%. Зміст інших продуктів реакції (диметиловий ефір, Форміат, етанол) в невеликій кількості. У каталітичних реакторах 1, 2, 3 використовується, зокрема, мідно-цинковий каталізатор типу СНМ-1.
Каталітична реакція синтезу метанолу в реакторах 1, 2, 3 з об'ємом каталізатора 1150 л в кожному проводиться при градієнтах температур у вхідних зонах реакторів менше 10 o C / дм і градієнтах температур в активних зонах реакторів менше 3 o C / дм. При цьому за рахунок тепла хімічних реакцій вироблено в паровій турбіні понад 0.07 МВт електроенергії.
"Хвостові" гази каталітичних реакторів направляються в газову турбіну. При цьому виробляється понад 0.9 МВт електроенергії.
Приклад 2. В енергетичній машині внаслідок парціального окислення 1005 м 3 / год природного газу отримують 5400 м 3 / год синтез-газу складу: водень - 37.2 про. %, Оксид вуглецю - 18.5 про. %, Діоксид вуглецю - 3.0 об. %, Метан - 1.5 об. %, Решта - азот.
Отриманий синтез-газ (загальний молярний потік - 241.07 Ч 10 3 моль / ч) подається в перший каталітичний реактор. Тиск в реакторі 1 7,0 МПа, температура 220 o C. Молярний потік на виході з 1 наступний: водень - 42.84 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 21.18 Ч 10 3 мовляв / ч, діоксид вуглецю - 7.13 Ч 10 3 моль / ч, метанол - 23.42 ч 10 3 моль / ч, інертний - 99.6 ч 10 3 моль / ч. Після охолодження і конденсації з газу метанолу та води неконденсірующаяся газові компоненти подаються після попереднього нагрівання в теплообміннику 10 в каталітичний реактор 2. Об'ємна швидкість газу на вході в P-2 3836 м 3 / год, тиск в P-2 - 7.0 МПа, температура - 220 o C. Мольн потоки компонентів на виході з 2 рівні: водень - 21.80 ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 10.66 ч 10 3 моль / ч, діоксид вуглецю - 6.7 ч 10 3 моль / ч, інертний - 99.8 ч 10 3 моль / ч. Після охолодження, конденсації метанолу та води Несконденсировавшиеся гази подаються в 3. Об'ємна швидкість подачі сировини 3107.3 м 3 / ч. Тиск в 3-6.9 МПа, температура - 220 o C. Мольн потоки газу на виході з 3: водень - 13.22 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 6.37 Ч 10 3 моль / ч, діоксид вуглецю - 5.86 Ч 10 3 моль / ч, метанолу - 4.29 ч 10 3 моль / ч, інертний - 100.25 ч 10 3 моль / ч.
Загальна кількість виробленого метанолу - 1223.2 кг / год, масова частка води в рідких продуктах реакції - 2.5 мас.%. У каталітичних реакторах 1, 2, 3 використовується, зокрема, мідно цинковий каталізатор типу СНМ-1.
Робота всіх каталітичних реакторів 1, 2, 3 з об'ємом каталізатора 1150 л в кожному здійснювалася при величинах градієнтах температур у вхідних зонах реакторів 1, 2, 3 менше 10 o C / дм, градієнтах температур в активних зонах реакторів 1, 2, 3 менше 3 o C / дм.
Приклад 3. В енергетичній машині проводиться парціальне окиснення +1002 м 3 / год природного газу. Склад одержуваного синтез-газу: водень - 30.05об. %, Оксид вуглецю - 17.41об. %, Діоксид вуглецю - 2.03об. %, Решта - інертні компоненти - азот і метан.
4608 м 3 / год синтез-газу подаються в каталітичний трубчастий реактор, який містить 288 трубок. Обсяг каталізатора в кожній трубці реактора 4 дм 3. Тиск в реакційній зоні реактора 8.0 МПа, температура 220 o C. Кількість отриманих рідких продуктів реакції 708,8 л. Зміст метанолу в каталізата - 92 мас. %, Решта - вода. Градієнт температур у вхідній зоні реактора менше 10 o C / дм, градієнт температур в активній зоні реактора менше 3 o C / дм. У каталітичних реакторах 1, 2, 3 використовується, зокрема, мідно-цинковий каталізатор типу ICI.
Приклад 4. В енергетичній машині проводиться парціальне окиснення +1002 м 3 / год природного газу. Склад одержуваного синтез-газу: водень - 31.0об. %, Оксид вуглецю - 16.2об. %, Діоксид вуглецю - 2.03 об. %, Решта - інертні компоненти - азот і метан.
4840 м 3 / год синтез-газу подаються в каталітичний трубчастий реактор, який містить 288 трубок. Обсяг каталізатора в кожній трубці реактора 4 дм 3. Тиск в реакційній зоні реактора 6.5 МПа, температура 220 o C. Кількість отриманих рідких продуктів реакції 662.4 л. Зміст метанолу в каталізата - 94.5мас. %, Решта - вода. Градієнт температур у вхідній зоні реактора менше 10 o C / дм, градієнт температур в активній зоні реактора менше 3 o C / дм. У каталітичних реакторах 1, 2, 3 використовується, зокрема, мідно-цинковий каталізатор типу ICI.
Приклад 5. В енергетичній машині проводяться парціальні окислення 1020 м 3 / год природного газу. Склад отриманого синтез-газу: водень - 29 об. %, Оксид вуглецю - 16.0 про. %, Діоксид вуглецю - 3.0 об. %, Решта - інертні компоненти - азот і метан. Загальний молярний потік синтез-газу 241.07 Ч 10 3 моль / ч, потоки реактантов: водню - 69.9 Ч 10 3 моль / ч, оксиду вуглецю - 38.57 Ч 10 3 моль / ч, діоксиду вуглецю 7.23 Ч 10 3 моль / ч. Потік синтез-газу направляється на мембранний елемент, в якому він ділиться на пермеатний і ретантний потоки. Пермеатний потік - 4.640 м 3 / год (молярний потоки реактантов: водень 64.2 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 29.41 Ч 10 3 моль / ч, діоксид вуглецю - 6.42 Ч 10 3 моль / ч). Ретантний потік - 760 м 3 / год (молярний потоки реактантов: водень - 5.7 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 9.16 Ч 10 3 моль / ч).
Ретантний потік прямує в газову турбіну, а пермеатний потік, збагачений воднем, в каталітичний реактор 1 (фіг. 2). У ньому при температурі 205 o C, тиску - 7.0 МПа утворюється 489 кг / год метанолу, який відокремлюється в сепараторі 7 від газового потоку. Молярний потоки компонентів синтез-газу, що надходить в реактор 2, наступні: водень - 33.62 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 14.15 Ч 10 3 моль / ч, діоксид вуглецю - 6.11 Ч 10 3 моль / ч. У реакторі 2 при тиску 7.0 МПа, температурі 205 o C утворюється 158.5 кг / год метанолу. Після його відділення в сепараторі 8 синтез-газ подається в реактор 3. Мольн потоки реактантов, що надходять в реактор 3: водень 23.72 Ч 10 3 моль / ч, оксид вуглецю - 9.2 Ч 10 3 моль / ч, діоксид вуглецю - 6.13 Ч 10 3 моль / ч. У ньому при тиску 7.0 МПа, температурі 210 o C утворюється 83.4 кг метанолу. Загальна кількість отриманого в трьох реакторах метанолу 730,9 кг / год.
Непрореагіровавшій синтез-газ змішується з ретантним потоком і подається в газову турбіну. При цьому в газовій турбіні виробляється понад 1,2 МВт електроенергії.
У каталітичних реакторах використовуються, зокрема, каталізатор типу ICI.
Каталітична реакція синтезу метанолу в реакторах 1, 2, 3 з об'ємом каталізатора 1150 літрів в кожному проводиться при градієнтах температур у вхідних зонах реакторів менше 10 o C / дм і градієнтах температур в активних зонах реакторів менше 3 o C / дм. За рахунок тепла хімічних реакцій вироблено в паровій турбіні понад 0.07 МВт електроенергії.
Приклад 6. В енергетичній машині проводиться парціальне окиснення +1002 м 3 / год природного газу. Склад одержуваного синтез-газу: водень - 31.0 про. %, Оксид вуглецю - 16.2об. %, Діоксид вуглецю - 2.03 об. %, Решта - інертні компоненти - азот і метан. Зміна температурних режимів роботи реакторів і показники процесу представлені в табл. 1
Приклад 7. В енергетичній машині проводиться парціальне окиснення +1002 м 3 / год природного газу. Склад одержуваного синтез-газу: водень - 38.1об. %, Оксид вуглецю - 18.4 про. %, Діоксид вуглецю - 2.03 об. %, Решта - інертні компоненти - азот і метан. Зміна складу азоту в синтез-газі і показники процесу представлені в табл. 2.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання метанолу, що включає стадію отримання синтез-газу, стадію каталітичної конверсії синтез-газу в метанол, що включає операції подачі і нагрівання синтез-газу у вхідних зонах реакторів, операцію каталітичного перетворення синтез-газу в метанол з розігрівом газового потоку за рахунок тепла реакцій синтезу метанолу, операції виділення метанолу та утилізації "хвостових" газів, що відрізняється тим, що процес ведуть в ряді послідовно з'єднаних реакторів, при цьому нагрівання синтез-газу, що містить понад 40 об.% азоту, при мольному відношенні водню до оксиду вуглецю в інтервалі 1,8: 1 - 2,8: 1 у вхідних зонах реакторів зовнішнім теплоносієм до температури теплоносія здійснюється з градієнтом температур по довжині реактора, що перевищує градієнт температури розігріву газового потоку в активній частині реактора за рахунок тепла реакції, з відведенням тепла в вихідних зонах реакторів .
2. Спосіб отримання метанолу з п.1, що відрізняється тим, що синтез метанолу проводиться в інтервалі температур 170 - 280 o C, з тиском 3,0 - 8,0 МПа і об'ємної швидкістю потоку 500 - 10000 ч -1.
3. Спосіб отримання метанолу з пп.1 і 2, що відрізняється тим, що нагрівання газового потоку до температури теплоносія у вхідних зонах реакторів здійснюється з градієнтом температури не більше 10 o C / дм, при цьому градієнт температури розігріву газового потоку в активній частині реактора становить не більше 3 o C / дм.
4. Спосіб отримання метанолу з пп.1 - 3, що відрізняється тим, що вихідний синтез-газ ділять на два потоки, один з яких збагачують воднем в масообмінних установці мембранного типу і подають в перший каталітичний реактор, регулюючи при цьому співвідношення водню та оксиду вуглецю , а другий потік, збіднений воднем, змішують з хвостовим газовим потоком, що залишає останній каталітичний реактор після виділення метанолу, і суміш подають на утилізацію в газову турбіну в якості палива.
5. Спосіб отримання метанолу з пп.1 - 4, який відрізняється тим, що утилізація "хвостових" газів проводиться шляхом їх подачі в газову турбіну з виробленням електроенергії.
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.