| 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 RU2285660
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ВОДНЮ І МЕТАНОЛА
Ім'я винахідника: Черепнова Анна Вікторівна (UA); Лендер Аїда Анатоліївна (UA); Павлова Надія Петрівна (UA); Какічев Олександр Павлович (UA); Мітронов Олександр Петрович (UA)
Ім'я патентовласника: Державний науково-дослідний і проектний інститут хімічних технологій "Хімтехнологія" (UA)
Адреса для листування: 93400, Україна, Луганська обл., М Сєвєродонецьк, вул. Вілесова, 1, ГНІіПІ хімічних технологій "Хімтехнологія", ОСтНТІіПІ, С.С. Бикової
Дата початку дії патенту: 2004.04.29
Винахід відноситься до способу отримання технічного водню і метанолу з конвертованого газу, що складається в основному з СО, CO 2, H 2. Спосіб отримання водню і метанолу з конвертованого газу, що містить оксиди вуглецю і водень, включає синтез метанолу. На синтез метанолу подають конвертований газ з об'ємним відношенням Н 2 -CO 2 / СО + CO 2, рівним 2,03-5,4, який проводять в реакторної системі, що включає проточний реактор або каскад проточних реакторів і / або реактор з рециклом газової суміші з отриманням метанолу, що не прореагував і продувочного газу. При цьому суміш не прореагував і конвертованого газів подають на очищення від діоксиду вуглецю з його виділенням і дозуванням діоксиду вуглецю в конвертований газ, що подається на синтез метанолу. Продувні гази піддають тонкої очистки від домішок з отриманням водню. Винахід дозволяє вдосконалити спосіб за рахунок максимального використання оксидів вуглецю.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід стосується способу отримання технічного водню і метанолу з конвертованого газу, що складається в основному з СО, CO 2, Н 2.
Відомий спосіб отримання водню, отриманого з синтез-газу шляхом конверсії метанолу з водяною парою і наступним очищенням від діоксиду вуглецю (патент США №4869894, МКІ З 01 В 1/13, заявл. 15.04.87 р, опубл. 26.09.89) .
Процес йде за такими основними реакцій:
процес підготовки синтез-газу:
СН 4 + Н 2 O = СО + 3Н 2 -206,4 кДж / моль (1);
процес конверсії монооксиду вуглецю:
СО + Н 2 O = CO 2 + Н 2 +41,0 кДж / моль (2).
Недоліком цього способу є те, що в процесі отримання водню втрачається практично весь вуглець синтез-газу при відмиванні діоксиду вуглецю моноетаноламіном або поташем з газової суміші.
Відомий і спосіб отримання водню і метанолу з синтез-газу, що містить в основному оксид вуглецю і водень, що включає конверсію оксиду вуглецю, подальшу відмивання діоксиду вуглецю і синтез метанолу, який проводять перед конверсією оксиду вуглецю. Для синтезу метанолу поряд зі свіжим синтез-газом використовують газ рециркуляції, причому кількість газу рециркуляції не перевищує подвійної кількості свіжого синтез-газу. Мольне співвідношення H 2: CO в газі, що надходить на синтез, становить 0,8: 1-1,5: 1 (патент ФРН №2904008, МКІ З 01 В 1/02, заявл. 02.02.79 р, опубл. 07.08 .80 р).
Недоліком відомого способу є те, що склад газу значно нижче стехиометрического; при такому співвідношенні реагуючих компонентів синтез метанолу відрізняється низькою швидкістю і супроводжується протіканням великої кількості побічних реакцій. Настільки значне віддалення співвідношення реагуючих компонентів від стехіометрії призводить до зниження ступеня перетворення оксидів вуглецю в метанол через брак водню у вихідному газі, а залишковий CO 2 віддувається з системи.
До інших недоліків цього способу можна віднести додаткові енергетичні витрати на компримування потоку для усунення втрат тиску всередині установки, на рециркуляцію непревращенной газової суміші, а й те, що повернення частини продуктового водню призводить до втрати продукту.
Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб отримання метанолу і водню (заявка РСТ №99 / 03807, заяв. 24.06.98 р, опубл. 28.01.1999 р, МКІ З 07 З 31/04 - прототип), що включає
- Паровий риформінг вуглеводневої сировини при підвищених тиску і температурі з утворенням газового потоку, що містить водень, оксиди вуглецю, метан і не прореагував пар;
- Охолодження отриманого газу з виділенням сконденсованої води;
- Перетворення сухого конвертованого газу (без компримування) в метанол і виділення синтезованого метанолу;
- Виділення водню з непрореагировавшего газу.
Непрореагіровавшій газ перед виділенням водню може попередньо піддаватися конверсії з парою. В цьому випадку водяна пара дозується до частини непрореагировавшего газу і парогазова суміш піддається конверсії СО, а частина, що залишилася використовується в якості охолоджуючого газу для конверсії.
Синтез метанолу можуть проводити в одну або більше стадій з виділенням синтезованого метанолу після кожної стадії, причому метанол відокремлюють від реакційного газу шляхом промивання холодною водою.
До недоліків цього відомого способу отримання водню і метанолу можна віднести наступні.
Відповідно до опису та формулі винаходу РСТ №99 / 03807 для спільного виробництва метанолу та водню використовується конвертований газ, отриманий паровим риформингом, у вузькому інтервалі зміни об'ємного співвідношення Н 2 -CO 2 / СО + CO 2 = 2,80-2,94. Таким чином, можливість застосування цього винаходу обмежена, оскільки сировинна база звужена використанням конвертованого газу, отриманого виключно паровим риформингом, і не поширюється на використання конвертованого газу, отриманого іншими відомими видами конверсії.
Іншим недоліком є те, що синтез метанолу ведуть під низьким тиском 24-34 бар абс. Відомо, що в процесі синтезу метанолу пропорційно зниженню тиску знижується ступінь перетворення оксидів вуглецю, зменшується швидкість освіти і вихід метанолу. [Технологія синтетичного метанолу: Зб. науч.тр., М., НІІТЕХІМ, 1989, с.74].
і, чим нижче тиск, тим більші труднощі виникають при виділенні метанолу, так як після сепаратора більше метанолу несеться в газовій фазі. Крім того, зниження тиску сприяє утворенню насичених вуглеводнів - твердих парафінів, при відкладенні яких ускладнюється робота теплообмінної апаратури [Технологія синтетичного метанолу / під ред. Караваєва М.М. - М .: Хімія, 1984, с.102-103]. Саме з цих причин в промисловості реалізовано процес синтезу метанолу на медьсодержащем каталізаторі в діапозоні тисків 50-100 атм.
Використання низького тиску в синтезі метанолу 24-34 бар абс. призводить авторів винаходу РСТ №99 / 03807 до необхідності застосування для виділення метанолу промивної колони з зрошенням холодною водою, що, безумовно, збільшить енергетичні витрати при зневодненні чи ректифікації метанолу-сирцю. Іншим негативним ефектом використання зниженого тиску є низька спрацювання сировини в синтезі метанолу, і як наслідок, велика кількість скидних газів з короткоцикловой адсорбції (КЦА). У наведених прикладах кількість скидних газів ,. містять сумарно 70-81 об.% водню і оксидів вуглецю, становить 25-30% від загальної кількості конвертованого газу, що направляється на спільне отримання водню і метанолу.
В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу отримання водню і метанолу, в якому завдяки проведенню процесу отримання метанолу при об'ємному відношенні (Н 2 -CO 2 / СО + СО2), що дорівнює 2,03-5,4, і певної організації технологічної схеми досягають максимальної спрацювання оксидів вуглецю в відділенні синтезу метанолу, а з продувочного газу після очищення отримують водень.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання водню і метанолу з конвертованого газу, що містить оксиди вуглецю і водень, що включає синтез метанолу, відповідно до винаходу, на синтез метанолу подають конвертований газ з об'ємним відношенням Н 2 -CO 2 / СО + CO 2, рівним 2,03-5,4, який проводять в реакторної системі, що включає проточний реактор або каскад проточних реакторів і / або реактор з рециклом газової суміші, з отриманням метанолу, що не прореагував газу і продувочного газу, при цьому суміш не прореагував і конвертованого газів подають на очищення від діоксиду вуглецю з його виділенням і дозуванням діоксиду вуглецю в конвертований газ, що подається на синтез метанолу.
Продувний газ піддають тонкої очистки від домішок з отриманням водню.
У конвертований газ, що подається на синтез метанолу, дозують діоксид вуглецю, що виділяється на стадії очищення газу, що не прореагував в синтезі метанолу.
Відмінною особливістю заявляється способу отримання водню і метанолу є проведення процесу синтезу метанолу при об'ємному відношенні Н 2 СО 2 / СО + СО2, що дорівнює 2,03-5,40, коли конвертований газ подають у реакторну систему, що включає проточний реактор або каскад проточних реакторів і / або реактор з рециклом газової суміші, і при цьому отримують максимальну спрацювання суми оксидів вуглецю. Продувний газ після реактора синтезу відразу використовують як продуктовий водень. При цьому спрощується технологічна схема за рахунок виключення з неї стадій конверсії оксиду вуглецю і очищення від діоксиду вуглецю, а викид оксидів вуглецю в атмосферу повністю відсутній на відміну від прототипу.
Якщо для синтезу метанолу відбирають лише частину загального потоку конвертованого газу, то іншу частину цього потоку в суміші з непрореагировавшего газом направляють в відділення конверсії оксиду вуглецю. Об'єднаний потік після конверсії СО подають на абсорбційну очищення від діоксиду вуглецю і отримують продуктовий водень.
Повертаючи діоксид вуглецю після стадії абсорбційної очистки в потік свіжого конвертованого газу, що подається в реактор синтезу метанолу, доводять об'ємне відношення Н 2 СО 2 / СО + СО2 до стехіометричного: до 2,03. При цьому істотно збільшується продуктивність по метанолу, а викид діоксиду вуглецю зменшується.
Дослідженнями встановлено, що переваги спільного виробництва випливають вже з хімізму взаємозалежних реакцій, що описують процеси отримання водню і метанолу.
Як було сказано вище, технічно чистий водень отримують в процесі парового риформінгу метану та інших вуглеводнів з наступною конверсією оксиду вуглецю водою по реакціях (1), (2) і видаленням діоксиду вуглецю в атмосферу з газової суміші розчинами поташу і моноетаноламіна.
При спільному виробництві водню і метанолу оксиди вуглецю служать сировиною для отримання метанолу відповідно до наведених нижче реакціями:
CO 2 + 3Н 2-СН3 ОН + Н 2 O + 49,53 кДж / моль (3);
СО + 2Н 2 = СН 3 ОН + 90,73 кДж / моль (4).
Таким чином, вуглець природного газу не викидається в атмосферу, а використовується на отримання дефіцитного дорогого продукту-метанолу, що підвищує рентабельність всього виробництва в цілому. Крім того, в процесі синтезу метанолу відбувається очищення продуктового водню від оксидів вуглецю.
Пропонований для вихідного конвертованого газу межа об'ємного співвідношення Н 2 -CO 2 / СО + CO 2 в межах від 2,03 до 5,4 вибраний з таких міркувань. Зниження Н 2 -CO 2 / СО + CO 2 нижче 2,03, тобто нижче стехиометрического, призводить до зниження вироблення продуктового водню, до зниження ступеня перетворення оксидів вуглецю в метанол, а отже, до додаткових витрат для забезпечення необхідного ступеня очищення. Крім того, синтез метанолу відрізняється протіканням великої кількості побічних реакцій, що погіршує якість метанолу-сирцю. Верхня межа по об'ємному співвідношенню Н 2 -CO 2 / СО + CO 2, що дорівнює 5,40, визначається тим, що при більш високому значенні його через нестачу оксидів вуглецю в конвертованій газі знижується питома продуктивність метанольного каталізатора, що призводить до збільшення габаритів обладнання відділення синтезу метанолу.
Запропонований спосіб отримання водню і метанолу пояснюється схемою, наведеною на кресленні, де
1 - компресор;
2 - реакторна система синтезу метанолу;
3 - система охолодження газу і виділення метанолу;
4 - тонке очищення продувочного газу;
5 - високотемпературна конверсія оксиду вуглецю;
6 - низькотемпературна конверсія оксиду вуглецю;
7 - очищення від діоксиду вуглецю;
а, в, с, d, e, - газові потоки.
ЗАПРОПОНОВАНИЙ СПОСІБ ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ наступним чином
Конвертований газ з відділення конверсії (потік а), отриманий конверсією природного газу (паровий, або парокислородной, або двоступеневої), подають на всас компресора поз.1 і після компримування на синтез метанолу. Реакторна система стадії синтезу метанолу поз.2 є проточний реактор або каскад проточних реакторів, і / або реактор з рециклом газової суміші. Якщо на синтез метанолу подають весь потік конвертованого газу (потік а тотожний потоку в), то продувний газ, що виходить із системи охолодження газу і виділення метанолу поз.3 (потік с), відправляють на тонку очистку поз.4.Такім чином, зі схеми спільного виробництва метанолу та водню виключаються стадії високотемпературної поз.5, низькотемпературної конверсії оксиду вуглецю поз.6 і адсорбційної очистки від діоксиду вуглецю поз.7.
У разі, коли необхідно змінити співвідношення потужностей установки в сторону збільшення потужності за воднем, процес ведуть в такий спосіб. На синтез метанолу відбирають лише частину конвертованого газу (потік в менше потоку а), а частину, що залишилася конвертованого газу (потік d) направляють на стадію високотемпературної конверсії СО поз.5. Непрореагіровавшій газ (потік с) після системи виділення метанолу поз.3 об'єднують з потоком, що виходить з високотемпературної конверсії (потік d), і подають на низькотемпературну конверсію СО поз.6, потім на очистку від діоксиду вуглецю поз.7. Пропонований спосіб дозволяє варіювати склад синтез-газу, подаючи частина діоксиду вуглецю після очищення поз.7 на всас компресора поз.1, зменшуючи при цьому викид діоксиду вуглецю в атмосферу і відповідно збільшуючи ступінь використання вуглецевої складової сировини.
Доказом здійснення запропонованого способу є такі приклади.
Приклад 1 (порівняльний).
На установку для отримання конвертованого газу, використовуваного для синтезу водню і метанолу, подають 887 кмоль / год природного газу під тиском 41 бар абс. Після змішування з рецікловим воднем і нагріву в змійовику конвективного зони печі змішаний газ подають на сіркоочистки. В очищений від серосоедіненій природний газ дозують 2412 кмоль / год перегрітої пари, парогазову суміш догревал до 540 ° С і направляють в реакційні труби парового риформінгу. Отримують 4411 кмоль / год вологого конвертованого газу з температурою 865 ° С тиском 37 бар. Після охолодження до 40 ° С і конденсації води конвертований газ в кількості 2839 кмоль / год нагрівають в рекуперативному теплообміннику до 220 ° С і подають послідовно в два реактора синтезу метанолу, що працюють в проточному режимі. Синтез метанолу протікає під тиском 34-32 бар при температурі 220-251 ° С. Для регулювання температурного режиму в реакторах між шарами каталізатора подають холодний байпасний газ. Після кожного реактора синтезу з реакційного газу виділяють метанол-сирець в промивної колоні, зрошуючи газ холодною водою. При цьому отримують 221 і 178 кмоль / год метанолу-сирцю відповідно після 1-го і 2-го реактора синтезу, а сумарно 253 кмоль / год 100% -ного метанолу. Непрореагіровавшій газ під тиском 31 бар в кількості 2034 кмоль / год направляють на КЦА і отримують 1286 кмоль / год водню. Результати імпитаній наведені в таблиці.
Приклад 2.
Конвертований газ під тиском 8,0 МПа з об'ємним відношенням Н 2 СО 2 / СО + СО2, рівним 5,40, подають в систему з двох проточних реакторів на синтез метанолу. Синтез проводять при тиску 5,0-5,5 МПа і температурі 200-260 ° С на мідь-цинк-алюмінієвому каталізаторі. Продувний газ після виділення метанолу видають споживачеві в якості продуктового водню. Якщо необхідно знизити вміст домішок в продуктовому водні, конденсують метанол-сирець при знижених температурах, використовуючи для цього оборотну воду з більш низькою температурою або інший холодоагент. Результати випробувань наведені в таблиці.
Приклад 3.
Випробування проводять, як в прикладі 2, але на синтез метанолу подають конвертований газ з об'ємним відношенням H 2 -CO 2 / CO + CO 2, рівним 2,97, і процес проводять в реакторі з рециклом газової суміші. Для забезпечення необхідного співвідношення продуктивностей за воднем і метанолу витрата конвертованого газу, що подається в реактор синтезу, становить приблизно 43% від загального потоку конвертованого газу, що подається на установку. Частину потоку (57%), минаючи синтез метанолу, подають на високотемпературну конверсію оксиду вуглецю. Після виділення метанолу не прореагував газ з відділення синтезу об'єднують з потоком конвертованого газу (57%) перед низькотемпературної конверсією оксиду вуглецю, після якої газ подають на абсорбційну очищення від СО 2 і отримують продуктовий водень. Результати випробувань наведені в таблиці.
Приклад 4.
Випробування проводять, як в прикладі 3, але повертають 900 нм 3 / год діоксиду вуглецю після стадії абсорбційної очистки від діоксиду вуглецю в потік свіжого конвертованого газу, що подається в реактор синтезу метанолу. Об'ємне відношення Н 2 СО 2 / СО + СО2 доводять до стехіометричного значення 2,0.3. При цьому значно збільшується продуктивність по метанолу, а викид оксидів вуглецю зменшується. Результати випробувань наведені в таблиці.
Приклад 5.
Випробування проводять, як в прикладі 2, але на синтез метанолу подають конвертований газ з об'ємним відношенням Н 2 СО 2 / СО + СО2, рівним 2,43, а синтез метанолу здійснюють послідовно в проточному реакторі і реакторі з рециклом. При цьому весь конвертований газ, що подається на установку, направляють в відділення синтезу метанолу. Продувний газ після реактора з рециклом з вмістом водню 86,43% або видають споживачеві в якості продуктового водню, або направляють на тонку очистку від домішок. Результати випробувань наведені в таблиці.
Як видно з прикладів, робота установки на конвертованій газі при об'ємному відношенні Н 2 СО 2 / СО + СО2, що дорівнює 2,03-5,40, дозволяє підвищити ступінь перетворення суми оксидів вуглецю з 41,85%, досягнутої в прототипі, до 93,68-96,23% в пропонованому способі. При цьому газові викиди або повністю виключаються, або істотно зменшується кількість газів, що відходять з 250 нм 3 на 1000 нм 3 конвертованого газу в прототипі до 38-124 нм 3 на 1000 нм 3 конвертованого газу в пропонованому способі. На підставі вищевикладеного можна зробити висновок, що пропонований спосіб отримання водню і метанолу дозволяє гнучко варіювати співвідношення потужностей за воднем і метанолу виходячи з кон'юнктурної попиту, більш ефективно використовувати сировину, істотно зменшуючи втрати його вуглецевої складової і покращуючи екологічні показники процесу за рахунок зниження викидів оксидів вуглецю в атмосферу.
| № п / п | Найменування показовий | Одиниці виміру | приклад 1 | приклад 2 | приклад 3 | приклад 4 | приклад 5 | приклад 6 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Конвертований газ на установку отримання водню і метанолу: витрата | нм 3 / год | 63594 | 150000 | 30857 | 30857 | 70000 | 112192 |
| склад | % Об. | |||||||
| Н 2 | 71,04 | 84,0 | 75,94 | 75,94 | 67,39 | 71,73 | ||
| СО | 13,07 | 12,0 | 10,29 | 10,29 | 25,54 | 20,57 | ||
| СО 2 | 8,31 | 3,0 | 11,4 | 11,4 | 4,95 | 6,32 | ||
| N 2 | 0,21 | 0,5 | 0,37 | 0,37 | 1,16 | 0,48 | ||
| СН 4 | 7,12 | 0,5 | 2,00 | 2,00 | 0,96 | 0,90 | ||
| Н 2 О | 0,25 | |||||||
| Кількість СО + СО2 | нм 3 / год | 13596 | 22500 | 6693 | 6693 | 21343 | 30168 | |
| 2 | Синтез метанолу за стадіями | |||||||
| тиск синтезу | МПа | 3,4 | 8,0 | 5,0 | 5,0 | 5,3 | 6,0 | |
| Тип використовуваних реакторів | проточний | проточний | - | - | - | проточний | ||
| кількість реакторів | 2 | 2 | 1 | |||||
| - | - | з рециклом | з рециклом | з рециклом | з рециклом | |||
| 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
| Відбір конвертованого газу на синтез метанолу: | ||||||||
| витрата | нм 3 / год | 63594 | 150000 | 13250 | 13250 | 70000 | 112192 | |
| Частка від загального потоку | % | 100 | 100 | 43 | 43 | 100 | 100 | |
| Дозування СО 2 з відділення очищення на синтез метанолу: витрата | нм 3 / год | 900 |
| Продовження таблиці | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Конвертований газ на | ||||||||
| синтез метанолу: витрата | нм 3 / год | 63594 | 150000 | 13250 | 14150 | 70000 | 112192 | |
| Склад H 2 | % Об. | 71,04 | 84,0 | 75,94 | 71,11 | 67,39 | 71,73 | |
| СО | 13,07 | 120 | 10,29 | 9,64 | 25,54 | 20,57 | ||
| CO 2 | 8,31 | 3,0 | 11,40 | 17,03 | 4,95 | 6,32 | ||
| N 2 | 0,21 | 0,5 | 0,37 | 0,35 | 1,16 | 0,48 | ||
| СН 4 | 7,12 | 0,5 | 2,00 | 1,87 | 0,96 | 0,9 | ||
| Н 2 О | 0,25 | |||||||
| Кількість СО + СО2 | нм 3 / год | 13596 | 22500 | 2874 | 3773 | 21343 | 30168 | |
| Співвідношення Н 2 СО 2 / СО + СО2 | 2,80 | 5,40 | 2,97 | 2,03 | 2,05 | 2,43 | ||
| 2.1 | Синтез метанолу в проточних реакторах | - | - | - | ||||
| 2.1.1 | обсяг каталізатора | м 3 | Не вказаний в прототипі | 32 + 16 = 48 | 26,15 | |||
| 2.1.2 | Температура на вх / вих. | ° С | 220/251 | 230/270 | 230/270 | |||
| 2.1.3 | Газ на виході з каскаду проточних реакторів: витрата | нм 3 / год | 48406 | 87805 | 89730 | |||
| Склад: CO 2 | % Об. | 9,12 | 0,68 | 7,23 | ||||
| Н 2 | 68,16 | 90,58 | 64,00 | |||||
| H 2 O | 1,06 | 2,20 | 0,67 | |||||
| N 2 | 0,28 | 0,85 | 0,60 | |||||
| СН 4 | 9,34 | 0,85 | 1,13 | |||||
| СО | 7,13 | 0,35 | 13,87 | |||||
| СН 3 ОН | 4,91 | 4,49 | 12,50 | |||||
| 2.1.4 | Загальна кількість води для відмивання метанолу з газу | кг / год | 1800 | Відсутня стадія відмивання метанолу водою | ||||
| 2.1.5 | Метанол - сирець, витрата | т / год | 11,742 | 15,66 | ||||
| 2.1.6 | 100% -ний СН 3 ОН | т / год | 8,128 | 30,11 | 15,113 | |||
| 2.1.7 | Ступінь перетворення СО + CO 2 в метанол | % | 41,85 | 93,68 | - | - | - | 35,06 |
| Продовження таблиці | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 2.2 | Синтез метанолу в реакторі з рециклом | - | - | |||||
| 2.2.1 | обсяг каталізатора | м 3 | 15,5 | 15,5 | 61 | 61 | ||
| 2.2.2 | Температура на вх / вих. | ° С | 210/246 | 235/269 | 240/261 | |||
| 2.2.3 | Свіжий газ: витрата | нм 3 / год | 13250 | 14150 | 70000 | 77470 | ||
| Склад: CO 2 | % Об. | 11,40 | 17,03 | 4,95 | 8,23 | |||
| Н 2 | 75,94 | 71,11 | 67,39 | 73,27 | ||||
| АЛЕ | - | - | - | 0,01 | ||||
| N 2 | 0,37 | 0,35 | 1,16 | 0,69 | ||||
| СН 4 | 2,00 | 1,87 | 0,96 | 1,27 | ||||
| СО | 10,29 | 9,64 | 25,54 | 15,77 | ||||
| СН 3 ОН | - | - | - | 0,76 | ||||
| 2.2.4 | Газ на вході / виході в | нм 3 / год | 130000 | 139423 | 600000 | 600000 | ||
| реактор: витрата | % Об. | 124485 | 132154 | 559535 | 563915 | |||
| Склад: СО 2 | 2,08 / 1,03 | 7,18 / 5,84 | 4,30 / 4,10 | 2,62 / 1,73 | ||||
| H 2 | 85,92 / 84,15 | 58,68 / 54,68 | 61,74 / 58,44 | 84,64 / 82,59 | ||||
| Н 2 О | 0,14 / 1,29 | 0,21 / 1,95 | 0,07 / 0,60 | 0,11 / 1,18 | ||||
| N 2 | 2,12 / 2,22 | 7,47 / 7,90 | 12,18 / 13,06 | 2,89 / 3,08 | ||||
| СН 4 | - | 7,21 / 7,53 | 22,70 / 23,94 | 9,69 / 10,40 | 5,08 / 5,40 | |||
| СО | 1,90 / 0,92 | 2,91 / 2,05 | 11,24 / 8,96 | 3,93 / 2,08 | ||||
| СН 3 ОН | 0,64 / 2,87 | 0,85 / 3,64 | 0,78 / 4,44 | 0,73 / 3,94 | ||||
| 2.2.5 | Метанол-сирець | т / год | 5,044 | 7,146 | 31,684 | 31,211 | ||
| 100% -ний метанол | 3,891 | 5,185 | 28,847 | 26,203 | ||||
| 2.2.6 | Загальна кількість | т / год | ||||||
| отриманого метанолу: - сирцю | 11,742 | 5,044 | 7,147 | 31,684 | 46,87 | |||
| -100% -ного СН 3 ОН | 8,128 | 30,11 | 3,891 | 5,185 | 28,847 | 41,32 | ||
| 2.2.7 | Сумарна ступінь | % | ||||||
| перетворення СО + СО2 в | 41,85 | 93,68 | 96,23 | 95,97 | 94,61 | 95,86 | ||
| метанол у відділенні синтезу | ||||||||
| Продовження таблиці | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 2.2.8 | Непрореагіровавшій газ з | |||||||
| синтезу метанолу на | ||||||||
| отримання водню: витрата | нм 3 / год | 45562 | 81670 | 3643 | 873 | 5976 | 17261 | |
| Склад: СО 2 | % Об. | 9,63 | 0,72 | 1,10 | 6,07 | 4,22 | 1,78 | |
| Н 2 | 72,43 | 96,67 | 87,49 | 57,28 | 61,00 | 86,32 | ||
| Н 2 O | 0,10 | 0,05 | 0,20 | 0,23 | 0,08 | 0,13 | ||
| N 2 | 0,29 | 0,51 | 2,10 | 8,28 | 13,63 | 3,21 | ||
| СН 4 | 9,93 | 0,89 | 7,40 | 25,06 | 10,85 | 5,64 | ||
| СО | 7,57 | 0,87 | 1,00 | 2,15 | 9,35 | 2,17 | ||
| СН 3 ОН | 0,05 | 0,38 | 0,71 | 0,93 | 0,87 | 0,75 | ||
| 3 | очищення газу | |||||||
| 3.1 | конверсія СО | |||||||
| 3.1.1 | Відбір вихідного кін. газу на | |||||||
| конверсію оксиду вуглецю | ||||||||
| до синтезу метанолу: витрата | ||||||||
| (В перерахунку на сухий газ) | нм 3 / год | - | - | 17607 | 17607 | - | - | |
| вологого | 33109 | 33109 | ||||||
| 3.1.2 | тиск | МПа | 21,5 | 21,4 | ||||
| 3.1.3 | Температура на вході / виході | ° С | ||||||
| високотемпературної | ||||||||
| конверсії СО | 345/390 | 345/390 | ||||||
| низькотемпературної | ||||||||
| конверсії СО | 208/224 | 220/233 | ||||||
| 3.1.3 | Газ на виході з конверсії | |||||||
| оксиду вуглецю після | ||||||||
| відділення процесного | ||||||||
| конденсату: витрата | нм 3 / год | - | 22807 | 20020 | - | - | ||
| Склад: CO 2 | % Об. | 17,08 | 18,97 | |||||
| Н 2 | 79,59 | 77,74 | ||||||
| N 2 | 0,71 | 0,76 | ||||||
| СН 4 | 2,46 | 2,38 | ||||||
| СО | 0,16 | 0,15 | ||||||
| Продовження таблиці | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 3.2 | Очищення від діоксиду вуглецю | ||||||||
| 3.3 | Вид очищення від СО 2 | - | адсорбційна | адсорбційна | - | - | |||
| 3.2.1 | Кількість виділився СО 2 а атмосферу | нм 3 / год | 3895 | 3798 | |||||
| 4 | Тонке очищення водню від домішок | ||||||||
| 4.1 | Вид тонкої очистки | КЦА | Сепарація метанолу при захолажіваніі (t = 0 ° C) | - | - | КЦА | |||
| 5 | Продуктовий водень після | ||||||||
| очищення: витрата | нм 3 / год | 28806 | 81238 | 18912 | 16222 | 3280 | 17261 | ||
| Склад: CO 2 | % Об. | 0,70 | сл. | сл. | 1,78 | ||||
| H 2 | 100 | 97,08 | 95,5 | 95,96 | 100 | 86,32 | |||
| Н 2 О | - | - | - | 0,13 | |||||
| N 2 | 0,91 | 0,9 | 0,93 | 3,21 | |||||
| СН 4 | 0,89 | 3,4 | 2,93 | 5,64 | |||||
| СО | 0,37 | 0,2 | 0,18 | 2,17 | |||||
| СН 3 ОН | 0,06 | 0,75 | |||||||
| 6.Общее показники | |||||||||
| 6.1 | Вихідний конвертованого газу: загальна кількість | нм 3 / год | 63594 | 150000 | 30857 | 30857 | 70000 | 112192 | |
| Функціонал Н 2 СО 2 / СО + СО2 | 2,80 | 5,40 | 2,97 | 2,03 | 2,05 | 2,43 | |||
| 6.2 | Кількість отриманого водню | нм 3 / год | 28806 | 81238 | 18912 | 16222 | 3280 | 17261 | |
| т / год | 2,572 | 10,090 | 2,299 | 1,870 | 0,295 | 4,000 | |||
| 6.3 | Кількість отриманого 100% - | нм 3 / год | 5690 | 21077 | 2724 | 3630 | 20193 | 28924 | |
| ного метанолу | т / год | 8,128 | 30,11 | 3,891 | 5,185 | 28,847 | 41,32 | ||
| 6.4 | Співвідношення H 2 / СН 3 ОН: | ||||||||
| масове | т / т | 0,316 | 0,335 | 0,591 | 0,361 | 0,010 | 0,097 | ||
| об'ємне | нм 3 / нм 3 | 5,063 | 3,854 | 6,943 | 4,469 | 0,162 | 0,596 | ||
| Продовження таблиці | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 6.5 | Сумарна ступінь перетворення СО + СО2 в метанол в відділенні синтезу | % | 41,85 | 93,68 | 96,23 | 95,97 | 94,61 | 95,86 |
| 6.6 | Скидні гази при спільному отриманні водню і метанолу: кількість | нм 3 на 1000 нм 3 кін. газу | 250 | 0 | 124 | 121 | 38 | 0 |
| склад: | % Об. | |||||||
| CO 2 | 27,68 | 100 | 100 | 9,35 | ||||
| СО | 21,75 | 20,73 | ||||||
| H 2 | 20,76 | 13,42 | ||||||
| СН 4 | 28,54 | 24,04 | ||||||
| N 2 | 0,85 | 30,34 | ||||||
| Н 2 О | 0,28 | 0,19 | ||||||
| СН 3 ОН | 0,14 | 1,93 | ||||||
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання водню і метанолу з конвертованого газу, що містить оксиди вуглецю і водень, що включає синтез метанолу, що відрізняється тим, що на синтез метанолу подають конвертований газ з об'ємним відношенням Н 2 -CO 2 / СО + СО2, рівним 2,03- 5,4, який проводять в реакторної системі, що включає проточний реактор або каскад проточних реакторів і / або реактор з рециклом газової суміші з отриманням метанолу, що не прореагував газу і продувочного газу, при цьому суміш не прореагував і конвертованого газів подають на очищення від діоксиду вуглецю з його виділенням і дозуванням діоксиду вуглецю в конвертований газ, що подається на синтез метанолу.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що продувальні гази піддають тонкої очистки від домішок з отриманням водню.
Версія для друку
Дата публікації 27.02.2007гг
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.