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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2189968

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG METHANOL

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG METHANOL

Name des Erfinders:. Bershanskaya VP; Ein VV
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Acron"
Korrespondenzanschrift: 113054, Moskau, Paveletskaya Sq. 2-3, The Law Firm "McGuire Woods International," US-Patent. Dressing. A.A.Hristoforovu, reg. Nummer 509
Startdatum des Patents: 2001.01.23

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Erdgas erzeugt wird. Das Verfahren umfasst einen vorläufigen saturirovanie Einsatzmaterial und Erhitzen eines Gaskondensat Verwendung bei einem Verhältnis von Dampf in die Mischung mit dem Sauerstoff in dem Mischer: 2,3-2,54 Gas, Dampf-Sauerstoff-Umwandlung von Erdgas unter Verwendung von Nickel-Katalysators, die Entfernung von Kohlendioxid durch eine einstufige wässrige Wasch Monoethanolamin, Trocknen des Reaktionsgemisches, Kompression und Zuführen zur Synthese einer Regalsäule mit Schritt Umgehung des kupferhaltigen Katalysators. Typischerweise vor saturirovanie Volumen - Verhältnis von Wasserdampf durchgeführt: Gas 0,58-0,62 während normalerweise Kondensattemperatur in der Heizungs verwendet und saturirovanii Dampfgemisch im Bereich von 160 bis 176 o C gehalten wird, zugeführt , die Temperatur des Gas-Dampf - Gemisch einen Mischer, - im Bereich von 260 bis 354 o C und der Druck - innerhalb 1,5-1,83 MPa, Waschen , bis eine Funktionalität f out = 2,01-2,34, Kompression den Druck am Einlaß zu der Säule aufrechtzuerhalten durchdurchgeführt wird Synthese innerhalb 7,35-8,57 MPa und Temperatur in der Synthesesäule im Bereich von 215 bis 280 o C. die Methode erlaubt gehalten , um die Lebensdauer der Katalysatoren zu erhöhen und die Verarbeitungskosten und hohe Energieumwandlung und Methanol zu reduzieren , wie hergestellt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft chemische Industrie, nämlich ein Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Erdgas erzeugt wird .

Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Erdgas Erzeugen eines vorläufigen saturirovanie Ausgangsmaterials , das Volumenverhältnis in Dampf: 0,4-0,7 Gas, ein Gemisch aus Sauerstoff, Dampf-Sauerstoff - Umwandlung von Naturgas - Dampf - Gemisch bei einer Temperatur am Einlaß zum Wandler 260-300 o C, Volumen Bezug Paare: 2,2-2,8 und der Gasdruck von 2,0 MPa, die Entfernung von Kohlendioxid durch eine einstufige Lösungs Waschen funktionelle Monoäthanolamin f = 2,05-2,2, Dehydratation Reaktionsmischung zu ergeben, die eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenoxide umfasst, Kompression des Reaktionsgemisches auf einem Druck von 8,5-9,5 MPa und seine Versorgung des Syntheseschritt in Regalsäulen mit gestufter unter Verwendung eines kupferhaltigen Katalysators (RF - Patent 2.099.320, Cl bei 220-270 o C umgeht. C 07 C 29/15, 31/04, 1997).

Pre-Übung saturirovanie erhitzte Gaskondensat im System zirkuliert. Gastemperatur und Gasmischung am Einlass an den Wandler: Dampf-Sauerstoff-Umwandlung von Erdgas in einem Wellenwandler bei niedrigen Volumenverhältnis von Wasserdampf durchgeführt. Entfernen von Kohlendioxid aus dem konvertierten Gasgemisch wird durch Waschen mit 8,12% igen wäßrigen Lösung von Monoethanolamin (MEA), mit anschließender Regeneration durchgeführt. Trocknung des Gasgemisches erfolgt Feuchtigkeitsgefrier kondensierendes Gas und die Wechselwirkung mit dem Aluminiumoxid-Gel. Methanol-Synthese wird in einem vorbestimmten Temperaturbereich für Schritt Bypassgas durchgeführt.

Nachteile dieser Methode liegt in der Tatsache, dass die Umwandlung und Synthesekatalysatoren unzureichende Haltbarkeit aufweisen. Aufgrund der schnell in der Anfangsphase des Betriebs aufgrund der Alterung der Katalysatorsynthese wird Leistung von Methanol reduziert, wodurch es unmöglich ist, die Synthesetemperatur in dem Bereich zu ändern, um den Katalysator für einen effizienten Betrieb in allen Phasen der Wirksamkeit ihrer Arbeit zu reduzieren. Hochdruck in der Synthese der Säule erlaubt nicht die Verfahren bei der Rekonstruktion physikalisch veraltete Ausrüstung zu implementieren, und die Installation und der Verwendung werden die entfernt voneinander.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Katalysatorlebensdauer zu erhöhen, die Verringerung der Verarbeitungskosten und hohe Energieumwandlung und Methanol als produziert und Prozessparameter und Software Implementierung bietet die Möglichkeit, den rekonstruierten erzeugen.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass ein saturirovanie Rohstoff zu Volumenverhältnis Dampf: 0,58-0,62 Gas, während Gaskondensattemperatur in saturirovanii und Heizgasgemisch verwendet wird , im Bereich von 160 bis 176 o C. Nach saturirovaniya gehalten verbringen Mischung mit der Mischung von Sauerstoffgas in den Mischer, und das Verhältnis von Dampf: Gas ist 2,3-2,54. Die Temperatur des Gasgemisches zu dem Mischer zugeführt wird , im Bereich von 260 bis 354 o C , und der Druck in dem Mischer innerhalb 1,5-1,83 MPa gehalten. Aus dem Mischer werden die Komponenten in den Konverter mit einem nickelhaltigen Katalysator zugeführt. Nach der Umwandlung von Kohlendioxid wurde die Reaktionsmischung zu entfernen, um einstufigen Wasch wässrige Lösung von Monoethanolamin unterzogen. Das Waschen wurde ausgeführt, um die funktionelle f = 2,01-2,34 zu erhalten. Gereinigt, um das Reaktionsgemisch getrocknet und dann verdichtet wird, um die Regalsäule mit schrittweise Synthese einzuspeisen kupferhaltigen Katalysators unter Umgehung verwendet wird. Kompression wird ausgeführt, um den Druck am Einlaß in die Synthesesäule innerhalb 7,35-8,57 MPa zu halten. Die Temperatur in der Synthesesäule im Bereich von 215 bis 280 o C gehalten ,

Reduzieren der Reduzierverhältnis Dampf: Gassättigungsstufe und die Verwendung von Kondensat bei einer Temperatur im Bereich von 160 bis 176 o C liegen, ermöglichen eine effiziente Sättigung des Dampfgemisches Schritt saturirovaniya , die in Dampfverbrauch während seiner Zuführung in einen Dampf-Gas - Gemisch zu einer Reduktion führt , bevor sie mit der zu Misch Sauerstofffluss und demineralisiertem (Wasser) und entmineralisiertes Wasser zu verringern. Steigerung gegenüber dem bekannten Lösungstemperatur des Reaktionsgemisches in den Konverter zugeführt, die Sauerstoffströmungsrate, den Druckabfall zu reduzieren und die Umwandlung führt zu einer Erhöhung der Wasserstoff-Partialdruck und Kohlenstoffoxide, die die Gleichgewichtsausbeute von Methanolsynthesestufe erhöht. Expandieren der Grenzen der Funktionalität ermöglicht das umgewandelte Gas zu Beginn des Umwandlungskatalysator eine Mindesttemperatur im Katalysatorbett aufrechtzuerhalten laufen und am Ende des Laufes - maximum. Das Ergebnis wird Umwandlungskatalysator laufen Lebensdauer erhöht. Expansion Außentemperaturen in der Synthese und ermöglicht die Synthese des Katalysators zu optimieren, das heißt, zu Beginn der Synthese des Katalysators einer Mindesttemperatur von Lauf und am Ende des Laufes zu halten - maximum. Wie im Falle der Umwandlungskatalysatorsynthese Optimierungstemperaturkatalysatorarten die Lebensdauer zu erhöhen. Im Allgemeinen führt die Synthese Druckreduktion zu einer deutlichen Verringerung in Verunreinigungen Rohmethanol, das in erhöhten Methanolqualität vor der Destillation erhaltenen Ergebnisse. Die Lebensdauer von Katalysatoren und die Umwandlung von Syntheseparameter in den beanspruchten Verfahren um mehr als 10%.

Reduzieren des Drucks der Synthese für eine längere Zeit ermöglicht, das Gerät zu verwenden, und die Reaktionsmischung Druckreduzierung kann, indem die langen Straßen erreicht werden, dass ermöglicht die Verwendung von rekonstruierten Ausrüstung, über ein großes Gebiet verstreut sind.

Die Fähigkeit der Erfindung kann durch das folgende Beispiel demonstriert werden

Erdgas 99% Methan mit der Temperatur von 20 o C bei einem Druck von 1,7 MPa enthält , wird zu dem Sättiger geleitet, wo mit Wasserdampf gesättigt , indem ein Gaskondensat bei einer Temperatur des Austrittsgasgemisch Sättiger 170 o C bis zu einem Verhältnis von Dampf Spritzen: Gas 0,61. Ferner wird das Gas-Dampf - Gemisch in dem Gaswärmetauscher aufgeheizt durch die Wärmegas auf 320 o C, gemischt mit Dampf und an den Wandler Mischer überführt. Es wird auch ein Gemisch aus Wasserdampf und Sauerstoff zugeführt. Die allgemeine Haltung von Dampf: Gas ist 2,45, Sauerstoff, Methan 0,735. Die Mine nickelhaltigen Katalysator auf dem Dampf-Sauerstoff - Umwandlung erfolgt bei einem Druck von 1,7 MPa und die Temperatur des Ausgangssignals von dem Wandler 890 o C. Weitere heißen Congaz in einem Abhitzekessel zugeführt, der auf 320 o C unter Verwendung von Wärme Congaz gekühlt wird , um Dampfdruck 25 gesättigtes erzeugen MPa. Nach dem Rückgewinnungskessel Congaz in den Gaswärmetauscher zugeführt , wo sie auf 280 ° C abgekühlt wird , unter Verwendung von Wärme Congaz den Dampf-Gas - Gemisch nach der Kohlensäureanreicherungs zu erhitzen. Aus dem Wärmetauscher Kongaz zum Wäscher-Kühler zugeführt, der auf 130 o C unter Verwendung Heizwärme Congaz Kondensats Zirkulieren im Schlaufen Karbonisator gekühlt wird - scrubber-Kühler, wobei in den Wäscher die Abkühlung des abgetrennten Congaz mehr Feuchtigkeit. Weitere Kongaz gekühlt in einem Wärmeaustauscher auf 40 o C, und das kondensierte Wasser wird dann in einem Separator getrennt. Das sich ergebende Gas, basierend auf einer "trockenen" Zusammensetzung enthält 17,2 Vol.% CO 15,4 Vol.% C0 2, 1,1 Vol.% CH4 1,2 Vol.% Inertgas (vorzugsweise Argon), 65 1 vol.% H 2. Danach gespeist Congaz in den Absorber Monoäthanolamin Reinigung, wobei durch die Absorption der Funktionalität Kohlendioxid auf 2,2 eingestellt. Die Zusammensetzung der "trockenen" Gas :. 18,5 Vol% CO 9,1 vol. % CO 2, 1,2 Vol.% CH4 1,3 Vol.% Inertgase 69,9 Vol.% H 2. Gas wird zu dem Trocknungs Absorber geliefert mit Kieselgel gefüllt ist, wo die Absorption von Wasserdampf. Das Gas wird in einem mehrstufigen Verdichter zu einem Druck von 8 MPa komprimiert und fütterte Filter maslyanougolnye wo das Gas von Öl und Eisencarbonyl gereinigt wird, um die sogenannten "Frisch Syngas" zu erhalten, das ein Rohmaterial für die Methanolsynthese ist. Das Synthesegas wird mit dem Kreisgas in der Methanolsynthese gemischt 1: 7,6 gegenüber Gasen und die resultierende Mischung wurde in Säule 5 Regal Synthese Austauscher mit einer Düse in Kombination zugeführt, wo bei einer Temperatur am Auslass von dem obersten Regal 225 o C und der untersten Platte 268 o C der Methanol-Syntheseverfahren. Verlassen der Kolonne durchläuft das Reaktionsgemisch durch einen kombinierten Wärmetauscher Wärme ab gibt an die Säule die ankommende Synthesegas, wird dann in den Kondensator zugeführt , wo das Reaktionsgemisch auf 40 ° C und Kondensation der flüssigen Produkte gekühlt wird , enthaltend 85 Gew. Methanol%, 14,95 Gew.% Wasser und 0,05 Gew.% Organische Verunreinigungen. Die Mischung wurde dann in ein Trennsystem zugeführt, in dem flüssiges Produkt (Roh-Methanol) wird aus dem Gas (Kreisgas) getrennt. Das erhaltene rohe Methanol wird zur Rektifikation zugeführt. Der Gaskreislauf mit der Zusammensetzung: 1,0 Vol-% CO, 2,0 Vol-% CO 2, 13,1 Vol% CH4 14,3 Vol% Inertgas, etwa 70,0 ..... % H 2 mit dem Kreisgasverdichter zugeführt abgesaugt, woraufhin ein Teil für Spülgas abgezogen wird, und ein anderer Teil dient mit frischem Synthesegas für das Mischen. Auf Rohmethanol wird Fraktionierung auf einen Wassergehalt von 0,01 Gew gereinigt. %, 0,002 Gew Alkohole. % An flüchtigen organischen Verunreinigungen 0,0003 Gew.%. Das erhaltene Produkt - das Methanol-rektifiziert - ist ein Warenzeichen.

FORDERUNGEN

Verfahren zur Herstellung von Methanol, umfassend pre saturirovanie Einsatzmaterial und Erhitzen eines Gaskondensat, wobei ein Gemisch mit Sauerstoff-Gasgemisch in einem Mischer in einem Verhältnis von Dampf: 2,3-2,54 Gas, Dampf-Sauerstoff-Umwandlung von Erdgas Nickelkatalysator verwendet, die Entfernung von Kohlendioxid durch einstufiges Waschen mit wässrigen Monoethanolamin, das Reaktionsgemisch, Kompression Trocknen und zur Synthese einer Regalsäule Fütterung mit Schritt Umgehung des kupferhaltigen Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufige saturirovanie Volumen-Verhältnis von Wasserdampf durchgeführt: 0,58-0,62 Gas, die Temperatur des Gases Kondensat zur Heizung und saturirovanii Dampfgemisch verwendet wird , im Bereich von 160 bis 176 o C, die Temperatur des Dampf-Gas - Gemisch dem Mischer zugeführt gehalten - im Bereich von 260 bis 354 o C und der Druck - innerhalb 1,5-1,83 MPa Wasch durchgeführt zu erhalten funktionelle f = 2,01-2,34 ist die Komprimierung ausgeführt , um den Druck am Einlaß in die Synthesesäule innerhalb 7,35-8,57 MPa und Temperatur in der Synthesesäule zu erhalten ist in dem Bereich von 215 bis 280 o C gehalten ,

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Erscheinungsdatum 07.04.2007gg