Способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообразования природного газа
Изобретение касается алифатических спиртов, в частности регенерации метанола (МТ), который может быть использован в процессе предотвращения гидратообразования природного газа при его промысловой подготовке для транспортировки. Повышение степени извлечения МТ из его водных растворов достигается другими условиями процесса . Регенерацию МТ ведут ректификацией его водного раствора при температуре верха колонны 75-80 с. Одновременно в колонну подают на контактирование природный газ, нагретый до 70-90 С. Полученную парогазовую смесь охлаждают в две ступени: сначала до 65-6б С, а затем до (-15)-(-20) с. Выделенный газ возвращают на стадию ректификации. Способ позволяет повысить степень регенерации МТ до 100%, концентрацию регенерированного МТ до 90-95 об.%, сократить длительность цикла регенерации в 1,6 раза, расход газа в 1,4-1,8 раза на 1 МТ. 1 ил., 1 табл. м раствора (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 07 С 31/04 29/76 ф Г. 10 ).
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
I «>
4_#_ ii„I;! .;
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Н АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4005503/23-04 (22) 06.01.86 (46) 15 ° 08.87, Бюл. )1 30 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) А,Г.Алиев, Т.И.Фриюк, Н.Г.Курапова и В.В.Щугорев (53) 547.261.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 816523, кл. В 01 D 53/26, 1981. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА ПРОЦЕССА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение касается алифатических спиртов, в частности регенерации метанола (МТ), который может быть использован в процессе предотвращения гидратообразования природного газа при его промысловой подготовке для транспортировки. Повышение степени извлечения МТ из его водных растворов достигается другими условиями процесса, Регенерацию МТ ведут ректификацией его водного раствора при темо пературе верха колонны 75-80 С. Одновременно в колонну подают на контактирование природный газ, нагретый до
О
70-90 С. Полученную парогазовую смесь охлаждают в две ступени: сначала до
65-66 С, а затем до (-15)-(-20) С.
Выделенный газ возвращают на стадию ректификации. Способ позволяет повысить степень регенерации .МТ до 1007., концентрацию регенерированного МТ до
90-95 об.Х, сократить длительность цикла регенерации в 1,6 раза, расход газа в 1 4-1,8 раза на 1 м раствора
МТ. 1 ил., 1 табл.
1 133012
Изобретение относится к алифатическим спиртам, а именно к усовершенствованному способу регенерации метанола из его водных растворов про6 цесса предотвращения гидратообразования природного газа, и может быть использовано при промысловой подготовке газа к транспорту. Регенерированный метанол соответствует предъявляемым к нему требованиям и может использоваться в процессе предотвращения гидратообразования природного га- за.
Цель изобретения — повышение сте15 пени извлечения метанола, достигаемая совмещением стадии контактирования природного газа с водно-метанольным раствором со стадией ректификации водного раствора метанола, при этом тем20 пература верха колоннъi составляет 7580 С, природный газ подают с темперао турой 70-90 С, охлаждение парогазовой смеси осуществляют в две ступени: на первой ступени при 65-66 С, а на второй — при (-15)-(-20) С, а выделенный гаэ возвращают на стадию ректификации.
На чертеже представлена принципиальная схема установки регенерации метанола из его водных растворов процесса предотвращения гидратообразования природного газа.
Установка состоит иэ ректификационной KQJIGHHbl линии 2 но-метанольного раствора, линии 3 по- З5 дачи нагретого газа, линии 4 подачи парогазовой смеси в холодильник 5, линии 6, идущей из холодильника 5 в емкость 7, линии 8 подачи газомета40 нольной смеси в холодильник 10, линии 9 отвода воды, линии 11, соединяющей холодильник 10 с емкостью 12, линии 13 выхода газа и линии 14 выхода метанола из установки, компрессора 15 для подачи газа на стадию
45 ректификации, теплообменника 16, Способ осуществляют следующим образом.
Водно-метанольный раствор (BNP) низкой концентрации по линии 2 подают в ректификационную колонну 1, наверху Колонны поддерживают температу0 ру 75-80 С, одновременно в колонну компрессором 15 через теплообменник
16 по линии 3 подают нагретый до 7090 С газ, которым барботируют BNP, о полученную парогазовую смесь по линии 4 отводят из колонны и подают в
2 холодильник 5, где поддерживают температуру 65-66 С, и далее по линии б охлажденная смесь поступает в емкость 7, сконденсированную воду выбрасывают по линии 9, а газометанольную смесь по линии 8 подают в холодильник 10, где поддерживают температуру (-15)-(-20) С, сконденсированный метанол вместе с газом подают по линии 11 в емкость 12, иэ которой газ отбирают по линии !3, подают через компрессор 15 и теплообменник 16 в колонну 1, а метанол по линии 14 поступает на склад.
Пример 1, Водный раствор метанола с концентрацией 5 об.Х в количестве 500 мл подают в колонну, температура наверху колонны составляо ет 75 С, раствор барботируют сухим о природным газом„ нагретым до 70 С с расходом 220 м на 1 м раствора. э
Полученную парогаэовую смесь после выхода из колонны охлаждают вхолоо дильнике первой ступени до 65 С, конденсируют в емкости воду, далее парогазовую смесь подают в холодильник второй ступени и охлаждают до темпео ратуры †!5 С, конденсируют метанол и отводят газ снова на стадию ректификации, Получают 27,77 мл водно-метанольного раствора, концентрация метанола составляет 90Х, степень извлечения !00% продолжительность процесса регенерации 2 ч.
Пример 2. Водный раствор метанола с концентрацией 10 об.Х в количестве 500 мл подают в колонну, температура наверху колонны составляет
80 С, раствор барботируют сухим нао гретым до 80 С природным газом с расходом 250 м. на 1 м раствора, полу3 3 ченную парогаэовую смесь после выхода из колонны охлаждают в холодильо нике первс1й ступени до бб С, конденсируют в емкости воду, далее парогазовую смесь подают в холодильник второй ступени и охлаждают до температуры -20 С, конденсируют метанол и ото водят гаэ снова на стадию ректификации. Получают 52,68 мл водного раствора метанола, концентрация метанола составляет 95Х ступень извлечения
100Х продолжительность цикла 1,98 ч, Пример 3, В водный раствор метанола с концентрацией 15 об.% в количестве 500 мл подают в колонну, температура наверху колонны составляет 78 С, раствор барботируют сухим
1330124
3 нагретым до 90 С природным газом с расходом 270 и на 1 м э раствора, э полученную парогазовую смесь после выхода из колонны охлаждают в холос дильнике первой ступени до 66 С, кон- 5 денсируют в емкости воду. далее парогазовую смесь подают в холодильник а второй ступени и охлаждают до -18 С, конденсируют метанол и отводят газ снова на стадию ректификации. Получа- 10 ют 81,52 мл водно-метанольного раствора, концентрация метанола 92Х, степень извлечения 100%, продолжительность цикла 2,05 ч.
Результаты проведенных исследований приведены в таблице.
Производительность ректификационной колонны составляет 3 м /ч. Соответственно количество подаваемого на барботаж нагретого газа составляет
660-810 м /ч или ll-t3,5 м /мин, или
0,183-0,225 м /с.
Как видно из результатов исследований при снижении температуры наЭ о, верху колонны до 70 С степень регене-25 рации метанола снижается до 847 при концентрации метанола 68 об.7. и увеличивается продолжительность процесса до 3 ч и расход газа до 360 м на
1 .м раствора (пример 5). э о
При повышении температуры до 85 С уменьшается степень извлечения метанола до 80Х при снижении концентрации целевого продукта до 63 об.7. (пример 6).
При снижении температуры газа до б
65 С .уменьшается степень извлечения метанола до 85Х при снижении его кон центрации до 76 об.7 и увеличении продолжительности цикла до 2,6 ч и расхода газа до 350 мэ на 1 м
40 раствора (пример 4) .
При увеличении температуры газа о до 95 С степень извлечения метанола снижается до 81Х концентрация ме.".анола — до 60 об.7. (пример 7).
4
При повышении температуры в холоо цильнике второй ступени до — 12 С снижается степень регенерации метанола цо 807 при концентрации 85 об.Х, поа
ыижение температуры ниже -20 С экономически нецелесообразно, так как увеличивает энергозатраты, не улучшая показатели процесса.
Пример 10. Водногметанольный раствор с концентрацией 10 об.7 и расходом 3 м и -подают в ректификациэ у онную колонну на 14 тарелку, где подо держивают температуру верха 77 С, нио за — 108 С, одновременно барботируо ют нагретым до 80 С природным газом, который подают вниз колонны (750 м /ч), э
Полученную парогазовую смесь подают в холодильник 1 ступени, где о температура составляет 66 С, сконденсированную воду собирают в емкости 7, далее парогазовую смесь (пары метанола и газ) подают в холодильник ступени, охлаждают до температуры о
-18 С. Сконденсированный метанол собирают в емкости 12, который оттуда подают для повторного использования, а газ подают снова на стадию контактирования с BNP. При этом количество сконденсированной воцы составляет
0,1 м /ч, метанола — 0,32 м /ч (концентрация-метанола 95 об.7).
Необходимое количество газа для осуществления способа циркулируют в системе.
Предлагаемый способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообраэования природного газа по сравнению с известным позволяет повысить степень регенерации метанола до 100Х,концентрацию регенерированного метанола до 90-95 об.Х, сократить длительность цикла регенерации в
1,6 раза, сократить расход пропускаемого газа в 1,4-1,8 раза на 1 м раэ створа при сохранении постоянного его объема вследствие замкнутости
Температура в холодильнике первой о ступени 65-66 С выбрана с учетом точки росы метанола, которая на 0,51,5 С ниже укаэанного интервала, т.е. а при 63-64 С вместе с водой конденсируется метанол, что приводит к его по. тере на первой ступени охлаждения, о при температуре выше 66 С происходит уменьшение конденсации воды на первой ступени и, как следствие, снижение концентрации метанола на второй ступени до 75 об.% (пример 9)..цикла регенерации.
Формула изобретения
Способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообраэования природного rasa, включающий ректификацию его водно-метанольного раствора, контактирование с природным газом при повышенной температуре с последующим охлаждением парогазовой смеси и конденсацией метанола, отличающийся тем, что»
5 1330124 6 с целью повышения степени извлечения метанола, ректификацию осуществляют при температуре верха колонны 7580 С, природный газ подают на контактирование в ректификационную колонну с.температурой 70-90 С, а охлажТенпература в холоднль е нике, С, на ступени
Продолии тел ькондея трения регенерироаан ного метанола,об,В
ТенлеТочки ввода газа.,р тарелки
Пример
%оипентрацня метаноле! об.Х
Температура гвзв, с
Теоретичесочки вода
ВНР, М арелкн телень
s еле" чения метено" в, М всход азв, н lи
Темпаратура янза колонии (кубе)
Флагмовое испо рвтурв наверху ко лопни, с кие ность онклв,ч тарелки,ит.
До опы- После та опыта
По предлагаемому способу
220
75 70
80 ВO
1В 90
75 65
70 70
40 I
I 00
250 95
l 00
270
100
«О I
85
320
40 !
360
40 85 90
280
80
15 i 95
40 !
250
80 75
270
78 75
270
93!
1о нзясстпану способу
65
3,2 10
3,4 12
3,6 15
320
10. 5,0 0,0 .
11. 10,0 0,0
12 IS,О Oio
85
380
65
4Ý
SOO
Составитель Н,Капитанова
Редактор Н.Киштулинец Техред В.Кадар Корректор С.О1екмар
Заказ 3537/25
Тираж 371 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская набьз д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4.
l 5 0 О,О
2. 1О,О 0,0
3. !5,0 О,О
4 !5,0 0,0
5. 10,0 210
6. 10,0 0,0
7, IO,O 0,0
В, 20 0 0,0
9, 10,0 0,0
IIO 0,25 13
108 0 28 14
105 О 3 15
106 0,25 15
105 0,3 13 !
ОВ 0,26 14 !
07 0,2В 15
IlO O,З 14
108 0,3 13 дение парогазовои смеси осуществляют в две ступени, причем на первой о ступени — при температуре 65-66 на второй ступени — при температуре (-15)- (-20) С, а выделенный газ возо вращают на стадию ректификации.
2 65 -15
1,98 66 -20
2,05 66 -18
2,6 66 — 17
З,О 65 -15
2 О 66 -17
2,0 65 -15
2,0 65 -12
2,0 70 -18
