Установка комплексной безотходной подготовки газа с получением метанола

Авторы патента:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

C07C31/04 - метиловый спирт

B01D53/86 - каталитические способы

B01D53/26 - сушка газов или паров

B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2616919:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение может быть использовано в газовой отрасли для создания установок комплексной подготовки газа. Предложенная установка включает блоки сепарации (1), комплексной подготовки газа сепарации (2) и стабилизации газового конденсата (3), блок каталитической переработки легкой углеводородной фракции, включающий узлы паровой конверсии (4), синтеза метанола (5), подготовки воды (6), охлаждения и осушки синтез-газа (7), выделения метанола (8) и абсорбции (9). Установка оснащена линиями подачи сырого газа (10), балансовой воды (11), вывода товарного газа (12), водного конденсата (13), стабильного газового конденсата (14), метанола (15), а также технологическими линиями (16-28). Полученный синтез-газ после охлаждения и осушки в узле (7) подают в узел синтеза метанола (5), из катализата выделяют метанол, а отходящий газ подают в узел абсорбции (9), где частью стабильного газового конденсата абсорбируют метан. Очищенный отходящий газ по линии (27) подают в качестве топлива в узел паровой конверсии (4), а абсорбат по линии (28) подают в блок сепарации (1) для выделения метана. Использование установки обеспечивает расширение ассортимента продукции. 1 ил.

Изобретение относится к установкам комплексной подготовки газа и может быть использовано в газовой отрасли.

Известен способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, опубл. 20.05.2005 г., МПК C07C 31/04, C07C 29/151, C01B 3/38], осуществляемый на установке, которая состоит из блока получения синтез-газа из природного газа и блока синтеза метанола, включающего в том числе один или два охлаждаемых водой каталитических реактора, оснащенных линией вывода пара с расположенным на ней сепаратором, оснащенным линией вывода избыточного пара.

Основным недостатком известной установки является низкой выход метанола из-за расходования тепла реакции синтеза на производство избыточного водяного пара и соответствующего увеличения расхода углеводородного сырья в качестве топлива в блоке получения синтез-газа.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений [RU 2565240, опубл. 27.10.2014 г., МПК B01D 53/00, B01D 53/26], осуществляемый на установке, которая состоит из блоков сепарации и комплексной подготовки газа сепарации, связанных с блоком каталитической переработки линией подачи смеси широкой фракции легких углеводородов с углеводородным конденсатом (нестабильного конденсата).

Недостатками данной установки является получение ограниченного ассортимента продукции - только товарного газа.

Задача изобретения - расширение ассортимента продукции.

Техническим результатом является расширение ассортимента продукции за счет дополнительной выработки стабильного газового конденсата и метанола путем оснащения установки блоком стабилизации конденсата и оборудования блока каталитической переработки узлами паровой конверсии и синтеза метанола, а также вспомогательными узлами подготовки воды, охлаждения и осушки синтез-газа, выделения метанола и абсорбции.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блоки сепарации и комплексной подготовки газа сепарации, связанные с блоком каталитической переработки линией подачи нестабильного конденсата, особенностью является то, что блок каталитической переработки оборудован узлами паровой конверсии и синтеза метанола, а установка оснащена расположенным на линии подачи нестабильного конденсата блоком стабилизации, оснащенным линиями вывода стабильного конденсата и подачи фракции легких углеводородов в узел паровой конверсии, к которой примыкает линия вывода по меньшей мере ее части в качестве хладоагента в узел синтеза метанола, а также линии подачи по меньшей мере части подготовленной воды из узла подготовки и пароводяной сырьевой смеси из узла синтеза метанола, при этом узел паровой конверсии оснащен линиями подачи очищенного отходящего газа в качестве топлива из узла абсорбции и подачи синтез-газа в узел синтеза метанола, на которой установлен узел охлаждения и осушки, соединенный с узлом подготовки воды линией подачи водного конденсата, а узел синтеза метанола соединен линией подачи подготовленной воды в качестве хладоагента с узлом подготовки воды, оснащенным линией ввода балансовой воды, а также соединен линией подачи катализата с узлом выделения метанола, оснащенным линией вывода метанола и подачи отходящего газа в узел абсорбции, соединенный с линией вывода стабильного конденсата линией подачи его части в качестве абсорбента, а с блоком сепарации - линией подачи абсорбата.

В качестве блоков сепарации комплексной подготовки газа и стабилизации, узлов паровой конверсии, абсорбции, охлаждения и осушки могут быть использованы любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники. В качестве узла синтеза метанола могут быть использованы устройства с охлаждаемыми каталитическими реакторами, также известные из уровня техники.

Расширение ассортимента продукции обеспечивается расположением на линии подачи нестабильного конденсата блока стабилизации, что позволяет получить как стабильный газовый конденсат, так и фракцию легких углеводородов, содержащую преимущественно пропан и бутаны (отход подготовки сырого газа, обычно сжигаемый на факеле в виде газа дегазации конденсата), а оборудование блока каталитической переработки узлом паровой конверсии полученной фракции легких углеводородов в синтез-газ и узлом синтеза метанола позволяет получить метанол, применяемый на промысле для предотвращения гидратообразования.

Примыкание линий вывода по меньшей мере части фракции легких углеводородов и подачи по меньшей мере части подготовленной воды к узлу синтеза метанола позволяет подать смесь сырья и воды в качестве хладоагента в узел синтеза, за счет чего полностью рекуперировать тепло процесса синтеза метанола, получить сырьевую смесь с давлением процесса конверсии в блоке получения синтез-газа и исключить образование избыточного пара, за счет чего уменьшить сжигание углеводородного сырья в блоке получения синтез-газа, и соответственно увеличить выход метанола.

Расположение узла абсорбции на линии подачи отходящего газа позволяет извлечь часть метана и направить его в товарный газ, за счет чего обеспечить регулирование теплотворной способности топлива и увеличить выход товарного газа.

Предлагаемая установка включает блоки сепарации 1, комплексной подготовки газа сепарации 2 и стабилизации газового конденсата 3, блок каталитической переработки легкой углеводородной фракции, включающий узлы паровой конверсии 4, синтеза метанола 5, подготовки воды 6, охлаждения и осушки синтез-газа 7, выделения метанола 8 и абсорбции 9, оснащенные линиями подачи сырого газа 10, балансовой воды 11, вывода товарного газа 12, водного конденсата 13, стабильного газового конденсата 14, метанола 15, а также технологическими линиями 16-28.

При работе установки сырой газ, подаваемый по линии 10, разделяют в блоке 1 на водный конденсат, выводимый по линии 13, углеводородный конденсат, выводимый по линии 16, и газ сепарации, подаваемый по линии 17 в блок 2, из которого по линии 12 выводят товарный газ, а по линии 18 широкую фракцию легких углеводородов подают в линию 16, полученный нестабильный конденсат стабилизируют в блоке 3 с получением стабильного газового конденсата, выводимого по линии 14, и легкой углеводородной фракции, подаваемой по линии 19 в узел 4 после подачи ее части в узел 5 в качестве хладоагента по линии 20, и смешения с частью подготовленной воды, подаваемой по линии 21 из узла 6, и с нагретой паросырьевой смесью, подаваемой по линии 22 из узла 5. Из узла 4 полученный синтез-газ по линии 23 после охлаждения и осушки в узле 7 подают в узел 5, из которого катализат, содержащий пары метанола, по линии 24 подают в узел 8, где выделяют метанол, выводимый по линии 15, а отходящий газ по линии 25 подают в узел 9, где частью стабильного газового конденсата, подаваемой по линии 26, абсорбируют метан. Очищенный отходящий газ по линии 27 подают в качестве топлива в узел 4, а абсорбат по линии 28 подают в блок 1, где растворенный метан выделяется, направляется в товарный газ.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет расширить ассортимент продукции и может быть использована в газовой промышленности.

Установка комплексной безотходной подготовки газа с получением метанола, включающая блоки сепарации и комплексной подготовки газа сепарации, связанные с блоком каталитической переработки линией подачи нестабильного конденсата, отличающаяся тем, что блок каталитической переработки оборудован узлами паровой конверсии и синтеза метанола, а установка оснащена расположенным на линии подачи нестабильного конденсата блоком стабилизации, оснащенным линией вывода стабильного конденсата и линией подачи фракции легких углеводородов в узел паровой конверсии, к которой примыкает линия вывода по меньшей мере ее части в качестве хладоагента в узел синтеза метанола, а также линии подачи по меньшей мере части подготовленной воды из узла подготовки и пароводяной сырьевой смеси из узла синтеза метанола, при этом узел паровой конверсии оснащен линией подачи очищенного отходящего газа в качестве топлива из узла абсорбции и линией подачи синтез-газа в узел синтеза метанола, на которой установлен узел охлаждения и осушки, соединенный с узлом подготовки воды линией подачи водного конденсата, а узел синтеза метанола соединен линией подачи подготовленной воды в качестве хладоагента с узлом подготовки воды, оснащенным линией ввода балансовой воды, а также соединен линией подачи катализата с узлом выделения метанола, оснащенным линией вывода метанола и подачи отходящего газа в узел абсорбции, соединенный с линией вывода стабильного конденсата линией подачи его части в качестве абсорбента, а с блоком сепарации - линией подачи абсорбата.

Изобретение относится к способу получения метанола и углеводородов бензинового ряда (УБР) из синтез-газа. Способ проводят в каскаде из трех и более проточных каталитических реакторов (ПКР), при этом синтез-газ (СГ) с первоначальным соотношением водород-оксид углерода 1,5≤Н2:СО≤2, последовательно пропускают через первые по ходу ПКР с катализатором синтеза метанола с выделением метанола в качестве целевого продукта, затем остаточный после синтеза метанола поток СГ с соотношением водород-оксид углерода Н2:СО≥1 направляют в ПКР с бифункциональным катализатором синтеза диметилового эфира (ДМЭ), а полученный ДМЭ направляют в ПКР синтеза УБР с последующим выделением УБР и отходов, направляемых на утилизацию.

Установка риформинга, способ риформинга, установка для получения химических продуктов, снабженная установкой риформинга, и способ получения химических продуктов // 2606606

Изобретение относится к области нефтегазохимии. Природный газ 21 подают в компрессор 11.

Способ утилизации кубового остатка регенерации метанола // 2593615

Изобретение относится к области технологии подготовки природного и попутного газа, к транспорту и переработке газа и может быть использовано в газовой, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности.

Способ организации производства метанола и комплекс для его осуществления // 2569296

Изобретение относится к способу организации производства метанола, содержащему две стадии, которые проводят при одинаковом уровне давления в проточном режиме. Первая стадия относится к стадии получения синтез-газа, включающей использование первой смеси, которая содержит кислород, второй смеси, которая содержит углеводородное газовое сырье и водяной пар, риформера, который предназначен для конверсии углеводородного газового сырья в синтез-газ, хотя бы одного теплообменного устройства, нагрев второй смеси, подачу первой смеси и второй смеси в риформер, проведение в риформере с использованием катализатора реакции конверсии углеводородного газового сырья, вывод из риформера третьей смеси, которая содержит конвертированный газ.

Способ производства метанола и установка для его осуществления // 2568113

Изобретение относится к способу производства метанола и к установке для его осуществления. В предлагаемом способе последовательно осуществляют: перемешивание раздельно подаваемых исходных реагентов в виде последовательно сжатого и нагретого углеводородсодержащего газа и сжатого кислородсодержащего газа, газофазное окисление углеводородсодержащего газа при повышенной температуре и давлении до 10 МПа, последующее охлаждение реакционной смеси в сформированных соответственно смесительной, реакционной зоне и зоне охлаждения, а затем полученную смесь, содержащую метанол, охлаждают, отделяют метанол, а отходящие газы направляют в исходный углеводородсодержащий газ или на утилизацию.

Способ и установка для получения метанола с использованием изотермических каталитических слоев // 2564818

Изобретение относится к способу синтеза метанола в изотермических реакторах. Способ включает получение питающего потока свежего газа при риформинге или газификации, подачу свежего газа в замкнутую систему синтеза, конверсию свежего газа в метанол в каталитической среде, при этом тепло напрямую отводят из каталитической среды, в результате среда является изотермической, конденсацию метанола, при этом получают жидкий метанол-сырец и рециркулирующий газ, который направляют в рециркуляционную систему в замкнутой системе синтеза, причем каталитическая среда включает множество изотермических каталитических слоев, часть питающего потока свежего газа смешивают с рециркулирующим газом, при этом получают газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа и часть газообразной смеси направляют между первым и вторым каталитическим слоем среды, газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа смешивают с потоком, выходящим из первого каталитического слоя, при этом получают питающий поток второго каталитического слоя.

Способ переработки природных и попутных газов // 2551678

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к процессам использования и переработки попутных нефтяных и природных газов с повышенным содержанием гомологов метана в химические продукты.

Способ синтеза метанола // 2548006

Изобретение относится к способу синтеза метанола, включающему следующие стадии: (i) проведение в реакционном контуре реакции технологического газа, содержащего водород, диоксид углерода и монооксид углерода, над катализатором, с получением газа-продукта, (ii) конденсация метанола, воды и побочно образующихся оксигенатов из газа-продукта, (iii) возврат непрореагировавших газов в реакционный контур, где катализатор включает таблетки, полученные путем прессования из восстановленного и пассивированного порошкообразного катализатора, где указанный порошок содержит медь в диапазоне 15-70% вес., оксид цинка, причем весовое отношение Cu:Zn в пересчете на оксид находится в диапазоне от 2:1 до 3,5:1, оксид алюминия в диапазоне 5-60% вес.

Способ получения ароматических углеводородов из природного газа и установка для его осуществления // 2544241

Изобретение относится к способу получения концентрата ароматических углеводородов из природного газа, при котором получают синтез-газ, производят конверсию его в метанол, производят дальнейшее получение из метанола в присутствии катализатора концентрата ароматических углеводородов и воды, производят сепарацию воды, производят отдувку из воды остатков углеводородов, производят выделение образовавшегося концентрата ароматических углеводородов и водородосодержащего газа, который по меньшей мере частично используют при получении синтез-газа, для изменения соотношения в нем Н2:СО 1,8-2,3:1.

Способ переработки попутных и природных газов // 2538970

Изобретение относится к способу переработки природных и попутных нефтяных газов с повышенным содержанием тяжелых гомологов метана путем прямого парциального окисления углеводородного газа и последующего карбонилирования получаемых продуктов.

Цеолитный катализатор, содержащий металл // 2614411

Изобретение относится к каталитической композиции для уменьшения содержания NOx, содержащей: цеолитный материал, имеющий шабазитный каркас, который содержит кремний и алюминий, и имеющий соотношение диоксида кремния и оксида алюминия (SAR), составляющее от 10 до 25; внекаркасный металл-промотор (М), содержащийся в указанном цеолитном материале, и, по меньшей мере, 1% мас.

Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте // 2613378

Изобретение относится к области энергосбережения в технологии безопасности в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой эффективности энергосбережения и сокращения выбросов газовых смесей в атмосферу.

Способ получения серы из отходящих металлургических газов // 2612481

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии. Для получения серы из отходящих металлургических газов, содержащих оксид серы (IV) SO2 и кислород О2, восстанавливают SO2 газом, содержащим монооксид углерода СО и водород Н2, в полом реакторе при температуре 1100-1350°С.

Монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием (варианты), и способы их получения // 2609176

Изобретение относится к области нанотехнологий и нанохимии, а точнее к цитратам металлов, и может быть использовано в парфюмерной, пищевой промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве, в биологии и в других областях науки, промышленности и экологии.

Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ // 2603736

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ снижения количества CO2 в потоке газообразных веществ, а также аппарат для удаления CO2 из потока газообразных веществ.

Устройство и способ обработки газа с использованием нетермической плазмы и каталитической среды // 2602152

Изобретение относится к устройству и способу обработки окислительным разложением опасного газа. Устройство содержит проточный канал, по которому протекает подлежащий обработке газ, плазмогенерирующий блок, включающий в себя первый электрод, второй электрод, диэлектрический материал, которые расположены внутри проточного канала, и блок источника питания для подачи питания переменного тока с выходной частотой 0,5 кГц или выше, при этом между первым электродом и вторым электродом с помощью блока источника питания прикладывается напряжение, чтобы вызвать появление электрического разряда, за счет чего генерируется плазма, и каталитическую среду, которая предусмотрена в том положении, где находится плазма, генерируемая плазмогенерирующим блоком внутри проточного канала, предназначена для ускорения реакции с подлежащим обработке газом и имеет металлические каталитические частицы, находящиеся на неорганическом веществе.

Композиция бинарной коллоидной смеси наноструктурных частиц серебра и ионов серебра в стабилизаторе, обладающая антимикробным и антитоксическим действием (варианты) и способ ее получения // 2601757

Изобретение может быть использовано в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве, в производстве фильтрующих материалов. Композиция, обладающая антимикробным и антитоксическим действием, содержит бинарную смесь коллоидного раствора наноструктурных частиц серебра с размером частиц 2-100 нм и ионов серебра, стабилизатор и растворитель.

Электрическое подключение нескольких слоев листового металла электрически обогреваемого сотового тела и соответствующее сотовое тело // 2601028

Изобретение относится к области электрически обогреваемых сотовых тел. Электрическое подключение нескольких слоев (1, 2, 3, 4) листового металла сотового тела (14) к соединительному штырю (12).

Катализатор отработавших газов // 2600930

Изобретение относится к катализатору для очистки отработавших газов, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания. Катализатор включает основной материал со множеством внутренних поверхностей стенок, сформированных множеством сквозных отверстий.

Способ удаления n2o и nox в процессе получения азотной кислоты и устройство для осуществления этого способа // 2600753

Группа изобретений относится к химической промышленности. Осуществляют каталитическое окисление NH3 кислородом в реакторе с получением технологического газа, содержащего NOx.

Способ безотходной подготовки скважинной продукции // 2609173

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.