×
20.04.2014
216.012.ba34

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002513396
Дата охранного документа
20.04.2014
Аннотация: Изобретение относится к процессам регенерации (выделения) метанола из минерализованных водных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке. Способ регенерации метанола включает предварительный нагрев водометанольного раствора, испарение паров водометанольной смеси путем смешения с нагретыми парами, содержащими водяной пар, фракционирование паров водометанольной смеси с выделением метанола и конденсата водяного пара. Нагрев водометанольного раствора осуществляют парами метанола при его конденсации во фракционирующем аппарате, а также балансовой частью конденсата водяного пара, выводимой с установки. Испарение водометанольной смеси осуществляют в гидроциклонных сепараторах в две ступени с предварительным смешением водометанольного раствора с водяным паром перед первой ступенью сепарации, а также изоэнтальпийным испарением на второй ступени сепарации. Фракционирование осуществляют при пониженном давлении в трехсекционном колонном фракционирующем аппарате с падающей пленкой. Технический результат: упрощение способа, снижение металлоемкости, непрерывность процесса регенерации. 1 ил., 1 пр.
Основные результаты: Способ регенерации метанола, включающий предварительный нагрев водометанольного раствора, испарение паров водометанольной смеси путем смешения с нагретыми парами, содержащими водяной пар, и фракционирование паров водометанольной смеси с выделением метанола и конденсата водяного пара, отличающийся тем, что нагрев водометанольного раствора осуществляют парами метанола при его конденсации во фракционирующем аппарате, а также балансовой частью конденсата водяного пара, выводимой с установки, испарение водометанольной смеси осуществляют в гидроциклонных сепараторах в две ступени с предварительным смешением водометанольного раствора с водяным паром перед первой ступенью сепарации, а также изоэнтальпийным испарением на второй ступени сепарации, фракционирование осуществляют при пониженном давлении в трехсекционном колонном фракционирующем аппарате с падающей пленкой, оснащенном тепло-массообменными блоками спирально-радиального типа, и состоящем из отгонной, укрепляющей и конденсационной секций, при этом охлаждение укрепляющей и конденсационной секций осуществляют водометанольным раствором, нагрев отгонной секции осуществляют, по меньшей мере, частью нагретого водяного пара, полученного нагреванием рециркулируемой части конденсата водяного пара, а пониженное давление поддерживают за счет отсоса смеси несконденсированных паров из фракционирующего аппарата и паров из гидроциклонного сепаратора второй ступени за счет дросселирования нагретого водяного пара в пароструйном эжекторе.

Изобретение относится к процессам регенерации (выделения) метанола из минерализованных водных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке.

Известен способ регенерации метанола из водометанольного раствора [Жданов Н.В., Халиф А.Л. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с.61], включающий нагрев исходного раствора, выпаривание из него водометанольной смеси и ее ректификацию на метанол и воду.

Известен способ регенерации метанола, включающий дегазацию водометанольного раствора, отделение углеводородного конденсата, нагрев водометанольного раствора в блоке регенератора и регенерацию метанола путем фракционирования в тарельчатой ректификационной колонне [Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. М.: Недра, 1986, с.135].

Известен способ регенерации метанола из водометанольного раствора [Патент РФ №2465949, опубл. 10.11.2012 г., МПК B01D 53/00], включающий дегазацию водометанольного раствора, отделение свободного конденсата, отстаивание при 20 до 40°C до разрушения тонкодисперсной эмульсии конденсата и выпадения механических примесей, огневой нагрев водометанольного раствора и выделение метанола в ректификационной колонне.

Недостатком известных способов является отложение солей и механических примесей на греющих поверхностях и внутренних устройствах технологических аппаратов, что ухудшает теплообмен, снижает выход регенерированного метанола, влечет за собой необходимость периодической остановки оборудования для очистки от солеотложений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ регенерации метанола из минерализованного водометанольного раствора [Патент РФ №2159664, опубл. 27.11.2000 г., МПК B01D 53/26], включающий предварительный нагрев исходного водометанольного раствора, испарение паров водометанольной смеси, отбор солевого остатка (шлама) и последующую ректификацию (фракционирование) водометанольной смеси с получением метанола и воды (конденсата водяного пара), причем испарение водометанольной смеси производится путем смешивания предварительно нагретого исходного водометанольного раствора с нагретой рециркулируемой частью паров водометанольной смеси, при этом основную часть паров водометанольной смеси охлаждают и направляют на ректификацию, при этом солевой шлам, содержащий механические примеси, накапливают на специальном поддоне, расположенном в технологическом аппарате (разделителе), и удаляют при периодических остановках.

Недостатками известного способа являются многостадийность и сложность, большая металлоемкость, высокие энергозатраты и необходимость периодических остановок для удаления солевого шлама, содержащего механические примеси.

Задачей изобретения является упрощение способа, снижение металлоемкости и энергозатрат, предотвращение отложения солей и механических примесей на внутренних поверхностях технологического оборудования, обеспечивающее непрерывность процесса регенерации.

Технический результат:

- упрощение способа за счет исключения периодического удаления солевого шлама и сокращения количества стадий регенерации метанола,

- снижение металлоемкости за счет уменьшения количества единиц оборудования,

- снижение энергозатрат за счет рекуперации тепла конденсации паров метанола и тепла отходящей горячей воды с использованием его для нагрева водометанольного раствора,

- предотвращение отложения солей и механических примесей на внутренних поверхностях технологического оборудования, обеспечивающее непрерывность процесса регенерации, за счет использования прямого нагрева водометанольного раствора путем смешения с нагретым водяным паром и отделения воднометанольных паров мгновенным испарением в аппаратах гидроциклонного типа.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем предварительный нагрев водометанольного раствора, испарение водометанольной смеси путем смешения с нагретыми парами, содержащими водяной пар, и фракционирование паров водометанольной смеси с выделением метанола и конденсата водяного пара, особенностью является то, что нагрев водометанольного раствора осуществляют парами метанола при его конденсации во фракционирующем аппарате, а также балансовой частью конденсата водяного пара, выводимой с установки, испарение водометанольной смеси осуществляют в гидроциклонных сепараторах в две ступени с предварительным смешением водометанольного раствора с водяным паром перед первой ступенью сепарации, а также изоэнтальпийным испарением на второй ступени сепарации, фракционирование осуществляют при пониженном давлении в трехсекционном колонном фракционирующем аппарате с падающей пленкой, оснащенном тепло-массообменными блоками спирально-радиального типай, и состоящем из отгонной, укрепляющей и конденсационной секций, при этом охлаждение укрепляющей и конденсационной секций осуществляют водометанольным раствором, нагрев отгонной секции осуществляют, по меньшей мере, частью нагретого водяного пара, полученного нагреванием рециркулируемой части конденсата водяного пара, а пониженное давление поддерживают за счет отсоса смеси несконденсированных паров из фракционирующего аппарата и паров из гидроциклонного сепаратора второй ступени за счет дросселирования нагретого водяного пара в пароструйном эжекторе.

Нагрев водометанольного раствора парами метанола во фракционирующем аппарате, а также балансовой частью конденсата водяного пара, выводимого с установки, позволяет рекуперировать часть технологического тепла и уменьшить энергозатраты.

Испарение паров водометанольной смеси в гидроциклонных сепараторах позволяет предотвратить отложение солей и механических примесей в аппаратах вследствие большой скорости движения жидкости в аппаратах гидроциклонного типа.

Испарение паров водометанольной смеси в две ступени с предварительным смешением водометанольного раствора с водяным паром перед первой ступенью сепарации и изоэнтальпийным испарением на второй ступени сепарации позволяет повысить степень извлечения метанола из исходного водометанольного раствора по сравнению с испарением в одну ступень.

Фракционирование при пониженном давлении в трехсекционном колонном фракционирующем аппарате с падающей пленкой, оснащенном тепло-массообменными блоками спирально-радиального типа, состоящем из отгонной, укрепляющей и конденсационной секции, позволяет уменьшить температуру фракционирования и за счет этого уменьшить энергозатраты.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный водометанольный раствор (I), предварительно подвергнутый сепарации от углеводородного конденсата и механических примесей (на схеме не показано), подают в трубное пространство тепло-массообменного блока конденсационной секции 1 колонного фракционирующего аппарата 2 с падающей пленкой, где нагревают за счет тепла охлаждения и конденсации паров метанола. Затем, по меньшей мере, часть водометанольного раствора подают в трубное пространство тепло-массообменного блока укрепляющей секции 3 для создания флегмового орошения массообменных поверхностей, где нагревают за счет тепла конденсации флегмы, далее подогревают в теплообменнике 4 балансовой частью конденсата водяного пара (II), выводимой с установки, и смешивают с нагретым водяным паром (III).

Полученную парожидкостную смесь (IV) сепарируют в гидроциклонном сепараторе первой ступени 5 с получением водометанольных паров (V) и водометанольного раствора (VI), обедненного метанолом, который подвергают изоэнтальпийному испарению при пониженном давлении в гидроциклонном сепараторе второй ступени 6 с получением дополнительного количества водометанольных паров (VII) и воды (VIII), содержащей концентрат солей и остаточных механических примесей, содержавшихся в исходном водометанольном растворе (I), которую выводят с установки для утилизации.

Водометанольные пары (V) подают в среднюю часть фракционирующего аппарата 2, где при пониженном давлении осуществляют их фракционирование с получением метанола (IX), который выводят с установки, и конденсата водяного пара (X), откачиваемого насосом 7, рециркулируемую часть которого (XI) нагревают в нагревателе 8 (условно показан теплообменник) с получением водяного пара (XII), а балансовую часть (II) охлаждают в теплообменнике 4 и выводят с установки.

Конденсацию паров метанола в конденсационной секции 1 и образование флегмы в укрепляющей секции 3 осуществляют за счет охлаждения исходным водометанольным раствором (I), а паровое орошение в отгонной секции 9 получают за счет нагрева, по меньшей мере, частью водяного пара (XII), полученного при нагреве рециркулируемой части конденсата водяного пара (XI).

Пониженное давление во фракционирующем аппарате 2 и гидроциклонном сепараторе второй ступени 6 поддерживают за счет отсоса смеси несконденсированных паров (XIII) из фракционирующего аппарата 2 и водометанольных паров (VII) из гидроциклонного сепаратора второй ступени 6 за счет дросселирования нагретого водяного пара (XII) в пароструйном эжекторе 10. Запорно-регулирующая на схеме арматура не показана.

Работоспособность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Исходный водометанольный раствор после дегазации и сепарации от углеводородного конденсата и механических примесей, содержащий 24% масс. метанола и 35 г/л солей с температурой -15°C и давлением 0,1 МПа в количестве 2,0 т/час нагревают в трубном пространстве конденсационной и укрепляющей секции фракционирующего аппарата, а также теплообменнике до температуры 70°C, при которой не происходит выпадение солей, смешивают с 0,55 т/час перегретого водяного пара и подают в гидроциклонные сепараторы, получая 1,33 т/час водометанольных паров и 1,22 т/час воды с содержанием растворенного метанола не более 2% масс., которую выводят на утилизацию. Полученные пары водометанольной смеси фракционируют при давлении 0,085 МПа с получением 0,49 т/час метанола с концентрацией 92% масс. и температурой 6°C и т/час конденсата водяного пара, часть которого направляют на получение пара, а балансовую часть 0,29 т/часть охлаждают и выводят с установки.

Предлагаемый способ может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности при подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту и переработке.

Способ регенерации метанола, включающий предварительный нагрев водометанольного раствора, испарение паров водометанольной смеси путем смешения с нагретыми парами, содержащими водяной пар, и фракционирование паров водометанольной смеси с выделением метанола и конденсата водяного пара, отличающийся тем, что нагрев водометанольного раствора осуществляют парами метанола при его конденсации во фракционирующем аппарате, а также балансовой частью конденсата водяного пара, выводимой с установки, испарение водометанольной смеси осуществляют в гидроциклонных сепараторах в две ступени с предварительным смешением водометанольного раствора с водяным паром перед первой ступенью сепарации, а также изоэнтальпийным испарением на второй ступени сепарации, фракционирование осуществляют при пониженном давлении в трехсекционном колонном фракционирующем аппарате с падающей пленкой, оснащенном тепло-массообменными блоками спирально-радиального типа, и состоящем из отгонной, укрепляющей и конденсационной секций, при этом охлаждение укрепляющей и конденсационной секций осуществляют водометанольным раствором, нагрев отгонной секции осуществляют, по меньшей мере, частью нагретого водяного пара, полученного нагреванием рециркулируемой части конденсата водяного пара, а пониженное давление поддерживают за счет отсоса смеси несконденсированных паров из фракционирующего аппарата и паров из гидроциклонного сепаратора второй ступени за счет дросселирования нагретого водяного пара в пароструйном эжекторе.
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 317.
25.08.2017
№217.015.d21e

Установка низкотемпературного получения метанола

Изобретение относится к установке низкотемпературного получения метанола, включающей блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621671
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4c6

Установка хелатной сероочистки газа

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая абсорбер, регенератор, устройство для дегазации и осветления насыщенного абсорбента, устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622299
Дата охранного документа: 14.06.2017
26.08.2017
№217.015.d63f

Установка трехпродуктовой подготовки сернистого природного газа

Изобретение относится к установкам подготовки природного газа к транспорту низкотемпературной сепарацией и может быть использовано в газовой промышленности. Установка трехпродуктовой подготовки сернистого природного газа включает входной сепаратор, дефлегматор, редуцирующее устройство и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622925
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d64e

Установка низкотемпературной сепарации (варианты)

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа к транспорту путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Установка низкотемпературной сепарации включает дефлегматор-стабилизатор с верхней дефлегматорной и нижней отгонной секциями, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622926
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d6de

Трехпродуктовая установка комплексной подготовки природного газа (варианты)

Изобретение относится к промысловой подготовке природного газа и может найти применение в газовой промышленности. Предложено четыре варианта установки, состоящей из блоков входной сепарации, подготовки газа, стабилизации конденсата и каталитической переработки. При работе первого варианта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622930
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d6fe

Установка улавливания легких фракций

Изобретение относится к улавливанию легких фракций в резервуарных парках хранения легковоспламеняемых и горючих жидкостей и может найти применение в различных отраслях промышленности. Установка улавливания легких фракций включает компрессор и устройство для охлаждения и сепарации, установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623001
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.daa1

Способ очистки сточных вод от летучих органических соединений

Изобретение относится к очистке сточных вод, загрязненных механическими примесями и минеральными солями, от летучих органических соединений. Исходную сточную воду 1 нагревают балансовым потоком 3 продуктов окисления в теплообменнике 2. Летучие органические соединения отдувают от нагретой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623752
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbea

Автономная блочно-модульная автоматизированная газораспределительная станция

Изобретение относится к газораспределительным станциям. Предложенная станция включает модуль подготовки газа, состоящий из блока переключения с узлами переключения высокого и низкого давления и узлом распределения, узла очистки газа, подогревателя с узлами нагрева газа и воздуха, блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623726
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.de1d

Устройство промежуточной сепарации газа (варианты)

Изобретение относится к устройствам для подготовки природного газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложено два варианта устройства. Устройство по варианту 1 включает дефлегматор с дефлегматорной секцией, два редуцирующих устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624654
Дата охранного документа: 05.07.2017
26.08.2017
№217.015.de32

Установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов из нефти

Изобретение относится к устройствам для промысловой подготовки к транспорту сероводород- и меркаптансодержащей нефти по показателю "содержание сероводорода и метил- и этилмеркаптанов" и может найти применение в нефтяной промышленности. Описана установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624625
Дата охранного документа: 05.07.2017
Показаны записи 151-160 из 348.
25.08.2017
№217.015.d21e

Установка низкотемпературного получения метанола

Изобретение относится к установке низкотемпературного получения метанола, включающей блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621671
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4c6

Установка хелатной сероочистки газа

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая абсорбер, регенератор, устройство для дегазации и осветления насыщенного абсорбента, устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622299
Дата охранного документа: 14.06.2017
26.08.2017
№217.015.d63f

Установка трехпродуктовой подготовки сернистого природного газа

Изобретение относится к установкам подготовки природного газа к транспорту низкотемпературной сепарацией и может быть использовано в газовой промышленности. Установка трехпродуктовой подготовки сернистого природного газа включает входной сепаратор, дефлегматор, редуцирующее устройство и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622925
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d64e

Установка низкотемпературной сепарации (варианты)

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа к транспорту путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Установка низкотемпературной сепарации включает дефлегматор-стабилизатор с верхней дефлегматорной и нижней отгонной секциями, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622926
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d6de

Трехпродуктовая установка комплексной подготовки природного газа (варианты)

Изобретение относится к промысловой подготовке природного газа и может найти применение в газовой промышленности. Предложено четыре варианта установки, состоящей из блоков входной сепарации, подготовки газа, стабилизации конденсата и каталитической переработки. При работе первого варианта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622930
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d6fe

Установка улавливания легких фракций

Изобретение относится к улавливанию легких фракций в резервуарных парках хранения легковоспламеняемых и горючих жидкостей и может найти применение в различных отраслях промышленности. Установка улавливания легких фракций включает компрессор и устройство для охлаждения и сепарации, установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623001
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.daa1

Способ очистки сточных вод от летучих органических соединений

Изобретение относится к очистке сточных вод, загрязненных механическими примесями и минеральными солями, от летучих органических соединений. Исходную сточную воду 1 нагревают балансовым потоком 3 продуктов окисления в теплообменнике 2. Летучие органические соединения отдувают от нагретой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623752
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbea

Автономная блочно-модульная автоматизированная газораспределительная станция

Изобретение относится к газораспределительным станциям. Предложенная станция включает модуль подготовки газа, состоящий из блока переключения с узлами переключения высокого и низкого давления и узлом распределения, узла очистки газа, подогревателя с узлами нагрева газа и воздуха, блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623726
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.de1d

Устройство промежуточной сепарации газа (варианты)

Изобретение относится к устройствам для подготовки природного газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложено два варианта устройства. Устройство по варианту 1 включает дефлегматор с дефлегматорной секцией, два редуцирующих устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624654
Дата охранного документа: 05.07.2017
26.08.2017
№217.015.de32

Установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов из нефти

Изобретение относится к устройствам для промысловой подготовки к транспорту сероводород- и меркаптансодержащей нефти по показателю "содержание сероводорода и метил- и этилмеркаптанов" и может найти применение в нефтяной промышленности. Описана установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624625
Дата охранного документа: 05.07.2017
+ добавить свой РИД