Способ получения метанола

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Азот(72) Авторы Сосна Михаил ЕфимовичЛукашевич Олег Николаевич Юрша Иосиф Антонович Пасиков Петр Викторович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Азот(57) Способ получения метанола из очищенного от серы углеводородного сырья путем двухступенчатой парокислородной каталитической конверсии сырья, охлаждения полученного конвертированного синтез-газа, удаления из него влаги и синтеза из него метанола под давлением по циркуляционной схеме, отличающийся тем, что из синтез-газа дополнительно удаляют диоксид углерода известными способами до отношения(Н 2 -СО 2)/(СО 2 СО) равного 2,6-3,1 при отношении оксида углерода к диоксиду углерода равном 2,4-4,2.(56) Караваев М.М. и др. Технология синтетического метанола. - М. Химия, 1984. - С. 13,27-29, 31, 97.2135454 1, 1999.95109435 1, 1995.1442513 1, 1988.0839786 3, 1999.0533231 1, 1993.2052444 1, 1996. Предполагаемое изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано на предприятиях химической и нефтехимической промышленности,производящих синтетические спирты и, в частности, метанол. Известен способ производства метанола, в котором синтез-газ для синтеза метанола получается методом паровой каталитической конверсии природного газа с водяным паром в трубчатых печах под давлением до 3,0 МПа. Получаемый в процессе конверсии газ имеет факториал(Н 2-СО 2)/(С 2 СО)3, что предопределяет избыток водорода в синтезгазе в сравнении со стехиометрически необходимой величиной 2. После охлаждения и выделения влаги синтез-газ сжимается до давления 8,5-9,5 МПа и подается как свежий газ на синтез метанола, осуществляемый по циркуляционной схеме. При этом свежий газ смешивается с циркуляционным газом и эта смесь подается на колонну синтеза метанола,загруженную низкотемпературным медьсодержащим катализатором. После колонны син 5495 1 теза реакционная смесь, содержащая водород, окислы углерода, пары метанола и воду, а также такие инертные компоненты как метан и азот, охлаждается и при этом пары метанола и воды конденсируются. После сепарации воднометанольной смеси, являющейся метанолом-сырцом, из циркуляционного газа отбирается его часть в виде продувки, в которой основным компонентом является водород. Продувка используется в качестве топлива в трубчатой печи для сжигания и обогрева реакционных труб, в которых происходит эндотермический процесс паровой конверсии. Метанол-сырец содержит от 18-21 влаги и может быть использован в качестве товарного продукта только после ее удаления термической выпаркой 1. Недостатком аналога является повышенное содержание влаги в метаноле-сырце. Наиболее близким по технической сути к предполагаемому изобретению является способ производства метанола, в котором синтез-газ получается двухступенчатой парокислородной конверсией, в котором процесс первичного парового риформинга осуществляется в трубчатом конверторе за счет охлаждения в косвенном теплообмене конвертируемого газа после шахтной кислородной доконверии остаточного после первого риформинга метана. Получаемый синтез-газ имеет величину факториала 2,01-2,015 наиболее экономически эффективную для производства метанола. Соотношение СО/2 с синтез-газе находится на уровне 1,3-1,7. После охлаждения и выделения технологической влаги синтез-газ сжимается до давления 8,5-9,5 МПа и подается на синтез метанола по циркуляционной схеме. Получаемый в процессе метанол-сырец содержит 18-21 влаги 2. Недостатком известного решения способа получения метанола является также повышенное содержание влаги в метаноле, что требует введение дополнительной стадии в технологическом процессе, связанного с дополнительным расходом тепла на его упаривание. Задачей предполагаемого изобретения является получение метанол-сырца с пониженным содержанием влаги. Задача решается следующим образом. Способ получения метанола из очищенного от серы углеводородного сырья путем двухступенчатой парокислородной каталитической конверсии сырья, охлаждения полученного конвертированного синтез-газа, удаления из него влаги и синтеза из него метанола под давлением по циркуляционной схеме. Согласно изобретению из синтез-газа дополнительно удаляют диоксид углерода известными способами до отношения (Н 2-СО 2)/(2) равного 2,6-3,1 при отношении оксида углерода к диоксиду углерода равном 2,4-4,2. Благодаря вышеприведенному соотношению в предлагаемом решении по сравнению с известным Н 2-СО 2/СО 2 СО 2,01-2,015 и СО/СО 21,3-1,7 содержание влаги в метанолсырце снижается на 60 с 21 до 9,8 , т.е. позволяет использовать метанол-сырец как товарную продукцию без дополнительного упаривания влаги. Изобретение поясняется следующими примерами. Пример 1. Природный газ из заводского коллектора под давлением 2,7 МПа смешивается с 97 водородом до содержания последнего в смеси 5 и эта смесь, нагретая в выносном огневом подогревателе до 400 С, пройдя стадию очистки от сернистых соединений смешивается с перегретым до 500 С поступает в реакционные трубы трубчатого конвертора. Температура конвертированного газа после реакционных труб 658 С, а содержание метана - 38,2 . С этими параметрами конвертированный газ подается в шахтный доконвертор второй ступени, где он взаимодействует с кислородсодержащим газом. Соотношение исходный природный газкислород 0,47. Температура технологического потока после шахтного конвертора 926 С, а конвертированный газ в пересчете на сухой имеет следующий состав СО 2 - 11,31 СО - 16,95 Н 2 - 69,97 СН 4 - 0,6 , кроме того, в составе газа имеются инертные примеси азота и аргона. Соотношение СО/СО 2 в конвертированном газе - 1,5, а величина факториала - 2,075. После шахтного конвертора поток конвер 2 5495 1 тированного газа проходит межтрубное пространство трубчатого конвертора, охлаждаясь,отдавая тепло при косвенном теплообмене смеси, реагирующей в реакционных трубах. Охлаждаемый до 540 С поток конвертированного газа после шахтного конвертора последовательно проходит систему утилизации тепла, где охлаждается до 40 С и с этой температурой подается в адсорбер промежуточной очистки от диоксида углерода водным раствором моноэтаноламина. В очищенном газе содержание диоксида углерода уменьшилось до 7,4 , величина факториала и соотношение СО/СО 2 возросли соответственно до 2,616 и 2,39. Синтез-газ после охлаждения и выделения влаги сжимается до давления 9,0 МПа и подается в синтез метанола, работающего по циркуляционной схеме. В результате синтеза на низкотемпературном медьсодержащем катализаторе получается метанолсырец, содержащий 14,09 весовыхводы. Пример 2. Технологический режим конверсии повторяет режим, приведенный в примере 2. На стадии очистки от диоксида углерода его содержание в сухом конвертированном газе уменьшается с 11,3 до 6,1 , что приводит к увеличению значений факториала до 2,82 и СО/СО 2 до 2,94, что позволяет получить метанол-сырец с содержанием воды 12,5 весовых и использовать его как товарную продукцию. Пример 3. Технологический режим конверсии повторяет режим, приведенный в примере 1. На стадии очистки от диоксида углерода его содержание в сухом конвертированном газе уменьшается с 11,3 до 4,4 , что позволяет получить метанол-сырец с содержанием воды 9,8 весовых и использовать его как товарную продукцию. При этом соотношение СО/СО 24,17, а величина факториала 3,1. Использование предлагаемого способа получения метанола позволит получить товарный метанол-сырец с влагой 9,8 с меньшими затратами на оформление технологического процесса. Источники информации 1.5252609, 1993. 2. Караваев М.М. и др. Технология синтетического метанола. - М. Химия, 1984. С. 13, 27-29, 31, 97. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.