RU2695209C1 - Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol - Google Patents
Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695209C1 RU2695209C1 RU2019100274A RU2019100274A RU2695209C1 RU 2695209 C1 RU2695209 C1 RU 2695209C1 RU 2019100274 A RU2019100274 A RU 2019100274A RU 2019100274 A RU2019100274 A RU 2019100274A RU 2695209 C1 RU2695209 C1 RU 2695209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- gas
- outlet
- inlet
- separator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к установкам для регенерации метанола из водных растворов метанола (далее в тексте - BMP) и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.The invention relates to plants for the recovery of methanol from aqueous methanol solutions (hereinafter referred to as BMP) and can be used in the oil and gas industry.
Известны установки регенерации метанола (см. Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. М.: Недра, 1986, 238 с. и Караваев М.М. Технология синтетического метанола. М.: Химия, 1984, 240 с.) в которых на регенерацию поступает насыщенный BMP с установки подготовки газа, где метанол применяется для предотвращения гидратообразования. Для извлечения метанола из BMP используется стационарный процесс ректификации при атмосферном давлении с испарением жидкости в кубовой части и парциальной дефлегмацией.Known installation of methanol regeneration (see. Accountant E.B. Methanol and its use in the gas industry. M: Nedra, 1986, 238 pp. And Karavaev MM Technology of synthetic methanol. M: Chemistry, 1984, 240 pp. ) in which saturated BMP comes from the gas treatment unit, where methanol is used to prevent hydrate formation. To extract methanol from BMP, a stationary distillation process at atmospheric pressure is used with evaporation of the liquid in the bottom part and partial reflux.
В результате проведения процесса образуется три материальных потока (один целевой и два побочных):As a result of the process, three material flows are formed (one target and two secondary):
- регенерированный водно-метанольный раствор высокой концентрации (более 90 мас. %), направляемый в емкостной парк;- regenerated water-methanol solution of high concentration (more than 90 wt.%), sent to the tank farm;
- кубовая вода с концентрацией метанола менее 4 мас. %, направляемая на утилизацию;- still water with a methanol concentration of less than 4 wt. % allocated for disposal;
- газ дегазации, (содержащий легкие компоненты природного газа, метанол и воду), направляемый, как правило, на факел.- gas degassing (containing light components of natural gas, methanol and water), directed, as a rule, to the torch.
Также известна установка регенерации метанола, реализующая процесс предотвращения гидратообразования природного газа (см. а.с. SU 1330124 А1, С07С 31/04, С07С 29/76, 15.08.1987). В установку входят ректификационная колонна, в которой выполнен вход насыщенного водометанольного раствора, выход парогазовой смеси и вход нагретого газа в кубовую часть колонны из нагревателя, холодильник (охлаждающий аппарат), вход которого связан с выходом парогазовой смеси из ректификационной колонны, а выход охлажденной парогазовой смеси из холодильника связан с входом в первый сепаратор, в котором также выполнены выход воды из установки и выход газометанольной смеси на охлаждение в другой холодильник, выход из которого связан с входом охлажденной газометанольной смеси во второй сепаратор, в котором выполнен выход товарного метанола с установки. Ректификационная колонна представляет собой массообменный аппарат с 40 теоретическими ступенями контакта. Жидкость с нижней части колонны не отводится.Also known is a methanol recovery unit that implements the process of preventing hydrate formation of natural gas (see AS SU 1330124 A1, C07C 31/04, C07C 29/76, 08/15/1987). The installation includes a distillation column, in which a saturated water-methanol solution is introduced, an outlet of a gas-vapor mixture, and a heated gas inlet to a bottom of a column from a heater, a refrigerator (cooling apparatus), the inlet of which is connected to the outlet of a gas-vapor mixture from a distillation column, and the outlet of a cooled vapor-gas mixture from the refrigerator is connected to the entrance to the first separator, in which water is also exited from the unit and the gas-methanol mixture is cooled to another refrigerator, the output of which is connected to the course of the cooled gas-methanol mixture into the second separator, in which the output of commodity methanol from the installation. The distillation column is a mass transfer apparatus with 40 theoretical contact steps. No liquid is drained from the bottom of the column.
Упомянутое выше техническое решение имеет следующие недостатки:The technical solution mentioned above has the following disadvantages:
- вся вода, поступающая в колонну, направляется в первый сепаратор, что приводит увеличению паровой нагрузки верхней части колонны и высокому энергопотреблению на испарение всего входного потока;- all water entering the column is sent to the first separator, which leads to an increase in the steam load of the upper part of the column and high energy consumption for evaporation of the entire inlet stream;
- поток рециркулирующего газа из второго (холодного) сепаратора характеризуется низким влагосодержанием, определяемым температурой его работы, причем этот поток при подаче в нижнюю (отгонную) часть ректификационной колонны охлаждает ее за счет внесения холода с потоком газа и за счет испарения воды и метанола и для компенсации этого эффекта требуется дополнительный подвод тепла.- the recycle gas stream from the second (cold) separator is characterized by low moisture content, determined by its operating temperature, and this stream, when fed into the lower (distant) part of the distillation column, cools it by introducing cold with the gas stream and by evaporation of water and methanol and for Compensation for this effect requires an additional supply of heat.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание эффективной установки регенерации водного раствора метанола.The problem to which the claimed invention is directed, is to create an effective installation for the regeneration of an aqueous solution of methanol.
Техническим результатом заявленной установки регенерации водного раствора метанола является повышение качества регенерации BMP и повышение эффективности процесса регенерации BMP за счет повышения селективности процесса извлечения метанола и снижения энергопотребления на испарение воды в кубовой части ректификационной колонны и на конденсацию паров метанола и воды в верхней части ректификационной колонны.The technical result of the claimed plant for the recovery of an aqueous solution of methanol is to improve the quality of BMP regeneration and to increase the efficiency of the BMP regeneration process by increasing the selectivity of the methanol extraction process and lowering the energy consumption for water evaporation in the still part of the distillation column and for condensation of methanol and water vapors in the upper part of the distillation column.
Технический результат достигается за счет разработки установки регенерации водного раствора метанола, в состав которой входят рекуперативный теплообменник, ректификационная колонна, охлаждающий теплообменник, первый сепаратор, насос орошения, компрессор, рекуперативный теплообменный аппарат, теплообменник, второй сепаратор и испаритель, при этом вход нагретого водного раствора метанола в ректификационную колонну, соединен с выходом нагретого водного раствора метанола, выполненным в рекуперативном теплообменнике, вход газового потока, выполненный в ректификационной колонне, соединен с выходом охлаждающего газового потока, выполненным в рекуперативном теплообменном аппарате, вход для орошающего жидкостного потока, выполненный в ректификационной колонне, соединен с напорным патрубком насоса орошения, всасывающий патрубок которого соединен с выходом жидкостного потока, выполненным в первом сепараторе, выход парогазовой смеси, выполненный в ректификационной колонне, соединен с входом охлаждающего теплообменника, выход которого соединен с входом парогазовой смеси, выполненным в первом сепараторе, выход кубовой жидкости, выполненный в ректификационной колонне, соединен с входом кубовой жидкости, выполненным в испарителе, выход пара из которого соединен с входом пара, выполненным в кубовой части ректификационной колонны, выход нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости, выполненный в испарителе, соединен с входом нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости, выполненным в рекуперативном теплообменнике, выход парогазовой смеси, выполненный в первом сепараторе, соединен с входом компрессора, выход из которого соединен с входом компримированной парогазовой смеси, выполненным в рекуперативном теплообменном аппарате, вход охлаждающего газового потока, выполненный в рекуперативном теплообменном аппарате, соединен с выходом газового потока, выполненным во втором сепараторе, выход охлажденной газожидкостной смеси, выполненный в рекуперативном теплообменном аппарате, соединен с входом газожидкостной смеси, выполненным теплообменнике, выход охлажденной газожидкостной смеси, выполненный в теплообменнике, соединен с входом газожидкостной смеси, выполненном во втором сепараторе, при этом теплообменник имеет вход и выход внешней охлаждающей среды, а второй сепаратор имеет выход газового потока, соединенный с входом газового потока, выполненным в рекуперативном теплообменном аппарате, а также выход регенерированного водного раствора метанола.The technical result is achieved due to the development of a methanol aqueous solution regeneration installation, which includes a recuperative heat exchanger, a distillation column, a cooling heat exchanger, a first separator, an irrigation pump, a compressor, a regenerative heat exchanger, a heat exchanger, a second separator and an evaporator, while the input of a heated aqueous solution methanol in a distillation column, connected to the outlet of a heated aqueous solution of methanol, made in a recuperative heat exchanger, the entrance of gas sweat an eye made in a distillation column is connected to an outlet of a cooling gas stream made in a recuperative heat exchanger, an inlet for an irrigation liquid stream made in a distillation column is connected to a pressure port of an irrigation pump, the suction pipe of which is connected to an outlet of a liquid stream made in the first separator, the vapor-gas mixture outlet made in the distillation column is connected to the inlet of the cooling heat exchanger, the outlet of which is connected to the inlet of the gas-vapor mixture and, performed in the first separator, the bottoms liquid outlet made in the distillation column is connected to the bottom bottoms inlet made in the evaporator, the steam outlet from which is connected to the steam inlet made in the bottoms of the distillation column, the outlet of the heated and unevaporated bottoms liquid, made in the evaporator, connected to the inlet of the heated and unevaporated part of the bottoms liquid, made in the recuperative heat exchanger, the output of the vapor-gas mixture made in the first separator, connected to the inlet of the compressor a, the outlet of which is connected to the input of the compressed vapor-gas mixture made in the recuperative heat exchanger, the inlet of the cooling gas stream made in the recuperative heat exchanger, connected to the outlet of the gas stream made in the second separator, the outlet of the cooled gas-liquid mixture made in the recuperative heat exchanger connected to the inlet of the gas-liquid mixture made by the heat exchanger, the output of the cooled gas-liquid mixture made in the heat exchanger is connected to the inlet g a liquid mixture made in the second separator, while the heat exchanger has an inlet and outlet of an external cooling medium, and the second separator has an outlet of a gas stream connected to an inlet of a gas stream made in a regenerative heat exchanger, and also the output of a regenerated aqueous methanol solution.
Заявленное изобретение поясняется чертежом.The claimed invention is illustrated in the drawing.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing.
На чертеже представлена установка регенерации BMP, в состав которой входят: рекуперативный теплообменник 1 для нагрева поступающего в установку насыщенного раствора BMP, ректификационная колонна 2, охлаждающий теплообменник 3 для охлаждения парогазовой смеси, поступающей из ректификационной колонны 2, насос 4 орошения, первый сепаратор 5, компрессор 6 для компримирования охлажденной в охлаждающем теплообменнике 3 парогазовой смеси, рекуперативный теплообменный аппарат 7 для охлаждения образующейся в нем газожидкостной смеси, теплообменник 8 для охлаждения поступившей в него из рекуперативного теплообменного аппарата 7 газожидкостной среды, второй сепаратор 9, испаритель 10, трубопровод 11 подачи насыщенного водометанольного раствора в рекуперативный теплообменник 1, трубопровод 12 подачи нагретого водометанольного раствора в ректификационную колонну 2, трубопровод 13 отвода парогазовой смеси из ректификационной колонны 2, трубопровод 14 подачи охлажденной парогазовой смеси, образованной в ректификационной колонне 2, в первый сепаратор 5, трубопровод 15 отвода парогазовой смеси, образованной при первичной сепарации, трубопровод 16 отвода жидкостного потока, образованного при первичной сепарации, трубопровод 17 подачи жидкостного потока, образованного при первичной сепарации, в ректификационную колонну, трубопровод 18 подачи компримированной парогазовой смеси в рекуперативный теплообменный аппарат 7, трубопровод 19 подачи образованной в рекуперативном теплообменном аппарате 7 газожидкостной смеси в теплообменник 8, трубопровод 20 подачи охлажденной в теплообменнике 8 газожидкостной смеси во второй сепаратор 9, трубопровод 21 отвода регенерированного BMP с установки, трубопровод 22 отвода образованного при вторичной сепарации газового потока в рекуперативный теплообменный аппарат 7, трубопровод 23 подачи охлаждающего газового потока в ректификационную колонну 2, трубопровод 24 отвода кубовой жидкости в испаритель 10, трубопровод 25 отвода паров испаренной части кубовой жидкости из испарителя 10 в ректификационную колонную 2, трубопровод 26 подачи нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости из испарителя 10 в рекуперативный теплообменник 1 и трубопровод 27 отвода охлажденной неиспаренной части кубовой жидкости с установки на утилизацию, трубопровод 28 подачи внешней среды в теплообменник 8, трубопровод 29 отвода внешней среды из теплообменника 8.The drawing shows a BMP regeneration unit, which includes: a recuperative heat exchanger 1 for heating the saturated BMP solution entering the unit, a
Рекуперативный теплообменник 1 предназначен для нагрева насыщенного BMP по прямому ходу и охлаждения кубовой жидкости, отводимой затем на утилизацию, по обратному ходу и оснащена:The recuperative heat exchanger 1 is designed to heat saturated BMP in the forward direction and to cool the bottoms liquid, which is then diverted for disposal, in the reverse direction and equipped with:
- патрубком подвода насыщенного BMP, соединенным с трубопроводом 11;- a supply pipe saturated BMP connected to the
- патрубком отвода нагретого BMP, соединенным с трубопроводом 12;- the outlet pipe heated BMP connected to the
- патрубком, подвода греющей среды (нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости из испарителя 10), соединенным с трубопроводом 26;- a pipe supplying a heating medium (heated and unevaporated parts of bottoms liquid from the evaporator 10) connected to the
- патрубком отвода греющей среды (нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости) на утилизацию, соединенным с трубопроводом 27.- a branch pipe for discharging the heating medium (heated and unevaporated part of bottoms liquid) for disposal connected to the
Ректификационная колонна 2 представляет собой массообменный аппарат тарельчатого или насадочного типа, оснащенный отсеком отбора углеводородов из массообменной части (размещение отсека по высоте ректификационной колонны 2 определяется температурой кипения жидких углеводородов) и кубовой частью. При этом колонна 2 оснащена следующими патрубками:
- первый входной патрубок - патрубок подвода нагретого водометанольного раствора, выполненный в средней части колонны 1 и соединенный с трубопроводом 12;- the first inlet pipe is a pipe for supplying a heated water-methanol solution, made in the middle of the column 1 and connected to the
- второй входной патрубок - патрубок подвода охлаждающего газового потока, выполненный в верхней части колонны 2 и соединенный с трубопроводом 23;- the second inlet pipe is a pipe for supplying a cooling gas stream, made in the upper part of the
- третий входной патрубок - патрубок подвода жидкостного потока на орошение колонны 2, выполненный в верхней (укрепляющей) массообменной части колонны 2 выше тарелки питания или под тарелкой питания и соединенный с трубопроводом 17;- the third inlet pipe is a pipe for supplying liquid flow to the
- четвертый входной патрубок - патрубок подвода паров испаренной кубовой жидкости, выполненный в кубовой (нижней) части колонны 2 и соединенный с трубопроводом 25;- the fourth inlet pipe is a pipe for supplying vapor of the vaporized bottoms liquid, made in the bottoms (bottom) of the
- первый выходной патрубок - патрубок отвода парогазовой смеси из колонны 2, выполненный в верхней (укрепляющей) массообменной части колонны 2 и соединенный с трубопроводом 13;- the first outlet pipe - pipe exhaust gas mixture from the
- второй выходной патрубок - патрубок отвода кубовой жидкости из колонны 2, выполненный в ее кубовой (нижней) части и связанный с трубопроводом 24.- the second outlet pipe is a pipe for removal of bottoms liquid from the
Охлаждающий теплообменник 3 оснащен входным патрубком подвода охлаждаемой среды, указанный входной патрубок связан с трубопроводом 13, через который в указанный теплообменник 3 поступает парогазовая смесь, образованная в ректификационной колонне 2, также охлаждающий теплообменник 3 оснащен выходным патрубком, связанным с трубопроводом 14, через который осуществляется отвод охлажденной в теплообменнике 3 парогазовой смеси в первый сепаратор 5. В качестве охлаждающей среды в указанном теплообменнике 3 может быть использован атмосферный воздух, а также и другая охлаждающая среда, например, охлаждающая среда, отводимая из рекуперативного теплообменного аппарата 7 по трубопроводу 23, или газы, отводимые с установки подготовки газа, а именно: газ, отделенный при промежуточной сепарации, газ, отделенный при низкотемпературной сепарации, хладагент из холодильной машины.The
Насос 4 орошения оснащен всасывающим патрубком, соединенным с трубопроводом 16, через который в насос 4 поступает жидкостной поток, выделенный после первичной сепарации, а также напорным патрубком, соединенным с трубопроводом 17, через который осуществляется подача указанного жидкостного потока на орошение в колонну 2 (жидкостной поток подается на верхние (укрепляющие) секции массообменной части колонны 2).The irrigation pump 4 is equipped with a suction nozzle connected to the
Первый сепаратор 5 оснащен следующими патрубками:The first separator 5 is equipped with the following nozzles:
- входным патрубком подвода охлажденной парогазовой смеси, выполненный в средней части первого сепаратора 5 и соединенный с трубопроводом 14;- the inlet pipe for supplying a cooled vapor-gas mixture, made in the middle part of the first separator 5 and connected to the
- выходным патрубком отвода жидкостного потока, выделенного при первичной сепарации, выполненным в нижней части сепаратора 5 и соединенным с трубопроводом 16;- the outlet pipe of the outlet of the liquid stream allocated during the primary separation, made in the lower part of the separator 5 and connected to the
- выходным патрубком отвода выделенной при первичной сепарации парогазовой смеси, выполненным в верхней части сепаратора 5 и соединенным с трубопроводом 15.- the outlet outlet pipe allocated during the primary separation of the gas mixture, made in the upper part of the separator 5 and connected to the
Компрессор 6 оснащен входным патрубком подвода выделенной при первичной сепарации парогазовой смеси из первого сепаратора 5, соединенным с трубопроводом 15, а также выходным патрубком отвода компримированной парогазовой смеси, связанный с трубопроводом 18.The compressor 6 is equipped with an inlet pipe for supplying the vapor-gas mixture extracted from the primary separation from the first separator 5, connected to the
Рекуперативный теплообменный аппарат 7 представляет собой холодильник-конденсатор, который может быть выполнен в виде кожухотрубного, пластинчатого, спирального или другого типа теплообменного аппарата, и оснащен следующими патрубками:Recuperative heat exchanger 7 is a condenser refrigerator, which can be made in the form of a shell-and-tube, plate, spiral or other type of heat exchanger, and is equipped with the following pipes:
- первый входной патрубок - патрубок подвода охлаждаемой среды, соединенный с трубопроводом 18, по которому в рекуперативный теплообменный аппарат 7 поступает компримированная парогазовая смесь из компрессора 6;- the first inlet pipe is a pipe for supplying a cooled medium connected to a
- второй входной патрубок - патрубок подвода охлаждающей среды (охлаждающего газового потока из второго сепаратора), соединенный с трубопроводом 22;- the second inlet pipe is a pipe for supplying a cooling medium (cooling gas stream from the second separator) connected to the
- первый выходной патрубок - патрубок отвода охлажденной среды (газожидкостная смесь, образованная в рекуперативном теплообменном аппарате 7), соединенный с трубопроводом 19;- the first outlet pipe - pipe outlet of the cooled medium (gas-liquid mixture formed in a regenerative heat exchanger 7), connected to the
- второй выходной патрубок - патрубок отвода охлаждаемой среды (охлаждающий газовый поток), соединенный с трубопроводом 23, по которому охлаждающий газовый поток поступает в верхнюю часть ректификационной колонны 2.- the second outlet pipe - the pipe outlet of the cooled medium (cooling gas stream) connected to the
Теплообменник 8 оснащен следующими парубками:The heat exchanger 8 is equipped with the following sections:
- первый входной патрубок - патрубок подвода охлажденной охлаждаемой среды (газожидкостная смесь), соединенный с трубопроводом 19, по которому в теплообменник 8 газожидкостная смесь поступает из рекуперативного теплообменного аппарата 7;- the first inlet pipe is a pipe for supplying a cooled cooled medium (gas-liquid mixture) connected to a
- первый выходной патрубок - патрубок отвода охлажденной среды (газожидкостной среды), соединенный с трубопроводом 20;- the first outlet pipe - pipe outlet of the cooled medium (gas-liquid medium) connected to the
- второй входной патрубок - патрубок подвода внешней охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 28;- the second inlet pipe is a pipe for supplying an external cooling medium connected to the pipeline 28;
- второй выходной патрубок - патрубок отвода внешней охлаждающей среды, соединенный с трубопроводом 29.- the second outlet pipe - pipe outlet of the external cooling medium connected to the pipe 29.
Второй сепаратор 9 оснащен следующими патрубками:The second separator 9 is equipped with the following nozzles:
- патрубок подвода газожидкостной смеси, соединенный с трубопроводом 20, по которому газожидкостная смесь из теплообменника 8 поступает на вторичную сепарацию;- a nozzle for supplying a gas-liquid mixture connected to a
- патрубок отвода газового потока, выделенного при вторичной сепарации, соединенный с трубопроводом 22, по которому указанный газовый поток отводится в рекуперативный теплообменный аппарат 7;- a pipe for exhausting the gas stream extracted during the secondary separation, connected to the
- патрубок отвода регенерированного водометанольного раствора с установки.- a branch pipe of the recovered water-methanol solution from the installation.
Испаритель 10 представляет собой испаритель огневого нагрева или испаритель с промежуточным теплоносителем и оснащен патрубком подвода кубовой жидкости из кубовой части ректификационной колонны 2, связанным с трубопроводом 24, патрубком отвода паров испаренной кубовой жидкости из испарителя 10, связанным с трубопроводом 25, по которому испаренная часть кубовой жидкости направляется в кубовую часть ректификационной колонны 2, и патрубком отвода нагретой и неиспаренной части кубовой жидкости, связанным с трубопроводом 26, по которому неиспаренная часть кубовой жидкости поступает в рекуперативный теплообменник 1 для нагрева поступающей в установку водометанольной смеси.The evaporator 10 is a fire heating evaporator or an evaporator with an intermediate coolant and is equipped with a pipe for supplying bottoms liquid from the bottoms of the
Отбор кубовой жидкости из испарителя 10 осуществляется под контролем регулирующего клапана (на чертеже не показан) и производится через выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 26.The selection of bottoms liquid from the evaporator 10 is carried out under the control of a control valve (not shown in the drawing) and is carried out through an outlet pipe connected to the
Установка регенерации водного раствора метанола работает следующим образом.Installation regeneration of an aqueous solution of methanol works as follows.
Исходный BMP направляют в трехфазный разделитель (не показан на чертеже), где происходит дегазация и отделение нестабильного углеводородного конденсата.The initial BMP is sent to a three-phase separator (not shown in the drawing), where degassing and separation of the unstable hydrocarbon condensate takes place.
Затем по трубопроводу 11 BMP с концентрацией более 1 масс. % и температурой около 20°С подают в патрубок подачи водометанольного раствора (нагреваемой среды) рекуперативного теплообменника 1.Then through the
BMP подогревается до температуры около 60°С в рекуперативном теплообменнике 1 и поступает по трубопроводу 12 в среднюю часть ректификационной колонны 2.BMP is heated to a temperature of about 60 ° C in a recuperative heat exchanger 1 and enters through the
В ректификационной колонне 2 происходит концентрирование метанола в паровой фазе в верхней (укрепляющей) части ректификационной колонны 2 и концентрирование воды в жидкой фазе в нижней (отгонной, кубовой) части ректификационной колонны 2.In
Ректификационная колонна 2 содержит 10-15 теоретических ступеней контакта. По высоте ректификационной колонны 2 за счет подогрева кубовой части и поступления более холодного жидкостного потока через трубопровод 17 подачи жидкостного потока на орошение колонны 2 устанавливаются стационарные профили температур и концентраций метанола и воды.
Ректификационная колонна 2 работает в режиме, когда весь жидкостной поток, образовавшийся в первом сепараторе 5, возвращается в качестве жидкостного потока в ректификационную колонну 2 при атмосферном или небольшом (10…50 кПа) избыточном давлении.The
С верха ректификационной колонны 2 парогазовая смесь, насыщенная водой и метанолом, поступает с температурой около 70°С по трубопроводу 13 в охлаждающий теплообменник 3, где охлаждается до температуры 20…25°С. Охлаждение упомянутой парогазовой смеси до более низких температур позволяет получать регенерированный BMP с концентрацией метанола более 80%, но ограничивает применение в охлаждающем теплообменнике 3 в качестве охлаждающей среды атмосферного воздуха в летний период.From the top of the
После охлаждения в охлаждающем теплообменнике 3 охлажденная парогазовая смесь по трубопроводу 14 поступает в первый сепаратор 5, где отделяется жидкостной поток, переставляющий собой водный раствор метанола с концентрацией 22-27 масс. %, который поступает в трубопровод 16 отвода жидкостного потока на всасывающий патрубок насоса 4 орошения. Затем упомянутый BMP нагнетается насосом 4 орошения в трубопровод 17 и подается в качестве орошения (флегмы) в верхнюю секцию массообменной части ректификационной колонны 2.After cooling in the
Парогазовая смесь, выделяемая в первом сепараторе 5, по трубопроводу 15 подается в компрессор 6, где она дожимается (компримируется) до 3…5 атм.The gas-vapor mixture released in the first separator 5 is fed through the
Компримированная парогазовая смесь по трубопроводу 18 подается с температурой 60…90°С во входной патрубок для охлаждаемой среды (компримированной парогазовой смеси) рекуперативного теплообменного аппарата 7, в котором она охлаждается до температуры 20…30°С. В качестве охлаждающей среды рекуперативного теплообменного аппарата 7 используется газовый поток (так называемый рециркулирующий газовый поток), отводимый из второго сепаратора 9. Из рекуперативного теплообменного аппарата 7 охлажденная газожидкостная (газометанольная) смесь по трубопроводу 19 поступает во входной патрубок охлаждаемой среды (газометанольной смеси) теплообменного аппарата 8, в котором она охлаждается до температуры минус20…30°С. В качестве охлаждающей среды теплообменного аппарата 8 может использоваться газ низкотемпературной сепарации или иной низкотемпературный хладагент.Compressed vapor-gas mixture through
Охлажденная газожидкостная (газометанольная) смесь по трубопроводу 20 поступает во второй сепаратор 9. При охлаждении до указанных температур во втором сепараторе 9 происходит конденсация жидкости, концентрация метанола в которой составляет: 80…99 масс. %.The cooled gas-liquid (gas-methanol) mixture through the
По трубопроводу 21 осуществляется отвод из установки упомянутой жидкости в емкости хранения в качестве регенерированного BMP.
При этом для повышения концентрирования метанола возможно часть регенерированного BMP, отводимого по трубопроводу 21, направить на верхнюю тарелку ректификационной колонны 2 или в трубопровод 16 отвода жидкостного потока из первого сепаратора 5.Moreover, to increase the concentration of methanol, it is possible to send part of the regenerated BMP discharged via
Газовый поток из второго сепаратора 9 отводится через трубопровод 22 рециркулирующего газового потока в рекуперативный теплообменный аппарат 7 в качестве охлаждающей среды. После прохождения через рекуперативный теплообменный аппарат 7 упомянутый поток подают в верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания.The gas stream from the second separator 9 is discharged through a recycle
В верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания также может подаваться вместо рециркулирующего газового потока, отводимого из второго сепаратора 9, другой газ, химически инертный по отношению к метанолу и воде: углеводородный поток газа, отводимый из установок подготовки природного газа (газ низкотемпературной сепарации, газ промежуточной сепарации, газ стабилизации, азот или другой газ, химически инертный по отношению к метанолу и воде с суммарным удельным содержанием воды и метанола менее 10 г/м3).In the upper (strengthening) part of the
Если в верхнюю (укрепляющую) часть ректификационной колонны 2 выше тарелки питания или под тарелку питания подается вместо газового потока из второго сепаратора 9 горючий газ, то перед отводом регенерированного BMP с концентрацией метанола более 80 мас. % через трубопровод 21 в емкости для хранения регенерированного BMP осуществляют подогрев и дегазацию регенерированного BMP, для чего установку снабжают подогревателем и дегазатором. Подогрев и дегазацию регенерированного BMP осуществляют для удаления из него легких углеводородов перед направлением в емкости для хранения.If combustible gas is supplied to the upper (strengthening) part of the
В испаритель 10 по трубопроводу 24 осуществляется подача кубовой жидкости из ректификационной колонны 2 (температура кубовой жидкости 100…110°С).In the evaporator 10 through the
В испарителе 10 кубовая жидкость нагревается до температуры около 100…110°С и начинает испаряться. Пары испаренной части кубовой жидкости по трубопроводу 25 подачи пара подаются в кубовую часть ректификационной колонны 2.In the evaporator 10, the still liquid is heated to a temperature of about 100 ... 110 ° C and begins to evaporate. Vapors of the vaporized portion of the bottoms liquid through the
Отбор неиспаренной части кубовой жидкости (кубовой воды) из испарителя 10 осуществляется под контролем регулирующего клапана (на схеме не указан) и производится через выходной патрубок, соединенный с трубопроводом 26.The selection of the unevaporated part of the bottoms liquid (bottoms water) from the evaporator 10 is carried out under the control of a control valve (not shown in the diagram) and is carried out through the outlet pipe connected to the
Тепло неиспаренной части кубовой жидкости используется для нагрева BMP в рекуперативном теплообменнике 1.The heat of the unevaporated part of the bottoms liquid is used to heat the BMP in the recuperative heat exchanger 1.
После охлаждения в рекуперативном теплообменнике 1 потоком BMP кубовая жидкость направляется на утилизацию.After cooling in the recuperative heat exchanger 1 with a BMP stream, the bottoms liquid is sent for disposal.
Заявленное техническое решение позволит снизить число теоретических ступеней контакта в ректификационной колонне в 3-4 раза: с 40 до 10-15, а также позволит обрабатывать более низкие концентрации метанола во входном потоке: до 1 мас. % вместо 5 мас. %.The claimed technical solution will reduce the number of theoretical stages of contact in a distillation column by 3-4 times: from 40 to 10-15, and will also allow you to process lower concentrations of methanol in the input stream: up to 1 wt. % instead of 5 wt. %
За счет десорбции метанола из водного раствора метанола, осуществляемой посредством подачи рециркулирующего газового потока, получаемого при вторичной сепарации, в верхнюю (концентрационную) часть ректификационной колонны выше или под тарелку питания, и за счет использования сопровождающего процесс десорбции охлаждения, повышается концентрация метанола в водной фазе и, следовательно, повышается селективность процесса извлечения метанола, а также снижаются энергозатраты на охлаждение флегмы.Due to the desorption of methanol from an aqueous solution of methanol, carried out by supplying a recycle gas stream obtained by secondary separation, in the upper (concentration) part of the distillation column above or under a food plate, and by using the cooling accompanying the desorption process, the concentration of methanol in the aqueous phase increases and, therefore, increases the selectivity of the methanol extraction process, and also reduces the energy consumption for cooling reflux.
Компримирование потока перед вторичным сепаратором повышает содержание метанола в жидкой фазе сепараторов.Compression of the flow in front of the secondary separator increases the methanol content in the liquid phase of the separators.
При работе ректификационной колонны в режиме полного орошения (вся жидкость, образовавшаяся в первичном сепараторе, возвращается в качестве флегмы в ректификационную колонну) повышается концентрация получаемого регенерированного метанола.When the distillation column is operating in the full irrigation mode (all the liquid formed in the primary separator is returned as reflux to the distillation column), the concentration of the resulting regenerated methanol increases.
Отвод воды с небольшой примесью метанола, который осуществляется с куба ректификационной колонны в испаритель, сокращает энергозатраты на подогрев воды в кубовой части ректификационной колонны и на охлаждение паров в верхней части ректификационной колонны.The removal of water with a small admixture of methanol, which is carried out from the cube of the distillation column to the evaporator, reduces the energy consumption for heating water in the still part of the distillation column and for cooling the vapor in the upper part of the distillation column.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100274A RU2695209C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100274A RU2695209C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695209C1 true RU2695209C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100274A RU2695209C1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695209C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714651C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Adsorption unit for preparation of hydrocarbon gas |
| RU2714807C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Gas treatment plant for transportation |
| RU2728272C1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-07-28 | Игорь Борисович Мерзляков | Methanol regeneration unit |
| RU2750699C1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-07-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Adsorption unit for preparing natural gas for transport |
| RU2791272C1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-03-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Adsorption installation for natural gas preparation and transportation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1330124A1 (en) * | 1986-01-06 | 1987-08-15 | Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов | Method of regenerating methanol in process of prevention of hydrate formation in natural fuel gas |
| US5993608A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-30 | Canadian Chemical Reclaiming Ltd. | Process for recovering processing liquids |
| US6945075B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-09-20 | Elkcorp | Natural gas liquefaction |
| RU2491981C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for cleaning diethanolamine solution of admixtures |
| EP1588111B1 (en) * | 2002-12-19 | 2015-06-24 | Lummus Technology Inc. | Lean reflux-high hydrocarbon recovery process |
| RU2626612C2 (en) * | 2015-12-16 | 2017-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Autonomous plant of liquefied natural gas cleaning (versions) |
-
2019
- 2019-01-11 RU RU2019100274A patent/RU2695209C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1330124A1 (en) * | 1986-01-06 | 1987-08-15 | Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов | Method of regenerating methanol in process of prevention of hydrate formation in natural fuel gas |
| US5993608A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-30 | Canadian Chemical Reclaiming Ltd. | Process for recovering processing liquids |
| US6945075B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-09-20 | Elkcorp | Natural gas liquefaction |
| EP1588111B1 (en) * | 2002-12-19 | 2015-06-24 | Lummus Technology Inc. | Lean reflux-high hydrocarbon recovery process |
| RU2491981C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for cleaning diethanolamine solution of admixtures |
| RU2626612C2 (en) * | 2015-12-16 | 2017-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Autonomous plant of liquefied natural gas cleaning (versions) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714651C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Adsorption unit for preparation of hydrocarbon gas |
| RU2714807C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Gas treatment plant for transportation |
| RU2728272C1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-07-28 | Игорь Борисович Мерзляков | Methanol regeneration unit |
| RU2750699C1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-07-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Adsorption unit for preparing natural gas for transport |
| RU2791272C1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-03-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Adsorption installation for natural gas preparation and transportation |
| RU2835104C1 (en) * | 2024-03-22 | 2025-02-21 | Ооо "Фаст Инжиниринг" | Method of regenerating water-methanol solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2695209C1 (en) | Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol | |
| RU2611499C2 (en) | Process and plant for distillation of methanol with heat recuperation | |
| US4699642A (en) | Purification of carbon dioxide for use in brewing | |
| KR101772236B1 (en) | Combined vaporizing/stripping absorption module | |
| RU2014343C1 (en) | Method and apparatus for selection of liquid hydrocarbons | |
| RU2580319C2 (en) | Regeneration of kinetic hydrate-formation inhibitor | |
| CN102698451A (en) | Heat pump type low-temperature evaporating device and method | |
| NO164643B (en) | PROCEDURE FOR THE REGENERATION OF AN ABSORBENT SOLUTION CONTAINING ONE OR MORE GAS-COMPOUNDS WHICH CAN BE EXHAUSTED BY HEATING AND / OR STRIPPED AWAY AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE. | |
| JP2023004972A (en) | Extractive distillation column system and the use thereof in the separation of butenes from c4-hydrocarbon streams | |
| WO2020057818A1 (en) | Aqua-ammonia absorption refrigeration system | |
| US8337672B2 (en) | Method and device for producing vacuum in a petroleum distillation column | |
| US4149857A (en) | Process for the two-stage separation of ammonia | |
| US5066314A (en) | Method of removal of acid components from a gas | |
| CN203754456U (en) | Nitrogen circulation type low-temperature evaporation concentration device | |
| JP5808933B2 (en) | Extraction device and extraction method for refrigerator | |
| RU2695211C1 (en) | Method of regenerating aqueous solution of methanol | |
| CN221319888U (en) | Absorption stabilizing system of catalytic cracking device | |
| RU2482903C1 (en) | Method of producing krypton-xenon mix and device to this end | |
| CN217887011U (en) | Material low temperature concentration equipment | |
| US10682609B2 (en) | Recovery method for ammonium bicarbonate solution | |
| US1134269A (en) | Refrigerating apparatus. | |
| RU2307699C2 (en) | Method of regeneration of the saturated solution of the absorbent - triethyleneglycol | |
| TW202322882A (en) | Separating tower for treating condensed water and method thereof | |
| RU2648803C1 (en) | Method of cooling and condensation of steam gas mixture and mixture condensation system for its implementation | |
| RU2775682C1 (en) | Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of hydrocarbon condensate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211129 |