Способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообразования природного газа

СОЮЗ СОВЕТСКИ)СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 4 29/76 4 С 07 С гол 0 );Ъ1 д1йХ 11,Ч.; ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ учн исследотут по ин ородсоро Г,Кураиюк ьство СССР /26, 1981,МЕТАНОЛА ПРО- ГИДРАТООБРАЗОся алифат ости реге рый может предотвра одного га ерабытьенияа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Волго-Уральский нвательский и проектныйдобыче и переработке сдержащих газов(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИЦЕССА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА(57) Изобретение касаеческих спиртов, в частции метанола (МТ), котиспользован в процессегидратообразования при при его промысловои подготовке для транспортировки. Повышение степени извлечения МТ из его водных растворов достигается другими условиями процесса, Регенерацию МТ ведут ректификацией его водного раствора при темопературе верха колонны 75-80 С. Одновременно в колонну подают на контактирование природный газ, нагретый доО70-90 С. Полученную парогазовую смесь охлаждают в две ступени: сначала до 65-66 С, а затем до (-15)-(-20) С. Выделенный газ возвращают на стадию ректификации. Способ позволяет повысить степень регенерации МТ до 1003, концентрацию регенерированного МТ до 90-95 об.У., сократить длительность цикла регенерации в 1,6 раза, расход газа в 1,4-1,8 раза на 1 м раствора3МТ. 1 ил., 1 табл.1 133012Изобретение относится к алифатическим спиртам, а именно к усовершенствованному способу регенерации метанола из его водных растворов про 6цесса предотвращения гидратообразования природного газа, и может быть использовано при промысловой подготовке газа к транспорту, Регенерированный метанол соответствует предъявляемым к нему требованиям и может использоваться в процессе предотвращения гидратообразования природного га-за,Цель изобретения - повышение сте 15пени извлечения метанола, достигаемаясовмещением стадии контактированияприродного газа с водно-метанольнымраствором со стадией ректификации водного раствора метанола, при этом тем 20пература верха колонны составляет 7580 С, природный газ подают с темпераотурой 70-90 С, охлаждение парогазовой смеси осуществляют в две ступени:на первой ступени при 65-66 С, а навторой - при (-15)-(-20)С, а выделенный гаэ возвращают на стадиюректификации.На чертеже представлена принципиальная схема установки регенерацииметанола из его водных растворов процесса предотвращения гидратообразования природного газа.Установка состоит иэ ректификационной клнны 1, нии 2 подачи водно-метанольного раствора, линии 3 по- З 5дачи нагретого газа, линии 4 подачипарогазовой смеси в холодильник 5,линии 6, идущей из холодильника 5 вемкость 7, линии 8 подачи газомета 40нольной смеси в холодильник 10, линии 9 отвода воды, линии 11, соединяющей холодильник 10 с емкостью 12,линии 13 выхода газа и линии 14 выхода метанола из установки, компрессора 15 для подачи газа на стадию45ректификации, теплообменника 16.Способ осуществляют следующимобразом,Водно-метанольный раствор (ВМР)низкой концентрации по линии 2 подают в ректификационную колонну 1, наверху Колонны поддерживают температуОру 75-80 С, одновременно в колоннукомпрессором 15 через теплообменник16 по линии 3 подают нагретый до 7090 С газ, которым барботируют ВМР,ополученную парогазовую смесь по линии 4 отводят из колонны и подают в 4 2холодильник 5, где поддерживают температуру 65-66 С, и далее по линии б охлажденная смесь поступает в емкость 7, сконденсированную воду выбрасывают по линии 9, а газометанольную смесь по линии 8 подают в холодильник 10, где поддерживают температуру (-15)-(-20) С, сконденсированный метанол вместе с газом подают по линии 11 в емкость 12, из которой газ отбирают по линии 3, подают через компрессор 15 и теплообменник 16 в колонну 1, а метанол по линии 14 поступает на склад.П р и м е р 1, Водный раствор метанола с концентрацией 5 об,% в количестве 500 мл подают в колонну, температура наверху колонны составляоет 75 С, раствор барботируют сухимо природным газом нагретым до 70 С с расходом 220 м на 1 м раствора.эПолученную парогаэовую смесь после выхода из колонны охлаждают вхолоо дильнике первой ступени до 65 С, конденсируют в емкости воду, далее парогазовую смесь подают в холодильник второй ступени и охлаждают до темпеоратуры - 15 С, конденсируют метанол и отводят газ снова на стадию ректификации, Получают 27,77 мл водно-метанольного раствора, концентрация метанола составляет 90%, степень извлечения 100%, продолжительность процесса регенерации 2 ч.П р и м е р 2, Водный раствор метанола с концентрацией 10 об.% в количестве 500 мл подают в колонну, тем. пература наверху колонны составляет 80 С, раствор барботируют сухим наогретым до 80 С природным газом с расходом 250 м на 1 м раствора, г)олу:)3ченную парогаэовую смесь после выхода из колонны охлаждают в холодильонике первой ступени до бб С, конденсируют в емкости воду, далее парогазовую смесь подают в холодильник второй ступени и охлаждают до температуры -20 С, конденсируют метанол и от).)водят гаэ снова на стадию ректификации. Получают 52,68 мл водного раствора метанола, концентрация метанола составляет 95%, ступень извлечения 100%, продолжительность цикла 1,98 ч,П р и м е р 3, В водный раствор метанола с концентрацией 15 об.% в количестве .500 мл подают в колонну, температура наверху колонны составляет 78 С, раствор барботируют сухим1330124 3нагретым до 90 С природным газом срасходом 270 и на 1 мраствора,ьполученную парогазовую смесь послевыхода из колонны охлаждают в холосдильнике первой ступени до бб С, конденсируют в емкости воду, далее парогазовую смесь подают в холодильникавторой ступени и охлаждают до -18 С,конденсируют метанол и отводят газснова на стадию ректификации. Получают 81,52 мл водно-метанольного раствора, концентрация метанола 92%, степень извлечения 100%, продолжительность цикла 2,05 ч,Результаты проведенных исследований приведены в таблице.Производительность ректификационной колонны составляет 3 м /ч. Соответственно количество подаваемого набарботаж нагретого газа составляет660-810 м /ч или 11-13,5 м /мин, или0,183-0,225 м/с.Как видно из результатов исследований при снижении температуры на 9о,верху колонны до 70 С степень регене рации метанола снижается до 84% приконцентрации метанола 68 об.7, и увеличивается продолжительность процесса до 3 ч и расход газа до 360 м на1 .м раствора (пример 5).оПри повышении температуры до 85 Суменьшается степень извлечения метанола до 80% при снижении концентрациицелевого продукта до 63 об.7. (пример 6).При снижении температуры газа доо65 С .уменьшается степень извлеченияметанола до 85 Х при снижении его концентрации до 76 об.7 и увеличениипродолжительности цикла до 2,6 чи расхода газа до 350 м на 1 мэ 40раствора (пример 4).При увеличении температуры газаодо 95 С степень извлечения метаноласнижается до 817, концентрация метанола - до 60 об,7. (пример 7).45 4При повышении температуры в холоо дильнике второй ступени до - 12 С снижается степень регенерации метанола цо 807 при концентрации 85 об.7, поа нижение температуры ниже -20 С экономически нецелесообразно, так как увеличивает энергозатраты, не улучшая показатели процесса.П р и м е р 10. Водногметанольный раствор с концентрацией 10 об.7 и расходом 3 м и подают в ректификаци 3,.онную колонну на 14 тарелку, где подо держивают температуру верха 77 С, нисза - 108 С, одновременно барботирусют нагретым до 80 С природным газом, который подают вниз колонны (750 м /ч),зПолученную парогазовую смесь подают в холодильник 1 ступени, гдео температура составляет 66 С, сконденсированную воду сооирают в емкости 7, далее парогазовую смесь (пары метанола и газ) подают в холодильник 11 ступени, охлаждают до температурыо-18 С. Сконденсированный метанол собирают в емкости 12, который оттуда подают для повторного использования, а газ подают снова на стадию контактирования с В 11 Р. При этом количествосконденсированной воцы составляет О,1 м /ч, метанола - 0,32 м /ч (концентрация.метанола 95 об,7).Необходимое количество газа для осуществления способа циркулируют в системе.Предлагаемый способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообраэования природного газа по сравнению с известным позволяет повысить степень регенерации метанола до 100%,концентрацию регенерированного метанола до 90-95 об.Х, сократить длительность цикла регенерации в 1,6 раза, сократить расход пропускаемого газа в 1,4-1,8 раза на 1 м ра 9 створа при сохранении постоянного его объема вследствие замкнутостиТемпература в холодильнике первойоступени 65-66 С выбрана с учетом точки росы метанола, которая на 0,5- 1,5 С ниже укаэанного интервала, т.е.апри 63-64 С вместе с водой конденсируется метанол, что приводит к его по тере на первой ступени охлаждения,опри температуре выше 66 С происходит уменьшение конденсации воды на первой ступени и, как следствие, снижение концентрации метанола на второй ступени до 75 об.% (пример 9). цикла регенерации,Формула изобретения Способ регенерации метанола процесса предотвращения гидратообраэования природного газа, включающий ректификацию его водно-метанольного раствора, контактирование с природным газом при повышенной температуре споследующим охлаждением парогазовой смеси и конденсацией метанола, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что5 1330124 6 Температура э холодильнике, С, иаступени Темпе" Продел"ратура кительгаза, ностьС никла,ч Холдентрениярегенерироэан Температура наяерху ко лонны,е Точки авода газа.,р тарел- ки онпентрапняметанола,об.Х Теореег" Точки эое еэодаз сло 8 ЧР Ртарелки теленьзеле"енияметено"а, г асходаза,и 2 м Темпаратура янза колонны,2 5,О О,5 Составитель Н,К Техред В.Кадар ов актор Н,Киштули екмар рект Тираж 371ВНИИПИ Государственпо делам изобретени113035, Москва, Жаказ 3537/2 ПодписиССР о комитет и открыти аушская н/5 з ая, 4. изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. П с целью повышения степени извлеченияметанола, ректификацию осуществляютпри температуре верха колонны 7580 С, природный газ подают на контактирование в ректификационную колонну с.температурой 70-90 С, а охлаж.110 0,25 ОВ О,гв 105 0,3 106 0,25 1 О 5 О,З 108 0,26 02 О,гв 11 О О,З 1 ОВ О,з дение парогазовой смеси осуществляют в две ступени, причем на первойо ступени - при температуре 65-66 С, на второй ступени - при температуре (-15)- (-20) С, а выделенный газ возовращают на стадию ректификации, 1