Способ получения метанола

,801634 1)5 С 07 С 31 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 407468/Онте 1984,ент мета и фо доне (54) (57) ва с ПОСОБ П УЧЕНИЯ МЕТАНО роизводстучения мевном оре каса ч,астности по яемого в осн тезе. Цель атализатора тов, примком с шение ганич из табильнос катализатора СНМцО 54; 2 пО 26,24; А 05; Иа 0 0,05; гра 05; Ге 0 0,06; п,п метр зерна катализа зерна 5 мм. Предва ор восстанавливают Изобретение относит учения метанола, ко я в основном орган ст содержащегва, мас.Х:5,5; М 101т7 ся к способам торый применяическом синтезе егида, эфиров ит осетс для ф3альное. Димм. Высото катализа олучения орма и т.д. Цель бильносительо иэизобретенияи работы катал проиэводительнсс синтеза мет схеме, предста величени тора и п есса и методике путем реактор продувоч об.7,: азот 98,5- 5 со скоростью в ия 1220 нм /м к в конце - 1707 пропуск ых газо 9,5; Н вышени сти ве сос+ СО ола осущественной на черчерез тава, 0,5-1 ляет теже але восстаалиэатора в/м ч.3 В колонну синтезаи высотой 12 м эагруотемпературного медь Приме диаметром 1,2 жают 4,1 мн ле ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 5.03,91. Бел. К 10,Д.Криштопа И.Г,Поповщина, Б.М.Блох, А.М.ИщенкоНазаров47.261.07(088.8)араваев М.М. Технология сиого метанола. -М.; Химия,2, 91-96,тоянный технологический реглагрегата М-1 цеха синтезала У 103 производства метанолаалина, Спецпредприятие, Северо -дительности процесса. Последний ведут иэ синтез-газа при реакции оксидов углерода с водородом в присутствии ниэкотемпературного медьсодержащего катализатора с приведением его восстановления и вывода на режим, который ведут путем подачи на катализатор циркуляционного газа состава об.7:О СО 0 05 3 Н 40инерты до 100, при подъеме давления до 20 МПа со скоростью 3-10 МПа/ч и при достижении температуры в зоне катализа 230-260 С с последунацей дозировкой свежего газа до рабочего давления 25-40 МПаи проведении синтеза при 230- 320 оС. Эти условия повышает стабильность работы катализатора (исключают разрушение) и увеличивают производительность с 5-6 до 128-18,9 т/м в сутки при сроке службы катализатора 1 год. 1 ил., 3 табл, 1 ил.После завершения операции восстановления в колонну синтеза начинаютподавать циркуляционный гав с работающей установки синтеза метанола (по 5ток 8) со скоростью 1200 нм/ч; составгаза, об.%: СО О 5; СО О 05; Нь40,0; инерты остальное. Давление вколонне синтеза поднимают, со скоростью 3,5 МПд/ч. При этом температура Ов колонне синтеза повышается до 230 С.Регулирование температуры по слоям катализатора осуществляется подачей газа по холодным байпасам (поток 9) вколичестве 6000 нм /ч. Объемная скорость подачи газа на катализатор (поток 3 + поток 9) н начале процессасоставляет 9000 нм /м катализатора3в 1 ч. При достижении температуры вколонне 230-260 С, давления 20 МПа, 20ообъемной скорости 15000 чначинаютдозировку в систему свежего синтезгаза (пток 1) со скоростью12242 нм/ч и при фиксированной температуре в слое катализатора 230 - 25260 С поднимают давление со скоростьюо3,5 МПа/ч до 32,0 МПа. Объемная скорость подачи газа на катализатор приэтом повышается до 28800 чПройдя слой катализатора сверхувниз и теплообменник, газ поступает(поток 4) н спирдльный водяной холодильник-конденсатор (Х/К) метанола,Затем газожидкостндя смесь поступаетн сепаратор, где происходит разделе 35ние жидкой и газообразной фаз. Метанол-сырец (иоток 5) в количестве4930 кг/ч с содержанием 94,6 , метанола, 4,6 , воды и 08 диметииовогоэфира выдается в сборник, а затем нди ранляется на ректификдцию. ермднгднатная проба 18 мин,Газовая смесь из сепаратора (поток 6)направляется на центробежныйциркуляциоиный турбокомпрессор (Ц 1 К),дожимается н нем до рабочего давления32 МПд. Циркуляционный газ после отдунки (поток 2) смешивается со свежим газом (поток 1) и процесс повторяется,50Перед входом н компрессор производится вывод (поток 7) из системы ииертов, которые накдилинаются н системен процессе рдботы (постоянные продувки) в количестве 1000-3000 нм /ч.55Ло мере эксплуатации кдтллизлторлзд счет медленной дсзлктивдиии последнего ведут подъем темперлт ры вслое, Скорость поч емлС/О сут рл -боты колонны. По достижении темпераотуры 320 С, что соответствует примерно 600 сут эксплуатации, осуществляют перегрузку катализатора. Производительностьь установки 39850 т/год или 16,2 т/м 5,сут.Материальный баланс синтеза метанола по примеру 1 приведен н табл.1.П р и м е р 2, Процесс проводят аналогично примеру 1 с использованием цнркуляционного газа (поток 8) состава, об. .: СО 5,0; СО 1,0; Н 65, инерты остальное. Скорость подъема давления 6,0 МПа/ч, Количество свежего газа 14166,6 нм /ч. Объемная скоурость 28506 ч . Количество метаноласырпа 5744 кг/ч , Состав метанола- сырца, 3: метанол 95,5; вода 4,0; диметилоный эфир 0,5, Перманганатная проба 25 мин, Производительность 46430 т/год или 18,9 т/максут. Материальный баланс синтеза метанола по примеру 2 приведен в табл.2. П р и м е р 3. Процесс проводятаналогично примеру 1 с использованиемциркуляционного газа (поток 8) составл, об. .: СО 1 О; СО. 3,0; Н 80;инерты остальное, скорость подъемадавления 10 МПа/ч. Количество метанолд-сырца 3893,78 кг/ч. Состав метанола-сырца,: метанола 94,8; вода 4,5;диметилоный эфир 0,7, Перманганатнаяпроба 20 мин. Производительность31 470 т/год или 1 2,8 т/м . сут,П р и м е р 4. Процесс проводятанллогично пример. 1, с использованием циркупяционного газа состава,об,: СО 3,5; СО 0,5; Н 90; инертыостальное, Скорость подъема давления3,0 МПд. При достижении температурын зоне реакции 230-260 С и давленияо20 МПд, объемной скорости 8000 чпроводят дозировку свежего газа в количестве 7000 им /ч (поток 1). Приупостоянной температуре н слое катализаторд поднимают давление со скоростью 3,0 МПд/ч до 32,0 МПа. Объемнаяскорость 33000 чСостав метанолл-сырца,.; метанол95,0; вода 4,4; диметилоный эфир О,б ,.Пермднгдндтиля проба 22 мин, Производительность 40400 т/год или 16,4 т/мЪсут.П р и м е р 5. Процесс проводятлнллогично примеру 1. По достижениитемиерлтуры н зоне редкции 230-260 Си ллвзеиии 20 Мл объемной скорости,Таблица 1 Поток 4 Поток 6 Комп оне Поток 9 Поток 1 Поток 3 Газ после сепарато- ра аз холодных байпа- сов Газ после колонны Саеаий газ Газ ОснОВнОГО потока об.гнм /ч об,й ни /)ОО 00,0 1906 о,о 269,8 483,2 00,100,0 5 1634615000 ч ф проводят дозировку свежегогаза в количестве 11500 им /ч (поток1). При постоянной температуре вслое катализатора поднимают давлениесо скоростью 3,5 МПа/ч до давления525,0 МПа, Объемная скорость 24000 ч 1.Производительность 33000 т/год или13,4 т/м , сут,П р и м е р 6, Процесс проводят 10аналогично примеру 1, По достижениитемпературы в зоне реакции 230-260 Си давлении 20 МПа, объемной скорости15000 ч" проводят дозировку свежегогаза в количестве 15700 нм 5/ч (поток 151), При постоянной температуре в слоекатализатора поднимают давление соскоростью 7,0 МПа/ч до 40 МПа. Объемная скорость 32000 ч . Производительность 45000 т/год или 18,3 т/м Кхсутки.П р и м е р 7. Процесс проводятаналогично примеру 1.После восстановления катализаторапроизводят набор давления свежим газом состава, об. Е: СО 1 5; СО .25;Н, 60; инерты остальное, со скоростьюподъема давления 3,0 МПа/ч. Объемнаяскорость 10000 ч-.Уже при давлении 2 МПа происходит 30вспышка и катализатор разрушается,Л р и м е р 8 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1, используя циркуляционный газ /поток 8) состава, об,7.: СО 0,3; СО 0,03; Н 4 30,0; инерты остальное. Скорость подъема давления 2 МПа/ч. Наблюдается затухание процесса (в реакторе не удается достичь требуемой температуры 2300 С),61 6П р и м е р 9 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру1, используя циркуляционный газ состава, об.Х: СО 11,0; СО з 3,5; Нг 81,0; инерты остальное. Скорость подьема давления 12 МПа/ч. При давлении 22 МПа наблюдается разрушение катализатора.Проведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить стабильность работы катализатора (исключить разрушение) и увеличить производительность с 5-6 до 12,8-18,9 т/м 5 сут при сроке службы катализатора 1 год,Формула изобретенияСпособ получения метанола иэ синтез-газа взаимодействием оксидов углерода с водородом при повьппенных давлении и температуре в присутствии ниэкотемпературного медьсодержащего катализатора, включающий стадию его восстановления и вывода на ежим о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения стабильности работы катализатора и повышения производительности процесса, вывод катализатора на режим осуществляют путем подачи на катализатор циркуляционного газа состава, об,Е;СО 0,5-10,0Сог 0,05-3,040-90Инерты Остальное при подъеме давления до 20 МПа со скоростью 3,0-10,0 МПа/ч и по, достижении температуры в зоне катализа 230 о260 С с последующей дозировкой свежего раза рабочего давления 25-40 МПа и )роведения синтеза при 230-320 С.63/66 Продолжение табл. Поток 7 еоэонеаИетанол-сырец Газ после отдувкн Газ после отдузкн ю /ч мас.й кг/ч об,й е /ча1 об. Х е /ч 211,82 4,18 0,2 0,2 12 25,08 1,2 705,аа 81,6100,32 4,6254,96 16,2 81,6 ИфСИа а,6 2921,02 12,2 4663,6 94,6 0,8 91,55 39,5 0,54 7,9105910,00 3566,0723,3 00,0 100,0 2090,00 100,0 100,0 100,0 г 48 г,В 100,0 423,9 Та блица 2Поток а Поток 6 Поток 9Газ холодных бейласов Поток 3 Поток 1 омноне Газ основного пото- ка Г.еекн газ Газ после колоф поое сейаратф ра нм /ч 1(С 9)а О -0,01 14,0 0,26 286,0 Итого 00,00 466600,00 81876,6 1 00,00 35000,0000 091402 100,0 105000 Нет матаяааасырца ОО 00 1899900,0 2466,1 100,00 100,00 6092,8 14253,000,0 16278,4 Продолжение табл.2 Поток г Поток 7 Поток 5 Постокннек продувка-тоб,йнм /ч об,йщ /ч об.Хнм /чмас.гкг/ч9 3 34,56 0,2 0,2 27,48 1,2 12 1866,64 109,92 61,6 816 48 а,В 279,36 12,2 122 92,75 3840,2 95,5 5466,0 1 а,о266 П 0,5 28,7 4,0 229,65744,5 440,2 100,0 2290,0 102710,0 100,0 100,0 Гатметанола 720,7 17879,7 100,0 00,0 Э 96,6 100,0 00,0 1000,0 сырца ИаСИ Ой1 О 3634661 1бликЭ ГПоток 3 Поток 9 Поток Поток 6------- + ---------Поток 1 комповенГаз основного потокаГач холодных байпасон Свекнй гаэ Гав после сепаратора Газ после колоне 1об 2нм/ об.2 , нм /ч об.Х нм /ч об.2 им /ч об.2 аы /ч 2,17 287,42 224 0,41 224 0,2 384,14 О, 19 0,41 123 134491 Э 92 2530 Э 353,18 3,7969,79 9250,66 80,33 1,2 1 заа 3534,50 3,7974797,42 80,33 1,1678,86 1137 81,6 91392 24099 0,77 102,72 5376 4,6 4,Э 7 5 Э 76 4065,000384 4,64 4,37 131 1 13664 2,2 1,97 26108 13664 11,791,10 11,10 3330 Э,ОВ 0,02 0,26 112000 100,0 100,00 13255,06 100,0 100,00 93 1506 100 ОО 30000 20796,2 21519,2 00,0 00,0 ОО,ОО 2461,2 . 1 ОО,ОО 5570,4 17289,6 100,00Поток 7 Поток 5 Поток 2 Натанов-сырец стовииав продувка Гав после отдувки Л У вм /ч им /ч мас. кг/ч О,0 5,6 13402,9 12 105,6 4,8 73,92163466 ставитель и. Сучко Техред М,Дидык едактор Л.Пчолинс Кор Р О,Ципле акаэ 73 ираж 261 одписно ВНИИПИ Госуда Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 венного комитет 113035, Москва,о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб д, 4/5