|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] В соответствии со способом снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака охлажденный метанолсодержащий исходный газ подают в абсорбер метанола, диоксид углерода отделяют от газовой фазы, отходящей из абсорбера метанола, метанолсодержащий газ подают в конечный сепаратор, и охлажденный, не содержащий метанол технологический конденсат из конечного сепаратора используют для вымывания метанола в промывной колонне. Удаление значительных количеств метанола можно обеспечить путем охлаждения потоков, подаваемых в колонну, и установки в колонну нескольких отдельных промывных поддонов. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
В соответствии со способом снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака охлажденный метанолсодержащий исходный газ подают в абсорбер метанола, диоксид углерода отделяют от газовой фазы, отходящей из абсорбера метанола, метанолсодержащий газ подают в конечный сепаратор, и охлажденный, не содержащий метанол технологический конденсат из конечного сепаратора используют для вымывания метанола в промывной колонне. Удаление значительных количеств метанола можно обеспечить путем охлаждения потоков, подаваемых в колонну, и установки в колонну нескольких отдельных промывных поддонов.
Евразийское (21) 201990087 d3) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2019.06.28
(22) Дата подачи заявки 2017.06.14
(51) Int. Cl.
C01C1/04 (2006.01) B01D 53/14 (2006.01) C01B 3/02 (2006.01) C10K1/08 (2006.01)
(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАНОЛА ИЗ УСТАНОВКИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АММИАКА
(31) PA 2016 00367
(32) 2016.06.21
(33) DK
(86) PCT/EP2017/064515
(87) WO 2017/220396 2017.12.28
(71) Заявитель:
ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С (DK)
(72) Изобретатель:
Спет Кристиан Хенрик, Крёль Енсен Аннеттэ Е. (DK)
(74) Представитель:
Беляева Е.Н. (BY) (57) В соответствии со способом снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака охлажденный метанолсодержащий исходный газ подают в абсорбер метанола, диоксид углерода отделяют от газовой фазы, отходящей из абсорбера метанола, метанолсодержащий газ подают в конечный сепаратор, и охлажденный, не содержащий метанол технологический конденсат из конечного сепаратора используют для вымывания метанола в промывной колонне. Удаление значительных количеств метанола можно обеспечить путем охлаждения потоков, подаваемых в колонну, и установки в колонну нескольких отдельных промывных поддонов.
Способ снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака
Настоящее изобретение относится к способу снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака.
Способ каталитического синтеза аммиака из водорода и азота в соответствии с уравнением:
N2 + ЗН2 <-> 2NH3 (АН = -92.4 кДж/моль)
был разработан приблизительно в 1908 г. и усовершенствован для применения в промышленном масштабе несколько лет спустя. С тех пор этот способ (способ Габера-Боша) является наиболее распространенным способом промышленного производства аммиака. Синтез осуществляют в циркуляционной системе, общеизвестной как контур синтеза аммиака. За один проход осуществляют конверсию лишь части синтез-газа, в зависимости от равновесной концентрации NH3 в условиях на выходе из конвертера. Конструкция реактора для производства аммиака включает, по меньшей мере, один конвертер аммиака, содержащий катализатор синтеза аммиака.
В установке по производству аммиака, в секции низкотемпературного сдвига в качестве побочного продукта образуется преимущественно метанол. Эта проблема усугубляется при уменьшении соотношения ПУУ (пар/углерод). В последние годы в силу экономических причин в промышленности наблюдается тенденция к снижению соотношения пар/углерод.
Метанол, образующийся в качестве побочного продукта, частично попадает в технологический конденсат и частично - в поток СО2. Метанол в конденсате удаляют в системе очистки технологического конденсата и подают обратно в секцию риформинга. Таким образом, метанол в конденсате не представляет проблему, однако, содержание метанола в газе, богатом СО2, является проблематичным, так как в конечном итоге метанол будет содержаться в выбросах установки. Нормы, касающиеся летучих органических соединений (ЛОС), постоянно ужесточаются, поэтому сокращение выбросов метанола из установок по производству аммиака становится все более важной задачей.
В настоящее время разрабатываются катализаторы синтеза аммиака с пониженной способностью образования метанола, однако, до настоящего момента при их использовании невозможно было в достаточной степени уменьшить количества образующегося метанола, чтобы обеспечить полное соответствие требованиям.
В документе ЕР 0 294 564 А1 описан способ уменьшения выбросов аммиака и метанола из установки синтеза аммиака путем отпарки конденсата, содержащего аммиак и метанол в растворенном виде. Этот способ направлен на предоставление решения, позволяющего снизить выброс аммиака/метанола, в соответствии с которым энергопотребление оптимизируется за счет использования относительно простых типов устройств.
В соответствии с документом ЕР 0 979 858 А2, обеспечивается снижение количеств метанола в выбросах СО2 из блока синтез-газа в установке производства аммиака или водорода путем контактирования сырого синтез-газа из конвертера низкотемпературного сдвига с рециркулируемым отпарным конденсатом для абсорбции метанола. Обработку синтез-газа осуществляют в блоке очистки с образованием эмиссионного потока СО2 с пониженным содержанием метанола.
В документе US 4.464.228 А описан способ удаления летучих загрязнений из технологического конденсата установки по производству аммиака, отделения продукта отпарного конденсата и использования указанного конденсата в качестве высококачественной подпиточной воды для обеспечения функционирования установок в способе производства аммиака.
Настоящее изобретение направлено на разработку экономичного способа удаления или, по меньшей мере, уменьшения количества метанола, поступающего в секцию СО2 установки по производству аммиака. В частности, идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в том, чтобы охладить метанолсодержащий газ, а затем использовать охлажденный, не содержащий метанол технологический конденсат из конечного сепаратора (возможно, с добавлением небольших количеств отпарного регенерированного технологического конденсата), для промывки синтез-газа с удалением метанола путем установки промывной колонны малого размера по ходу процесса после
секции сдвига и перед секцией для промывки СО2 вместо сепаратора технологического конденсата, который использовали ранее.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предоставляется экономичный способ уменьшения или снижения количества метанола, поступающего в секцию СО2.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предоставляется способ, обеспечивающий возможность функционирования установки в начале цикла при пониженном соотношении ПУУ.
Это и другие преимущества обеспечиваются посредством способа снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака, который отличается тем, что:
метанолсодержащий исходный газ охлаждают и подают в абсорбер метанола,
охлажденный, не содержащий метанол водный поток используют для абсорбции метанола в исходном потоке,
газ с низким содержанием метанола покидает абсорбер метанола в его верхней части и следует для дальнейшей обработки на последующие этапы процесса, предпочтительно на этап удаления С02, и
богатый метанолом водный поток покидает абсорбер метанола в его нижней части и следует для дальнейшей обработки в другие секции установки.
Метанолсодержащий исходный газ, который подвергают обработке с помощью способа согласно изобретению, поступает из секции сдвига установки по производству аммиака. Как было указано ранее, этот газ содержит большое количество СО2, поэтому, если такой газ не будет подвергнут очистке, это количество СОг в конечном счете окажется в потоке выбросов из установки. В ходе реакции сдвига происходит конверсия СО + Н2О в СО2 + Ш, таким образом, подвергаемый обработке охлажденный исходный газ состоит преимущественно из СО2 и Ш, однако, содержит также метанол и следовые количества СО и воды.
В соответствии с вышеописанным способом не содержащий СО2 газ, полученный на этапе удаления СО2, подают в конечный сепаратор для получения технологического конденсата, не содержащего метанол. Осуществляют охлаждение такого технологического конденсата, не содержащего метанол, который затем используют для вымывания метанола в абсорбере метанола.
В абсорбере метанола происходит удаление метанола из газа в виде конденсата, после чего осуществляют удаление метанола из конденсата в секции отгонки технологического конденсата. Газовую фазу подают на этап удаления СО2, а затем в конечный сепаратор, в котором происходит отделение воды, которую после охлаждения используют в качестве промывочной воды в абсорбере метанола.
Небольшое количество охлажденного регенерированного технологического конденсата предпочтительно добавляют к охлажденному технологическому конденсату, не содержащему метанол, из конечного сепаратора перед вымыванием метанола.
В способе по изобретению потоки предпочтительно охлаждают до соответствующей низкой температуры, подходящей для абсорбции метанола, и в абсорбер метанола устанавливают несколько промывных поддонов.
На прилагаемой фигуре показана возможная конструкция оборудования для снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака с использованием способа по изобретению, причем указанная конструкция включает охладитель (1) исходного газа, который обеспечивает необходимое охлаждение метанолсодержащего исходного газа. Охлажденный газ поступает в абсорбер (2) метанола, где происходит отделение метанола. Затем газовую фазу из абсорбера метанола подают в секцию (3) удаления диоксида углерода, а газ, не содержащий СО2, подают в конечный сепаратор (4), в результате чего получают технологический конденсат, не содержащий метанол. Этот технологический конденсат смешивают с отпарным технологическим конденсатом (5) и подают в абсорбер (2) метанола через охладитель (6) промывной воды.
Расчеты показали, что даже в наихудшем случае возможно удаление значительных количеств метанола, если потоки, подаваемые в колонну, охлаждают приблизительно до температуры около 5 °С, и в колонну устанавливают несколько
промывных поддонов. Если используют катализатор со способностью ингибировать образование побочных продуктов, и/или если экологические ограничения являются менее строгими, количество поддонов для промывки в колонне может быть уменьшено.
Формула изобретения
1. Способ снижения выбросов метанола из установки по производству аммиака, отличающийся тем, что:
метанолсодержащий исходный газ охлаждают и подают в абсорбер метанола,
охлажденный, не содержащий метанол водный поток используют для абсорбции метанола в исходном потоке,
газ с низким содержанием метанола покидает абсорбер метанола в его верхней части и следует для дальнейшей обработки на последующие этапы процесса, предпочтительно на этап удаления С02, и
богатый метанолом водный поток покидает абсорбер метанола в его нижней части и следует для дальнейшей обработки в другие секции установки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что не содержащий СО2 газ, полученный на этапе удаления СО2, подают в конечный сепаратор для получения технологического конденсата, не содержащего метанол.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что технологический конденсат, не содержащий метанол, охлаждают и затем используют для вымывания метанола в абсорбере метанола.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что небольшое количество охлажденного регенерированного технологического конденсата добавляют к охлажденному технологическому конденсату, не содержащему метанол, из конечного сепаратора перед вымыванием метанола.
2.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что потоки охлаждают до соответствующей низкой температуры для абсорбции метанола, и несколько промывных поддонов устанавливают в абсорбер метанола.
4fr
1/1
(19)
(19)
(19)
|
