Спосіб регенерації метанолу із мінералізованого водометанольного розчину

Реферат: Спосіб регенерації метанолу із мінералізованого водометанольного розчину включає попередній нагрів мінералізованого водометанольного розчину, випаровування із нього водометанольної суміші, відбирання сольового залишку, ректифікацію водометанольної суміші на метанол і воду. Перед попереднім нагрівом мінералізований водометанольний розчин піддають впливу постійного магнітного поля, після випаровування сольовий залишок подається на утилізацію, а водометанольна суміш подається на остаточну ректифікацію на метанол і воду, при цьому відпарювання солей, що відкладаються на робочих поверхнях обладнання, здійснюється періодично та почергово. UA 81239 U (12) UA 81239 U UA 81239 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазової промисловості, зокрема, до процесів виділення метанолу з пластової води з великим вмістом солей і може бути використана в процесах підготовки і переробки вуглеводневих газів. Відомий "Спосіб регенерації метанолу із мінералізованого водного розчину" (Патент РФ № 2159664, МПК B01D 53/26, опубл. 27.11.2000 р.), за яким мінералізований водометанольний розчин попередньо нагрівають, випаровують із нього водометанольну суміш, відбирають сольовий залишок з наступною ректифікацією водометанольної суміші на метанол і воду, при цьому випарювання водометанольної суміші здійснюється змішуванням попередньо нагрітого мінералізованого водометанольного розчину з частиною парів водометанольної суміші, які додатково нагріваються і рециркулюються, основна частина парів водометанольної суміші охолоджується і направляється на ректифікацію. Додаткове нагрівання частини парів водометанольної суміші здійснюється теплою парою, яка утворюється з нижнього продукту ректифікації. Рециркуляція нагрітої пари водометанольної суміші забезпечується рециркуляцією рідкої фази сольового залишку. Охолодження основної частини пари водометанольної суміші здійснюється шляхом теплообміну з нижнім продуктом ректифікації (водним розчином) і первинним розчином. Концентрацію основної частини пари водометанольної суміші підтримують додаванням до її частини верхнього продукту. Недоліками даного способу є неможливість безперервної роботи установки внаслідок потреби у періодичному видаленні сольового залишку із спеціального піддону розділювача, складна конструкція розділювача та струменевого змішувача, зумовлена високими тиском, температурою і швидкістю потоків. Також даний спосіб має велику енергоємність через необхідність підтримання високих температур процесу. Найбільш близьким аналогом є "Спосіб регенерації метанолу із мінералізованого водного розчину" (Експрес-інформація ВНДІЕгазпрома. Серія "Подготовка, переработка и использование газа", Москва, ВНИИЭгазпром, 1990 р., вип. 4, с. 1-4), який включає попередній нагрів мінералізованого водометанольного розчину, випаровування із нього водометанольної суміші, відбирання сольового залишку і наступну ректифікацію водометанольної суміші на метанол і воду. Однак, реалізація такого способу не виключає відкладання солей на поверхнях технологічного обладнання, що знижує ефективність теплообмінних процесів та відокремлення води. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності процесу регенерації метанолу з пластової води з великим вмістом солей на існуючому основному технологічному обладнанні, тобто, без великих фінансових витрат. Поставлена задача вирішується тим, що у процесі регенерації метанолу із мінералізованого водометанольного розчину, який включає попередній нагрів мінералізованого водометанольного розчину, випаровування із нього водометанольної суміші, відбирання сольового залишку і наступну ректифікацію водометанольної суміші на метанол і воду, згідно з корисною моделлю, перед попереднім нагрівом мінералізований водометанольний розчин піддають впливу постійного магнітного поля, після випаровування сольовий залишок подається на утилізацію, а водометанольна суміш подається на остаточну ректифікацію на метанол і воду, при цьому відпарювання солей, що відкладаються на робочих поверхнях обладнання, здійснюється почергово періодично. Вплив на мінералізований водометанольний розчин постійного магнітного поля знижує здатність розчину до утворення сольових відкладень на нагрівальних поверхнях технологічного обладнання. Відпарювання солей, що відкладаються на нагрівальних поверхнях обладнання, здійснюється періодично та почергово з випарників блока знесолення, що забезпечує неперервність та високу ефективність процесу регенерації метанолу і подовжує строк служби обладнання. Процес використовується таким чином. Перед початком процесу регенерації на структуру мінералізованого водометанольного розчину впливають постійним магнітним полем, після цього мінералізований водометанольний розчин підігрівають та подають у блок знесолення, де метанол та частина води випарюються, а сольовий залишок відводиться на утилізацію. Пари метанолу та води конденсуються в процесі рекуперації і охолодження та скеровуються до спеціальної ємності. Менша частина водометанольної суміші із спеціальної ємності подається на зрошення випарної колони блока знесолення, а більша - на остаточну регенерацію. Після ректифікації пари метанолу подаються на рекуперацію і охолодження, після чого скеровуються до іншої спеціальної ємності. Частина метанолу подається на зрошення масообмінної колони, а вода з кубу колони - на утилізацію. Блок знесолення, що складається з двох випарників та двох випарних колон, та рекуперативні 1 UA 81239 U 5 10 15 теплообмінники періодично та почергово очищують від солей, що відкладаються на робочих поверхнях обладнання, водяною парою від парового котла. Приклад. Мінералізований водометанольний розчин, що надходить до установки з температурою 1 °C та тиском 0,24 МПа з концентрацією солей 65 г/л і містить 8 мас. % метанолу, піддають впливу магнітного поля потужністю 60000 Гаусс і послідовно підігрівають парами верхніх продуктів масообмінних колон до температури 85 ºС. Далі його подають до одного з випарників блока знесолення для випаровування з нього метанолу та частини води при температурі 100 ºС та тиску 0,12 МПа і відправляють на попередню ректифікацію до однієї з випарних колон блока знесолення. Утворений при цьому сольовий залишок відводиться на утилізацію. Пари водометанольної суміші конденсують в процесі рекуперації і охолоджують до температури 40 ºС та збирають у спеціальну ємність. Меншу частину водометанольної суміші з буферної ємності подають на зрошення випарної колони блока знесолення, а більшу - в масообмінну колону як живлення на остаточну регенерацію при температурі 80 ºС та тиску 0,11 МПа. Пари метанолу 96 мас. % конденсують та охолоджують до температури 40 ºС та збирають у буферну ємність, звідки частину метанолу скеровують на зрошення масообмінної колони. Таким чином, спосіб дозволяє попередити відкладення солей на масообмінних насадках колон регенерації, що сприяє покращенню процесу ректифікації та відокремлення метанолу від води. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб регенерації метанолу із мінералізованого водометанольного розчину, який включає попередній нагрів мінералізованого водометанольного розчину, випаровування із нього водометанольної суміші, відбирання сольового залишку і наступну ректифікацію водометанольної суміші на метанол і воду, який відрізняється тим, що перед попереднім нагрівом мінералізований водометанольний розчин піддають впливу постійного магнітного поля, після випаровування сольовий залишок подається на утилізацію, а водометанольна суміш подається на остаточну ректифікацію на метанол і воду, при цьому відпарювання солей, що відкладаються на робочих поверхнях обладнання, здійснюється періодично та почергово, що забезпечує неперервність та високу ефективність процесу регенерації метанолу. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2