Установка регенерации метанола

Полезная модель относится к области добычи и транспортировки природного газа и может быть использована для разделения бинарных систем, в частности воды и метанола, закачиваемого в скважину для безгидратного режима ее эксплуатации.
Известна установка регенерации метанола с термической утилизацией горючих отходов (патент №138474), содержащая дегазатор-разделитель водометанольного раствора, огневой испаритель раствора, электронагреватель, устройства отвода газового конденсата, ректификационную колонну, рекуперативный теплообменник-нагреватель водометанольного раствора, емкость регенерированного метанола с насосом, конденсатор верхнего продукта колонны с воздушным охлаждением, эжектор, детандер-генератор, фильтр водометанольного раствора, рекуперативный теплообменник-нагреватель питания колонны, нейтрализатор промстоков огневой с дымовой трубой, оснащенной дымовым шибером и подключенной к газоходу, емкость технической воды с циркуляционным насосом, устройство промывки дымовых газов нейтрализатора, отличающаяся тем, что выход верхнего продукта ректификационной колонны подключен к входу паров рекуперативного теплообменника-нагревателя питания колонны, выход верхнего продукта из которого подключен к входу конденсатора верхнего продукта колонны с воздушным охлаждением и к входу рекуперативного теплообменника-нагревателя водометанольного раствора; причем в установку дополнительно входят насос промстоков, вход которого подключен к выходу промстоков из огневого испарителя; смеситель эжекторный, выход смешанного потока из которого подключен к входу промстоков на нейтрализатор, вход активного потока в смеситель эжекторный подключен к выходу насоса промстоков, а вход пассивного потока в смеситель эжекторный подключен к выходу эжектора, вход активного потока в который подключен к выходу газа дегазации из дегазатора-разделителя, а вход пассивного потока в эжектор подключен к выходу газа выветривания из емкости регенерированного метанола; конденсатосборник; размещенный над дымовым шибером, выход водяного конденсата из которого подключен к входу теплообменника рекуперативного нагрева теплофикационной воды, выход конденсата из которого соединен с входом в емкость технической воды; патрубок дымовой трубы, размещенный над конденсатосборником, к которому подключен выход дымовых газов из огневого испарителя, причем вход дымовых газов в огневой испаритель подключен к газоходу нейтрализатора; фильтр технической воды, вход которого подключен к выходу циркуляционного насоса, а выход фильтра технической воды соединен с входом охладителя технической воды, выход из которого подключен к входу устройства промывки дымовых газов нейтрализатора.
Недостатками данной установки являются сложность аппаратурного оформления, большие энергозатраты на эксплуатацию, недостаточная экологичность и безопасность ее работы.
Задачей полезной модели является совершенствование установки регенерации метанола из водных растворов и расширение арсенала технических средств подобного назначения.
Техническим результатом полезной модели является регенерация метанола из водных растворов без применения методов тепловой сепарации, снижение энергозатрат, повышение экологичности и технологической безопасности процесса.
Технический результат достигается тем, что установка регенерации метанола содержит соединенные трубопроводами трехфазный сепаратор, запорно-регулирующую арматуру с дистанционным управлением, блок насосов, блок фильтров, блок адсорберов, двухфазный сепаратор, емкость сбора метанола, обратный клапан, аппарат воздушного охлаждения.
Процесс регенерации метанола из водных растворов без применения методов тепловой сепарации обусловлен использованием синтетических цеолитов в качестве адсорбирующего вещества. Попадая в блок адсорберов, водометанольная смесь подвергается адсорбции, в результате которой происходит избирательное поглощение молекул воды слоем цеолита. При этом цеолиты способны к поглощению других молекул без изменения в собственной кристаллической структуре, благодаря своей развитой внутренней поверхности. Избирательное поглощение молекул воды обусловлено размерами пор цеолита.
Использование синтетического цеолита позволяет снизить энергозатраты на регенерацию метанола, повысить экологичность и технологическую безопасность процесса регенерации метанола, так как не требует условий высоких температур и оснащения большим количеством технологического оборудования.
На фиг. представлена схема установки регенерации метанола.
Установка содержит соединенные трубопроводами трехфазный сепаратор 1, запорно-регулирующую арматуру 2, блок фильтров 3, блок насосов 4, блок адсорберов 5, двухфазный сепаратор 6, емкость сбора метанола 7, обратный клапан 8, аппарат воздушного охлаждения 9.
Установка работает следующим образом. Смесь углеводородов и водометального раствора, после осушки природного газа поступает в трехфазный сепаратор 1, отделившиеся углеводороды, которые перешли в газовую фазу собираются в верхней части сепаратора, проходят через устройство улавливания капельной жидкости и выводятся через штуцер выхода жидких углеводородов, жидкость, проходя устройство распределения и гидродинамической коалесценции, равномерно распределяется по всему сечению сепаратора и вследствие разницы удельного веса разделяется на метанол и воду, отделившаяся вода скапливается в нижней части сепаратора и отводится через штуцер.
Метанол через запорно-регулирующую арматуру 2 попадает на блок фильтров 3, где происходит его очистка от твердых частиц, размером более 5 мкм, далее метанол при помощи блока насосов 4 подается на блок адсорберов 5 для более высокой осушки и отделения воды. Осушенный метанол поступает в емкость 7 сбора метанола для дальнейшего его использования в технологических целях.
Регенерация синтетического цеолита в адсорберах осуществляется природным газом, азотом, метаном или атмосферным воздухом при температуре 200-250°С. После регенерации газ регенерации попадает в двухфазный сепаратор 6, где от газа отделяют жидкую фазу и подают ее на испаритель. Газ при этом подают в аппарат воздушного охлаждения 9, а после аппарата воздушного охлаждения 9 обратно на блок адсорберов 5 для охлаждения адсорбента после процесса регенераций.
Промышленная применимость.
Заявляемая полезная модель может быть выполнена при помощи известных и промышленного выпускаемых технических средств и оборудования. Работа установки может быть реализована в условиях головной компрессорной станции, где производят добычу и подготовку природного газа к транспортировке.