mosc may 2006 ru part 1 - creon€¦ · 4 Паровойреформинг(smr)...
TRANSCRIPT
![Page 1: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Крупнотоннажныеметанольные агрегаты –альтернативный путь
монетизации природного газа
Creon Methanol Conference Moscow May 2006
Питер М Робертс, М.В.Тарарышкин
Компания Джонсон Матти, Великобритания
‘One Synergy’• Aльянс компаний, которые работают вместе в области разработки технологии и производства метанола более 30 летJohnson Matthey PLC, JM (Джонсон Матти плк)– Johnson Matthey Catalysts
• Катализаторы и технологии
Davy Process Technology, DPT• Технологии и проектирование
Aker Kvaerner, АК• Промышленное строительство
• Основное направление работ: Метанол и синтез-газ для процессов GTL
Davy Process Technology
![Page 2: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/2.jpg)
2
• Cамый широкий спектр технологий синтез-газа и метанола
• Лидирующие позиции на мировом рынке катализаторов
• Совершенство инженерно-исследовательских подразделений и высочайшая квалификация персонала, занятого в разработке
• Катализаторов и каталитических процессов• Опытно-промышленных установок
• Глобальный сервис в проектировании, поставках оборудования и материалов и строительстве новых агрегатов
• Лидирующие позиции в выполнении «морских» проектов
• Обширный опыт в производстве метанола • 32 агрегата DPT/AK, 63 агрегата по технологии JM • Работающий агрегат мощностью 5400 т/сутки • Базовое и детальное проектирование• Поддержка и помощь работающим агрегатам
Выгоды сотрудничества Benefits of the Collaboration
Недавно осуществленные и текущие проекты (Recent Methanol Projects)
• M5000 для Methanol Holdings Trinidad Ltd– Самый крупный агрегат метанола в мире – В основе – технология парового реформинга– Пущен в октябре 2005– В ноябре 2005 подтверждены гарантийные показатели
• 3600 т/сутки для Emethanex, Египет – Основан на технологиях комбинированного реформинга DPT и автотермичного реформинга JM
– Новая концепция контура синтеза выбрана в партнерстве с Methanex
– Трехколонная ректификация для производства продукта АА– Базовое проектирование выполнено на 50%
• 4430 т/сутки для Kharg Petrochemicals Company, Иран– Комбинированный реформинг и новый контур синтеза – Базовое проектирование выполнено на 70% – Начато выполнение этапа детального проектирования
![Page 3: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Syngas Unit
Общая технологическая схема Methanol Block Flow Diagram
Сырье-ПГ
Производство синтез-газа Синтез метанола
Очисткагаза
Компрессор ПГ
СепараторМетанола-сырца
Циркуляционныйкомпрессор
Метанол-сырец на ректификацию
Технология получения синтез-газаSynthesis Gas Generation Technologies
• Бескислородная– Паровой реформинг метана (SMR)
• Возможна стадия предреформинга– Компактный реформинг (CR)
• Кислородная– Комбинированный реформинг (SMR+ATR)– Обогреваемый газом / автотермичный реформинг
(GHR/ATR)
![Page 4: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Паровой реформинг (SMR)
Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°C
Сырьевой газ
Пар
Топочные газы
Предреформинг
Пар
Топливный газ
Воздух
Преимущества предреформингаCRG Benefits
• Простая конструкция - аппарат с неподвижным слоем катализатора
• Удаляет тяжелые углеводороды перед входом в первичный реформинг
• Обеспечивает ~10%-ную степень превращения процесса реформинга природного газа
• Снижает размеры первичного реформинга за счет:– Возможности поддержания более высоких
температур на входе – Более полной рекуперации тепла в конвективной
секции• Сниженное производство пара• Сниженное потребление топливного газа для реформинга
![Page 5: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Печь парового реформинга DPT
Паровой реформингSteam Reformer (SMR)
• Компания DPT построила более 230 печей реформинга– 23 из них для производства метанола– Тринидад: печь реформинга для получения 5000 т/сутки метанолаОднопоточные схемы до 6000 т/сутки метанола
• Возможность добавления до 50% CO2 в исходный газ – Снижает размеры печей реформинга– Снижает стоимость агрегатов – CO2 от агрегатов аммиака, сжиженного природного газа и газперерабатывающего производства
• Возможность интеграции с аммиачным производством
![Page 6: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Печь реформинга агрегата M5000• Самая большая печь в мире
• Проверена на практике
• Относительно компактная
Компактный реформинг (CR)• Модульная структура
• Более интенсивный процесс по сравнению с паровым реформингом
• Возможно серийное производство модулей
– Легкость транспортировки в труднодоступные места / плавучие платформы
– Простота масштабирования для использования в составе крупнотоннажных агрегатов
• Подходят для газов с высоким содержанием CO2
![Page 7: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Компактный реформинг (CR)
Воздух на горелки
Конвертированный газ Топливо
«Контур» аппарата
Сырье
Топочные газы
Тепло реакции прибл. составляет 90% калорийности топлива
Демонстрационная установка компактного реформинга
• Спроектирована DPT, построена BP на Аляске• Мощность по синтез-газу эквивалентна 150 т/сутки
метанола • Промышленный однопоточный компактный модуль • Пущена в 2003 в рамках демонстрационной программы
![Page 8: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Oxygen
Feed
Air
Fuel
900° C
Stoichiometric Syn Gas 400° C)
Steam 1000° C
ATR
Комбинированный реформинг (SMR+ATR)• Требует больше единиц
оборудования, меньше надежность
• Не самый предпочтительный вариант– Предреформинг
(+огневой обогрев)– Рекуперация H2 из продувки (КЦА, мембранная установка
Более эффективен, чем обычный паровой реформинг (распо-ложенный невысоко над уровнем моря)
Обогреваемый газом + автотермичныйреформинг (GHR + ATR)
Кислород
Сырьевой газ
Синтез-газ
GHR ATR
![Page 9: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Преимущества обогреваемого газом и автотермичного реформинга
(GHR + ATR Benefits)• Меньше водорода сжигается в АТR• Наименьшее потребление кислорода• Исключена стадия производства пара • Большая надежность, простота конструкции, пуска эксплуатации
• Большая производительность однопоточной схемы (10,000 т/сутки)
• Низкое потребление воды • Наименьшее воздействие на окружающую среду • Наиболее высокая эффективность процесса• Сниженные капитальные затраты при более высокой производительности
• Возможность реконструкции
Синтез метанола: конструкции колонн Methanol Synthesis Technologies
Converter Options
Колонна с холодными байпасами
Колонна с охлаждаемыми трубами (TCC)
Колонна с генерацией пара
![Page 10: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Колонна с охлаждаемыми трубами (TCC)
Продувка
Метанол-СырецРекуперативный
теплообменник
Конденсатор
Синтез-газ
Цирк. компрессор
Рекуперация тепла
Колонна с охлаждаемыми трубами –особенности (TCC - Key Features)
• Испытана в промышленности на 7 агрегатах
• Более низкая стоимость контура синтеза за счет комбинирования реакции и теплообмена
• Простота загрузки и выгрузки катализатора
• Колонна единичной мощности 2500 т/сутки
• Практически изотермический режим работы – высокая эффективность использования катализатора
• Легкость управления (изменением температуры на входе)
• Простые внутренние части, не нагруженные давлением
![Page 11: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Колонны с охлаждаемыми трубами агрегата M5000
Колонна с генерацией пара Steam Raising Converter
Цирк. компрессор
Продувка
Метанол-сырец
Рекуперативныйтеплообменник
КонденсаторСырье
Котловая вода
Пар
![Page 12: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/12.jpg)
12
• Радиальный ход газа • Газ проходит от центра к периферии• Катализатор находится м межтрубном пространстве
• Температура катализатора регулируется изменением давления пара
• Не требуются трубные решетки
Колонна с генерацией пара –особенности
Колонна с генерацией параSteam Raising Converter
• Радиальный ход газа делает возможным использование более высоких колонн
• Увеличение производительности без увеличения диаметра колонн
• Максимальная конверсия за один проход
![Page 13: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Ректификация метанола-сырца Methanol Distillation
• Одноколонная схема – дает метанол как сырье процесса MTO (1% воды), степень чистоты продукта достаточна для его использования в качестве топлива
• Двухколонная схема -– Химически чистый продукт, AA, IMPCA
• Трехколонная схема -– Химически чистый продукт, AA, IMPCA– Большая энергетическая эффективность, большая производительность, меньшая занимаемая площадь
Сводная «карта» технологий синтез-газа (Syn Gas Technology Map)
Capacity
Cos
t (ga
s +
cons
truc
tion
labo
ur) SMR
CombinedReforming
GHR + ATR
Steam Reforming
CompactReformer
Applicable
Capacity
Cos
t (ga
s +
cons
truc
tion
labo
ur) SMR
CombinedReforming
GHR + ATR
Steam Reforming
Capacity
Cos
t (ga
s +
cons
truc
tion
labo
ur) SMR
CombinedReforming
GHR + ATR
Steam Reforming
CompactReformer
Applicable
Мощность
Стоим
ость
газа
и строи
тель
ства
Применимкомпактный реформинг
Паровойреформинг
Обогреваемыйгазом и
автотермичныйреформинг
Комбинированныйреформинг
![Page 14: Mosc may 2006 ru part 1 - CREON€¦ · 4 Паровойреформинг(smr) Синтез-газ, обогащенный водородом, 400°c Сырьевойгаз Пар](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022051807/600593771abf80298a4dd524/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Сводная «карта» технологий синтеза метанола (Synthesis Technology Map)
Мощность
Цена
газа
Single TCC orSingle Catalystin Tubes
Single Radial SRCMultiple Cat in Tubes
Series Loop
Series Converters
New DPT Loop
Единичнаяколонна с охлаждаемыми трубами or Single Catalyst in Tubes
Единичная колонна с генерацией пара или Multiple Cat in Tubes
Series Loop
Последовательныеколонны
Новый контур синтеза DPT
Несколькопоследовательных
колонн
Новый контур синтеза DPT
Мощность
Ценагаза
Единичнаяколонна с
генерацией пара или несколько
колонн с катализатором в
трубах
Единичнаяколонна с
охлаждаемыми трубами или с катализатором
в трубах
Варианты технологий процессов GTL Technology Options
Синтез-газ для процессов GTL и производства метанола
+ синтез метанола
Процесс Фишера-Тропша -компании DPT и