Methanol and Nitrogen Processes

Метанол и азотные процессы

�

Methanol and Nitrogen Process-es, a.k.a. “Metaprocess Inc.” is to-day’s one of the leading companies in design and development of gas-chemical technologies. Company specialists have unique experience in designing, bundling, and putting into operation most of large ton-

nage methanol producing plants, ammonia, carbamide, carbamide-ammonia saltpeter, nitrogen-phos-phorous-potassium fertilizers, and acetylene.

метапроцесс

Закрытое акционерное общество «Метанол и азотные процессы» (ЗАО «Метапроцесс») является на сегодняшний день одной из ведущих компаний в области про-ектирования газохимических тех-нологий. Специалисты компании имеют уникальный опыт проекти-рования, конструирования, ком-

плектации, пуска большинства заводов крупнотоннажной химии в области получения метанола, аммиака, карбамида, карбамид-но-аммиачной селитры, азотно-фосфорно-калийных удобрений, ацетилена.

МЕТАПРОЦЕСС — Метанол и азотные процессы

Мет

анол

и а

зотн

ые

проц

ессы

МЕ

ТАП

РО

ЦЕ

СС

�

Наша компания одна из немно-гих в мире занимается проекти-рованием и поставкой «под ключ» установок малотоннажной газо-химии, мощностью от 10000 до 50000 продукта, в том числе для условий Крайнего Севера. Пред-лагаемые нами схемы техноло-гических решений позволяют по-лучать метанол и синтетическую нефть из природного в т.ч. попут-ного газа, опираясь исключитель-но на проверенные, доказанные решения с максимальным исполь-зованием типового оборудования.

Предлагаемые нами мини-ус-тановки могут быть рассчитаны на суровые условия эксплуатации и монтажа, максимально адаптиро-ваны к условиям мультитранспор-

тных перевозок, быстрому и удоб-ному монтажу, надежны с точки зрения наработки на отказ.

Технологические решения ЗАО «Метапроцесс» позволяют нашим клиентам минимизировать свои расходы на газодобычу, утилиза-цию попутного газа, коммерциа-лизацию сжигаемого попутного газа и излишков природного газа.

Штат нашей компании обеспе-чит комплексное проектирование и комплектацию установок, пре-доставит гибкие условия финан-сирования выполнения проектов.

В своей работе мы всегда сле-дуем основному принципу нашей компании – быть всегда рядом со своим клиентом, обеспечивая его бизнес надежными технологиями.

Our company is one of the few en-geneering firms in the world which de-signs and delivers turnkey small ton-nage gas-chemical plants of 10,000 through 50,000 tons capacity, including ones for Polar North conditions. We of-fer technological solutions that enabling to produce methanol and synthetic oil from natural gas including associat-ed gas using only established and prov-en designs with maximum utilization of standard equipment.

We offer mini-plants that can be designed for the assembly and oper-ation in severe environmental, easily adapted to multi-modal transportation,

quick and convenient construction, and also are outstandingly reliable.

Technological solutions offered by Metaprocess Inc. will minimize our cli-ents’ expenses for gas production, as-sociated gas utilization, and commer-cialization of burned associated gas and overproduced natural gas.

Our staff shall provide complete design and development of the plant, and will ensure flexible financing terms during project execution.

We always follow our main princi-ple – stay next to the Client and pro-vide the most reliable technology for the Client’s business.

Генеральный директор Кирилл Лятс

General DirectorKirill Liats

Газохимические установки малой мощности

�

Газохимические установки малой мощности

В качестве альтернативы сжига-ния попутного газа в настоящее время, кроме прочих, сущест-вует два высокорентабельных способа утилизации.

Small tonnage gas-chemical plants

1. Метанол для потребления на месте добычи

2. GTL - синтетическая нефть - синтетическая нефть + дизельное

топливо - фракционированные продукты син-

теза

As an alternative to associated gas flaring two very cost-effectiveways of its utilization utilization-can be singled out among others:

1. Methanol for utilization at the production field.

2. GTL - synthetic oil - synthetic oil + diesel fuel - Fractionated end-products

Про

изво

дств

о ме

тано

лаМ

ЕТА

ПР

ОЦ

ЕС

С

�

Очищенный от сернистых соеди-нений природный или попутный газ смешивают с водяным паром и подают в трубчатую печь (так на-зываемая паровая конверсия ме-тана). Пройдя через слои ката-лизатора при Т=850-930 оС под Р=20-30 атм., смесь превращает-ся в синтез-газ, состоящий в ос-

новном из смеси водорода и оки-си углерода. После выхода из трубчатой печи синтез-газ охлаж-дают до Т=30-40 оС, при этом по-лученное тепло используют для производства пара.

Принципиальная схема производства метанола

Natural or associated gas, free of sulfur contaminations, is mixed with steam and fed to a tube furnace (the so-called steam conversion of the methane). Penetrating the catalyst layers at Т=850-930 оС and under Р=20-30 atm the mixture converts into syngas containing mostly hydrogen and carbon monoxide

mixture. When released from the tube furnace the syngas is cooled down to Т=30-40 оС while the produced heat is used for steam.

Methanol Production Basic Principles

Производство метанола

�

Про

изво

дств

о ме

тано

лаМ

ЕТА

ПР

ОЦ

ЕС

С

�

Синтез-газ компримируется до Р=50-75 атм, поступает в отделе-ние синтеза метанола, где в ре-акторе на низкотемпературном медьсодержащем катализато-ре при Т=240-260 ОС, Р=50-75 атм. происходит реакция синтеза ме-танола. Реакция протекает в реак-торе полочного типа с регулиро-ванием температуры холодными байпасами (квенч-реактор), с вы-делением большого количества тепла

После реактора метанол-сырец при T=40OC конденсируется в ап-паратах воздушного охлажде-ния. Полученный метанол-сырец с концентрацией 82-86% доводится до требуемого состава в отделе-нии ректификации. Продувочные газы из отделения синтеза мета-нола направляются на сжигание в отделение риформинга.

Принципиальная схема производства

метанола

Syngas compressed up to Р=50-75 atm is fed to the methanol synthesis compartment, where methanol synthesis reaction runs on low-temperature cupriferous catalyst at Т=240-260 ОС, Р=50-75 atm. The reaction occurs with much heat emission with temperature control by cold bypasses (quench-reactor). After being released form the reactor crude methanol at T=40 OC is condensed in air-type coolers. Derived crude methanol

concentrated up to 82-86% is brought to the required composition in the rectification unit. Purge gases are directed from the methanol synthesis compartment to the reforming unit for combustion.

Methanol Production Basic Principles

Производство метанола

�

Про

изво

дств

о ме

тано

лаМ

ЕТА

ПР

ОЦ

ЕС

С

�

Мощность, тонн/год 12 500 20 000 30 000 50 000капитальные затраты, $ млн. 10-14 15-20 22-27 50-55

срок строительства, мес. 18 22 26 32

себестоимость 1 тонны метанола с учетом амортизации, $ 186 176 170 160

количество обслуживаю-щего персонала в смену, чел. 7 7 9 12

Для специального северного исполнения используется коэффициент 1,28

Экономические показатели установки производства метанола

Economical performance of a methanol plant

Capacity, ton/year 12 500 20 000 30 000 50 000Capital expenditures, $ mln. 10-14 15-20 22-27 50-55

Construction time, month 18 22 26 32

Methanol cost per ton, including amortization, $ 186 176 170 160

Maintenance personnel per shift, people 7 7 9 12

Northern differential 1,28

Производство метанола

�

Мощность, тонн/год 12 500 20 000 30 000 50 000капитальные затраты, $ млн. 10-14 15-20 22-27 50-55

срок строительства, мес. 18 22 26 32

себестоимость 1 тонны метанола с учетом амортизации, $ 186 176 170 160

количество обслуживаю-щего персонала в смену, чел. 7 7 9 12

Для специального северного исполнения используется коэффициент 1,28

Про

изво

дств

о G

TLМ

ЕТА

ПР

ОЦ

ЕС

С

�0

Принципиальная схема производства GTL

Принципиальная схема произ-водства GTL схожа со схемой производства метанола. Отличие состоит в том, что:1. В трубчатую печь подается смесь пара, двуокиси углерода и природного газа (паро-угекислот-ная конверсия метана)2. Из синтез газа необходимо вы-делить основную часть двуокиси углерода.Полученный синтез-газ подвер-гается очистке от двуокиси уг-лерода. Очищенный синтез-газ подается на синтез жидких угле-водородов (синтез Фишера-Троп-ша).

Далее смесь жидких углеводо-родов и непрореагировавше-го синтез-газа поступает в уста-новку гидрокрекинга (в случае ее использования), а затем в узел разделения продуктов. Непро-реагировавший синтез-газ и газо-образные продукты направляются на сжигание в отделение рифор-минга.По желанию заказчика установ-ки GTL на основании наших ва-риабельных технологий могут эк-спортировать на сторону как высокопотенциальный пар так и электроэнергию.

General Principles of GTL Production

General principles of GTL production are similar to ones for the methanol. The differences are:1. The mixture of steam, carbon di-oxide, and gas is fed to the tube fur-nace (steam-carbon dioxide meth-ane conversion). 2. Major part of carbon dioxide is to be extracted form the syngas. Purified syngas goes to liquid hydro-carbons synthesis (Fisher-Tropsch synthesis). Then the mixture of liq-uid hydrocarbons and unreacted syn-gas is fed to the hydrocracking unit (if used), and then is released into the

products separation unit. The unre-acted syngas and gaseous products are directed to the reforming unit for combustion.On Customer’s request, GTL plants designed on the basis of our varia-ble technologies, can be used to ex-port either high-potential steam or electric power.

Производство GTL

��

Про

изво

дств

о G

TLМ

ЕТА

ПР

ОЦ

ЕС

С

��

Мощность, тонн/год 15 000 50 000 100 000

капитальные затраты, $ млн. 15-20 60-65 90-110

срок строительства, мес. 18 28 32

себестоимость 1 тонны GTL с учетом амортизации*, $ 180-200 160-180 145-160

количество обслуживающего персонала в смену, чел. 7 12 30

* В зависимости от получаемого продукта

Экономические показатели установки производства GTL

Capacity, ton/year 15 000 50 000 100 000

Capital expenditures, $ mln. 15-20 60-65 90-110

Construction time, month 18 28 32

GTL cost per ton, including amortization,* $ 180-200 160-180 145-160

Maintenance personnel per shift, people 7 12 30

* May vary depending on the product to be manifactured

Economical performance of a GTL plant installation

Производство GTL

��

Экон

омич

ески

е по

каза

тели

МЕ

ТАП

РО

ЦЕ

СС

��

Экономические показатели установки на 1т метанола

Расход основных материальных ресурсов на 1т метанола составляет / Basic materials consumption per 1 ton of methanol producedПриродный газ / Natural gas 1200 нм3 (nm3)

Катализатор гидрирования сернистых соединений / Sulfur compounds hydrogenation catalyst 0,18 кг (kg)

Поглотитель сернистых соединений / Sulfur compounds adsorbent 0,48 кг (kg)

Катализатор конверсии природного газа / Natural gas conversion catalyst 0,023 кг (kg)

Катализатор синтеза метанола / Methanol synthesis catalyst 0,6 кг (kg)

Электроэнергия / Electric power 420 КВт (KW)

Вода химочищенная / Chemically treated water 906 кг (kg)

Расход основных материальных ресурсов на 1т GTL

Расход основных материальных ресурсов на 1т GTL составляет /Basic materials consumption per 1 ton of GTL producedПриродный газ / Natural gas 2044 нм3 (nm3)

Катализатор гидрирования сернистых соединений / Sulfur compounds hydrogenation catalyst 0,18 кг (kg)

Поглотитель сернистых соединений / Sulfur compounds adsorbent 0,48 кг (kg)

Катализатор конверсии природного газа / Natural gas conversion catalyst 0,025 кг (kg)

Катализатор синтеза Фишера Тропша / Fisher-Tropsch synthesis catalyst 0,002 кг (kg)

Электроэнергия / Electric power --

Вода химочищенная / Chemically treated water 2400 кг (kg)

Basic materials consumption per 1 ton of methanol produced

Basic materials consumption per 1 ton of GTL produced

Экономические показатели

��

Единичные мощности предлагаемых установокUnit capacities for the plants proposed

Области применения газохимических установок малой мощностиLow-capacity gas-chemical plants application area

Конструктивные особенности установок малой мощности 10-30 тыс.т/годn  возможность блочно-модульного ис-

полнения с максимальной степенью го-товности

n  простота эксплуатацииn  мобильность

Для установок большой мощности бо-лее 50 тыс. т/год характерныn  меньшие удельные энергозатратыn   меньшие капитальные затраты на еди-

ницу производительности

Small capacity plants design features (10 – 30 thousand tons per year):n  the possibility of modular performance

with the maximum degree of completion n  operational simplicity n  mobility

Larger plants over 50 thousand tons per year capacity will typically haven  Lower power consumption per unitn  Less capital expenditures per unit

В настоящее время существуют два основ-ных направления развития таких установок.1. Синтез метанола.2. GTLМетанол применяется при добыче природно-го газа для предотвращения образования гидра-тов. Транспортные расходы по доставке метанола весьма высоки, особенно в отдельные районы За-падной и Восточной Сибири. В этом случае про-изводство метанола на месте добычи будет рен-табельным.GTL – удобный в транспортировке, высокорента-бельный и ликвидный полупродукт. При установке дополнительного модуля можно получать дизель-ное топливо, в том числе и зимнее.

Cuurently there are two basic development trends for such plants: 1. Synthesis of methanol2. GTLMethanol is used for natural gas production to avoid hydrate development. Methanol transpor-tation costs, especially into the remote regions of West and East Siberia, are notably high. In this case methanol generation on the production field shall be profitable. GTL is suitable for transportation, profitable and saleable half-finished product. After installation of an additional module, it is possible to receive die-sel fuel, including winter grade.

Экон

омич

ески

е по

каза

тели

МЕ

ТАП

РО

ЦЕ

СС

��

Ресурсы газового сырья, в год Состав газаДавление газаНаличие электроснабженияСодержание примесей в водеСейсмические условияКлиматические условияНаличие инфраструктуры

Resources of crude gas, per year Gas compositionGas pressurePower supplyDirt in waterSeismic conditionsEnvironmental/weather conditionsInfrastructure availability

Необходимые данные для проектирования

Initial data required for the design