DE2117060A1 - Methanol synthesis with improved reboiler heating - Google Patents

Abstract

In a catalytic MeOH synthesis where a fluid hydrocarbon is steam reformed to give a high temp. synthesis gas stream (g.s.), this g.s. is cooled in a steam boiler to an intermediate temp. by a first heat exchange (h.e.) with water, and then cooled further to condense the water. The resulting g.s. is compressed and combined with a recycle g.s. to form a synthesis feed g.s. This is heated by a third h.e., passed to a catalytic MeOH-synthesis at elevated temp., and press. cooled by the third h.e. and further cooled by a fourth h.e. to condense the MeOH. The crude MeOH is separated at elevated press. The residual gas is divided into a purge g.s. and the recycle g.s. The MeOH is distilled under reduced press. in distillation columns fitted with lower reboilers. These reboilers are heated by cooling the intermediate temp. g.s. by passing through at least one, passing a liquid through the fourth h.e. which is heated and passed through a second reboiler, and recycling the cooled liquid.

Description

Verfahren zur katalytischen Methanol-Synthese Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur katalytischen Methanol-Synthese, bei welchem rohes Methanol-Synthese-Gas durch katalytische Wasserdampfreformierung eines fließfähigen Kohlenwasserstoffs gebildet wird, das rohe Synthese-Gas abgekühlt und mit Zurückführungsgas kombiniert wird, um einen M ethanol -S ynthese-Gasstrom zu bilden, und bei weichem das synthetische Methanol in der Dampfphase durch katalytische Umwandlung eines Teils des Methanol-Synthese-Gasstromes bei erhöhtem Druck hergestellt wird und rohes flüssiges Methanol durch Kühlen des umgewandelten Gasstromes kondensiert wird. Das rohe flüssige Methanol wird sodann abgetrennt und durch Destlllationsmaßnahmen, z060 durch eine extraktive Destillation, gereinigt, worauf eine Rektifizierung erfolgt, bei welcher die einzelnen Bodenprodukte der Destillationskolonne erhitzt und in einem Aufwärmer teilweise verdampft werden. Method for Catalytic Methanol Synthesis The invention relates to refers to a method for catalytic methanol synthesis in which crude methanol synthesis gas by catalytic steam reforming of a flowable hydrocarbon is formed, the crude synthesis gas is cooled and combined with recycle gas is to form a methanol synthesis gas stream, and in soft the synthetic Methanol in the vapor phase by catalytic conversion of part of the methanol synthesis gas stream is produced at elevated pressure and crude liquid methanol by cooling the converted gas stream is condensed. The crude liquid methanol is then used separated and by distillation measures, z060 by an extractive Distillation, cleaned, followed by rectification, in which the individual soil products heated in the distillation column and partially evaporated in a heater.

Synthese-Gas für die katalytische Methanol-Herstellung wird im allgemeinen durch die katalytische Wasserdampfreformierung eines fließfähigen Kohlenwasserstoffs, z.B. von Methan oder Naphtha, hergestellt. Solche Verfahren sind z.B. in der US-Patentschrift 3 351 563 beschrieben. Elne Art einer Vorrichtung zur Herstellung von Synthese-Gas ist in den US-Patentschriften 3129 065 und 3 127 248 beschrieben. Geeignete Hochdruckvorrichtungen für die Durchführung der katalytischen Synthese von Methanoldampf aus Synthese-Gas werden in den US-Patentschriften 3 212 862 und 3 366 461 beschrieben. Die Reinigung des rohen flüssigen Methanols durch Destillation wird in der US-Patentschrift 3 230 155 beschrieben. In den US-Patentschriften 2 904 575, 3 064 029 und 2 964 551 werden verschiedene Prozesse für die Herstellung von Methanol erläutert.Synthesis gas for catalytic methanol production is generally used through the catalytic steam reforming of a flowable hydrocarbon, e.g. from methane or naphtha. Such methods are described, for example, in U.S. Patent 3 351 563. One type of device for producing synthesis gas is described in U.S. Patents 3,129,065 and 3,127,248. Appropriate high pressure devices for carrying out the catalytic synthesis of methanol vapor from synthesis gas are described in U.S. Patents 3,212,862 and 3,366,461. The cleaning of the crude liquid methanol by distillation is disclosed in U.S. Patent 3 230 155 described. U.S. Patents 2,904,575, 3,064,029, and 2,964,551 different processes for the production of methanol are explained.

Bei allen dlesen Verfahren wird zwar die Wärme für die Destillation des Methanols durch Wasserdampf zugeführt, doch es besteht keine Verbindung zwischen der Synthese und der Destillation. Bel diesen bekannten Verfahren werden die verschiedenen heißen Prozeßströme durch Wärmeaustousch mit Kühlwasser abgekühit und die Aufwörmer der iDestillationskoionnen werden mit Wasserdampf beheizt Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur katalytischen Methanol-Synthese, bei welchem ein Hochtemperatur-Beschickungsstrom in mindestens einer Stufe abgekühlt wird, das abgekühlte Gas der Methanol-Synthese zugeführt wird; das Produktgas zur Abtrennung des Methanols abgekühlt wird und das Methanol In mindestens einer Kolonne, die mit einem unteren AuTwärmer versehen ist, destilliert wird, das dadurch gekennzeIchnet ist, daß der Aufwärmer durch einen direkten Wärmeaustausch oder einen indirekten Zurückffhrungswarmeaustausch mit den Beschickungsgasen oder dem Produktgas erhitzt wird.In all these processes, the heat is used for the distillation of the methanol is supplied by steam, but there is no connection between synthesis and distillation. These known methods are the various hot process streams are cooled by heat exchange with cooling water and the warmers the iDestillationskoionnen are heated with steam, the subject of the invention is therefore a process for catalytic methanol synthesis in which a high temperature feed stream is cooled in at least one stage, the cooled gas of the methanol synthesis is fed; the product gas is cooled to separate the methanol and that Methanol In at least one column, which is provided with a lower AuTwärmer, is distilled, which is characterized by the fact that the warmer is through a direct heat exchange or indirect return heat exchange with the Feed gases or the product gas is heated.

Unter direktem Wärmeaustausch soll hierin verstanden werden, daß ein heißes Gas direkt durch einen Wärmeaustauscher Wärme einem Aufwärmer zuführt. Unter indirektem Wörmeaustausch soll verstanden werden, daL3 ein heißes Gas eine umlaufende Flüssigkeit erhitzt, welche ihrerseits durch den Aufwänner strömt und die dann zu dem Heißgas-Austausch zurückgeführt wird0 Somit kann die erforderliche Wärrne für die Erhitzung der Bodenprodukte der Methanol-lJestil lation In den Aufwärmern während der reinigung des rohen synthetischen Methanols durch Wärmeaustausch der Bodenprodukte mit dem heißen rohen Methanol-Synthese-Gas bewirkt werden. Zusätzlich oder als Alternativmöglichkeit kann dies durch eine Wärmeaustauschflüsslgkeit geschehen, die durch Wärmeaustausch mit dem helßen konvertlerten Methanol-Synthese-Gas erhitzt wird.Direct heat exchange is to be understood herein that a hot gas supplies heat to a heater directly through a heat exchanger. Under Indirect heat exchange should be understood to mean that a hot gas is a circulating one Liquid is heated, which in turn flows through the Aufwänner and then closes is returned to the hot gas exchange0 Thus, the heat required for the heating of the bottom products of the methanol distillation in the warmers during the purification of the raw synthetic methanol through heat exchange of the soil products with the hot raw methanol synthesis gas. Additionally or as an alternative option this can be done by a heat exchange fluid that is created by heat exchange is heated with the helssen converted methanol synthesis gas.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein System zur Verfügung gestellt, In welchem ein Hochtemperatur-Methanol-Synthese-Beschickungsgasstrom auf eine Zwischentemperatur abgekühlt wird, der Zwischentemperatur-Beschickungsgasstrom weiter abgekühlt wird, um flüssiges Wasser zu kondensieren, der abgekühlte Beschickungsgasstrom komprimiert, mit dem zurückgeführten Beschickungsgas kombiniert und in die katalytische Methanol-Synthese bei erhöhten Ternperaturen nach einem ersten Wärmeaustausch geleitet wird, der erhaltene konvertierte Gasstrom, der Methanol dampf enthält, durch den ersten Wärmeaustausch abgekühlt wird, der abgekühlte konvertierte Gasstrom durch einen zweiten Wärmeaustausch weiter abgekühlt wird, um rohes flüssiges Methanol zu kondensieren, wobei das rohe flüssige Methanol von der restlichen Gasphase bei erhöhtem Druck abgetrennt wird, wobei die restliche Gasphase in einen Heinigungsgasstrom und einen Zurückführungsgasstrom aufgeteilt wird, wobei der Rückführunysgasstrom mit frischem Methanol-Synthese-Gas kombiniert wird, um einen Methanol -Synthese-Beschickungsgasstrotn zu bilden, der Druck des rohen flüssigen Methanols vermindert wird, das rohe flüssige Methanol bei vermindertem Druck zur Reinigung abdestilliert wird, wobei die Destillation des rohen Methanols in mindestens einer Destillationskolonne erfolgt, die mit einem unteren Aufwärmer versehen ist, In welcher die Bodenprodukte der Kolonne erhitzt und tellwelse verdampft werden, die Bodenprodukte der Methanoldestillation In den Aufwärmem erhitzt werden, Indem sie durch einen oder mehrere der Aufwärmer In einer Wärmeaustauschbeziehung geleitet werden, wobei der Zwischentemperatur-Synthese-Gasstrom und/oder ei ne Flüssigkeit erhitzt wird, indem sie durch den zweiten Wärmeaustausch geleitet werden.In a preferred embodiment, a system is available placed in which a high temperature methanol synthesis feed gas stream an intermediate temperature is cooled, the intermediate temperature feed gas stream further cooling to condense liquid water is the cooled feed gas stream compressed, combined with the recycled feed gas and fed into the catalytic Methanol synthesis conducted at elevated temperatures after a first heat exchange is, the obtained converted gas stream containing methanol vapor through the first heat exchange is cooled, the cooled converted gas flow through a second heat exchange is further cooled to crude liquid methanol to condense, with the crude liquid methanol from the remaining gas phase elevated pressure is separated, with the remaining gas phase in a cleaning gas stream and dividing a recycle gas stream, the recycle unys gas stream combined with fresh methanol synthesis gas to form a methanol synthesis feed gas stream To form the crude liquid methanol is reduced in pressure, the crude liquid Methanol is distilled off under reduced pressure for purification, the distillation of the crude methanol is carried out in at least one distillation column with a Lower heater is provided, in which the bottom products of the column are heated and tell catfish are evaporated, the bottom products of the methanol distillation In the Reheating are heated by passing them through one or more of the warmers in a Heat exchange relationship are conducted, the intermediate temperature synthesis gas stream and / or a liquid is heated by being subjected to the second heat exchange be directed.

Die Erfindung wird vorzugsweise auf die Methanol-Reinigung durch Destillatlon angewandt, wobei die Anfangsrelnigung durch eine extraktive Destillation mit Wasser vorgenommen wird, an die sich eine Rektiflzlerungsdestillatlon der wäßrigen Bodenprodukte von der Wasserextraktlonsdestillatlon anschließt, um reines wasserfreles Methanol zu erhalten. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird von der Rektifizierungskolonne ein Seitenstrom entfernt und destilliert, um einen Kopfmethanolstrom herzustellen, welcher zur Rektifizierung zurückgeführt wird und einen Boden-Schwanzstrom aus wäßrigem Methanol, das die Äthanol verunreinigungen enthält. Bei diesen verschledenen Destillations-Sequenzen müssen die Bodenprodukte von den Destillationstürmen oder -kolonnen erhitzt und In Aufwärmen wieder gekocht werden, um Heißdampf für den Destlllatlonseffekt zu erzielen. Die Aufwörmer werden In der Weise erhitzt, daß entweder das heiße rohe Methanol-Synthese-Gas oder das heiße Abstromgas von dem katalytischen Methanol-Synthese-Konverter als Wörmequel len verwendet werden. Das heiße rohe Methanol-Synthese-Gas wird durch elnen oder mehrere Aufwärmer Im Wörmeaustausch mit den Bodenprodukten der Destl ii atlonskoionne geleitet, um einen Erwärmungseffekt zu bewirken. Im Falle des helßen Abstromgases von dem katalytischen Methanol-Synthese-Konverter wird dieser Gasstrom Im Wärmeaustausch mit einer geeigneten Wärmeübertragungsflüssigkeit, z.8.The invention is preferably applied to methanol purification by distillation applied, the initial refinement by extractive distillation with water is carried out, which is followed by a rectifying distillation of the aqueous soil products from the Wasserextraktlonsdistillatlon connects to pure anhydrous methanol to obtain. In one embodiment of the invention, the rectification column a side stream removed and distilled to make an overhead methanol stream, which is returned to rectification and a bottom-tail stream of aqueous Methanol, which contains the ethanol impurities. With these various distillation sequences the bottoms from the distillation towers or columns must be heated and To be re-boiled in warm-up, to add superheated steam for the destruction effect achieve. The warmers are heated in such a way that either the hot raw Methanol synthesis gas or the hot effluent gas from the methanol synthesis catalytic converter can be used as heat sources. The hot raw methanol synthesis gas is through elnen or several warmers in heat exchange with the bottom products of the destl ii atlonskoionne directed to cause a warming effect. In the case of helssen Downstream gases from the methanol synthesis catalytic converter becomes this gas stream In heat exchange with a suitable heat transfer fluid, e.g.

unter Druck gesetztes Wasser, Glykol oder einer wäßrigen Lösung von Methanol oder einer ähnlichen organischen Flüssigkeit, abgekühlt. Diese Flüssigkeit wird am besten ohne Verdampfung der Flüssigkelt umlaufen gelassen, da hierdurch ein einfaches urtd wirksames Wörmeaustauschsystem zur Verfügung gestellt wird. Die erwärmte Flüssigkeit wird durch einen Aufwärmer geleitet und durch Wörmeaustausch mit den Bodenprodukten der Destillatlonskolonne abgekühlt. Die erhaltene abgekühlte Flüssigkelt wird zum wlederholten Erhitzen durch elnen Wärmeaustausch mit dem helmen Konverteraustrittsgas zurückgeführt.pressurized water, glycol or an aqueous solution of Methanol or a similar organic liquid. This liquid it is best to let the liquid circulate without evaporation, as this will result in it a simple urtd effective heat exchange system is made available. the heated liquid is passed through a heater and by heat exchange cooled with the bottom products of the distillation column. The obtained cooled Liquid is used for repeated heating by exchanging heat with the helmet Recirculated converter outlet gas.

Der Hauptvorteil des erfindungsgemd3en Verfahrens liegt darin, daß die erforderliche Wärme für die Aufwärmer bei der Ivlethanol-Desti Ilation in hoch wirksamer Weise zur Verfügung gestellt wird, indem die Methanol-Synthese-P rozeß-Gasströme als Wärmequellen verwertet werden. E in weiterer Vorteil liegt darin, daß das Erfordernis der bekannten Verfahren nach großen Mengen Kühlwasser für das notwendige Kühlen der Methanol-Synthese-Prozeß-Gasströme nun vermindert oder ausgeschaltet worden ist.The main advantage of the method according to the invention is that the heat required for the warmers in the ethanol desti Ilation in high is effectively made available by the methanol synthesis process gas streams can be used as heat sources. Another advantage is that the requirement the known method after large amounts of cooling water for the necessary cooling the methanol synthesis process gas flows have now been reduced or eliminated is.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Gesamtwärmewirtschaftlichkeit und -wirksurlkeit des iethanol-Synthese-Prozesses stark verbessert wird. Lin weiterer Vorteil, der sich von der Verwendung der zirkulierenden Wärmeaustauschflüssigkeit, die zwischen dem Wärmeaustauscher für das konvert inerte Gas und einem Aufwärmer zirkuliert, ableitet, besteht darin, daß die Menge an Hochdruckleltungen zur Gewinnung der Wärme von dem unter hohem Druck stehenden heissen konvertierten Gasstrom erheblich vermindert wird.Another advantage is that the overall thermal economy and -Effectiveness of the ethanol synthesis process is greatly improved. Lin another Advantage of using the circulating heat exchange fluid, between the heat exchanger for the converted inert gas and a heater circulates, derives, consists in the fact that the amount of high pressure lines for extraction the heat from the hot converted gas stream under high pressure is decreased.

In der Zeichnung wird ein l-liesschema einer bevorzugten Ausführungsform der erfindung dargestellt. Der Wärmeaustausch und die Gewinnung erfolgt von einem heissen, rohen Methanol-Synthese-Gas, das durch Wasserdampfreforrnierung eines fliesfähigen Kohlenwasserstoffes gewonnen worden ist und von dem heissen Konvertierungsgas, das aus einem Methanol-Synthese-Gas-Konverter ausgetragen wird. Die gewonnene Wärme wird durch Wärmeaustausch den jewelligen Aufwärmern einer Wasserextraktions-Destillationskolonne, einer Rektifizierungs-Desti II ationskolonne und einer Methanol -Gewinnungskolone in der Reinigungszone für das rohe Methanol, wo das rohe, flüssige Methanol aurch Destillation gereinigt wird, zugeführt.The drawing shows a diagram of a preferred embodiment the invention shown. The heat exchange and the recovery is done by one hot, crude methanol synthesis gas, which by steam reforming of a flowable Hydrocarbon has been obtained and from the hot conversion gas that is discharged from a methanol synthesis gas converter. The heat gained through heat exchange the respective warmers of a water extraction distillation column, a rectification distillation column and a methanol recovery column in the crude methanol purification zone, where the crude liquid methanol flows through Purified distillation is fed.

L)ie Einheit 1 ist ein katalytischer Wasserdampfreformer für die Umwandlung eines Gemisches aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff und Wasserdampf zu Synthese-Gas. Die Beschickungsströme aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff-Strom 2, Wasserdampf-Strom 3 und einem Kohlendioxyd-Strom 4 werden zur Bildung des Beschickungsstroms 5 vereinigt, welcher in die katalytische wasserdampfreformierung mit einem Druck typischerweise von 3 kg/cm² bis bO ka/cm² überführt wird. Der Strom 4 kann in manchen Fällen weggelassen werden, z.B. dann, wenn der Strom 2 aus verdampftem Naphta besteht, welches au gt:eirinete Verhältnis von Kohlenoxyden zu Wasserstoff in dem reforriierten Synthese-Gas direkt liefert. Der Strom 5 wird in paralleler Richtung durch eine Vielzahl von Katalysator-g füllten Reformerrohren, wie das Rohr e, geleitet, welche mit einem geeigneten Reformierungskatalysator gefüllt sind. Als solche dienen z.B. Nickel oder Kobalt sowie deren Oxyde, die auf einem geeigneten Träger niedergeschlagen sind. Das Rohr 6 wird von augen durch Verbrennung von flüssigen Kohlenwasserstoff -Brennstoffströmen 7 innerhalb der Einheit 1 erhitzt.L) he unit 1 is a catalytic steam reformer for the conversion a mixture of a liquid hydrocarbon and water vapor to form synthesis gas. The feed streams from a liquid hydrocarbon stream 2, water vapor stream 3 and a carbon dioxide stream 4 are combined to form feed stream 5, which in the catalytic steam reforming with a pressure typically from 3 kg / cm² to bO ka / cm² is transferred. The stream 4 can be omitted in some cases e.g. if the stream 2 consists of vaporized naphtha, which acts as a purifying agent Ratio of carbon oxides to hydrogen in the reformed synthesis gas directly supplies. The stream 5 is in a parallel direction through a large number of catalyst g filled reformer tubes, such as the tube e, passed, which with a suitable reforming catalyst are filled. Nickel or cobalt and their oxides, for example, serve as such are deposited on a suitable carrier. The pipe 6 is visible by combustion heated by liquid hydrocarbon fuel streams 7 within the unit 1.

Aus dem Rohr 6 wird ein Rohr reformierter Synthese-Gas-Strom 8 mit einer erhöhten Temperatur typischerwelse von 8000C bis 1100°C ausgetragen.From the pipe 6 is a pipe reformed synthesis gas stream 8 with at an elevated temperature of typically 8000C to 1100 ° C.

Der Strom 8 enthält nun hauptsöchlich Wasserstoff und Kohlenoxyde zusammen mit restlichem Wasserdampf und einem geringen Anteil von inerten Stoffen wie Methan. Im Strom 8 liegt das geeignete Verhältnis von uasserstoff zu Kohlenoxyden für das Methanol-Synthese-Gas vor. Der Strom 8 wird zu Beginn in dem Boiler9 für die überschüssige Wärme des Prazess-Gases durch Wärmeaustausch mit Kondensat oder dem Wasserbeschickungsstrom 10 für den Boiler abgekühlt. Letzterer wird verdampft und bildet den Prozess-Wasserdampf-Strom 11. Der abgekühlte Proze-Synthese-Gas-Strom 12, der aus der Einheit 9 mit einer Temperatur typischerwelse von 4000C bis 600°C ausgetragen wird, wird In dem Wärmeaustauseher 13 weiter abgekühlt, der tyoischerweise ein Economizer für die Vorerhitzung des Beschickungswassers für den Boiler ist. Der erhaltene Synthese-Gas-Strom 14, der von der Einheit 13 ausgetragen wird, befindet sich nun auf verminderter Temperatur, typischerweise von 150°C bis 2000C.Stream 8 now mainly contains hydrogen and carbon oxides together with residual water vapor and a small amount of inert substances like methane. Stream 8 has the appropriate ratio of hydrogen to carbon oxides for the methanol synthesis gas. The stream 8 is initially in the boiler 9 for the excess heat of the Prazess gas through heat exchange with condensate or the water feed stream 10 for the boiler. The latter is evaporated and forms the process water vapor stream 11. The cooled process synthesis gas stream 12, which consists of the unit 9 with a temperature typically of 4000C to 600 ° C is discharged, is further cooled in the heat exchanger 13, which typically is an economizer for preheating the feed water to the boiler. The synthesis gas stream 14 obtained, which is discharged from the unit 13, is located is now at a reduced temperature, typically from 150 ° C to 2000C.

Der Strom 14 wird nun durch die Schleife eines Aufwärmers 15 geleitet, worin der Wärmeaustausch mit den Bodenprodukten der Wasserextraktion-Destillationskolone erfolgt. Der Synthese-Gas-Strom wird in der Einheit 15 weiter abgekühlt und gibt Wärme an die Bodenprodukte für das erforderliche erneute Sieden und die Verdampfung der Bodenprodukte der Destillation ab.The stream 14 is now passed through the loop of a heater 15, wherein the heat exchange with the bottoms of the water extraction distillation column he follows. The synthesis gas stream is further cooled in the unit 15 and is there Heat to the bottom products for the required reboiling and evaporation of the bottoms of the distillation.

Der weiter abgekühlte Synthese-Gas-trom 16, der aus der Einheit 15 ausgetragen wird, besitzt nun eine verminderte Temperatur und kann eine kondensierte flüssige Wasserphase enthalten, die in einem Gas-Fiüsslgkeits-Separator (nicht gezeigt) abgetrennt werden kann. in jedem Fall wird der Strom 16 nacheinander durch die Schleife des Aufwärmers 17 geleitet, wobei ein Wörmeaustausch mit den Bodenprodukten der Methanol-Gewinnungs-Destillationskolonne stattfindet. Der Synthese-Gas-C.erom wird in der Einheit 17 weiter abgekühlt und gibt Warme an die Bodenprodukte zum erforderlichen erneuten Sieden und zur Verdampfung für die Destillation ab. Der weiter abgekühlte Synthese-Gas-Strom 18, der aus der Einheit 17 ausgetragen wird, befindet sich nun auf verminderter Tanperatur, typischerwelse im Bereich von etwa 80°C bis 1400C.The synthesis gas stream 16, which is cooled down further and emitted from the unit 15 is discharged, now has a reduced temperature and can be condensed contain liquid water phase, which in a gas-liquid separator (not shown) can be separated. in each case the stream 16 is sequentially through the loop of the heater 17, with a heat exchange with the bottom products of the Methanol recovery distillation column takes place. The synthesis gas C.erom will further cooled in the unit 17 and gives heat to the soil products as required boil again and evaporate for distillation. The one that has cooled down further Synthesis gas stream 18, which is discharged from unit 17, is now located at reduced temperature, typically catfish in the range of about 80 ° C to 1400C.

Ein weiteres und letztes Abkühlen des Synthese-Gas-Stroms 18 erfolgt nun durch Wärmesustousch mit dem Kühlwasser in dem Wärmeaustauscher 19.A further and final cooling of the synthesis gas stream 18 takes place now by exchanging heat with the cooling water in the heat exchanger 19.

Der erhaltene, vollkommen abgekühlte Synthese-Gas-Strom 2t befindet sich nun auf einer Temperatur typischerweise im Bereich von 300C bis 80°C und einem Uruck Im Bereich von 2 kg/cm2 bis 40 kg/cm2. Der Strom 20 enthält eine kondensierte flüssige Wasserphase, welche von der Phase des Synthese-Gases abgetremt wird, indem der Strom 20 ein den Separator 21 geleitet wird. Dieser Ist eln herkömmlicher Gas-Flüssigkeits-Separator, der mit Leitblechen versehen Ist oder zyklonischer Natur ist. Der abgetrennte flüssigeWasserstoff 22 wird aus der Einheit 21 ausgetragen. Er kann verworfen werden oder nach Entgasung als Prozeß-Kondensat zurückgeführt werden.The obtained, completely cooled synthesis gas stream 2t is located is now at a temperature typically in the range of 300C to 80 ° C and one Pressure in the range from 2 kg / cm2 to 40 kg / cm2. Stream 20 contains a condensed one liquid water phase, which is separated from the phase of the synthesis gas by the stream 20 is passed into the separator 21. This is a conventional gas-liquid separator, which is provided with baffles or is of a cyclonic nature. The separated liquid hydrogen 22 is discharged from the unit 21. It can be discarded or after degassing be returned as process condensate.

Der wasserfreie Prozeß-Synthese-Gas-Strom, der aus der Einheit 21 austritt, ist nun zum Gebrauch als rrisch-Methanol-Synthese-Gas geeignet und wird auf den Synthese-Gasdruck in einem Zentrifugal kompressor 24 komprimiert. Ein Zu rückfiihrungs-Synthese-Gas- Strom 25 , der von der Synthese-Schleife herrührt, wird in die letzte Stufe oder das Rad des Kompressors 24 geleitet, um sich mit dem teilweise komprimierenden rrlsch-Gas-Strom 23 zu vermischen und in die Methanol-Synthese zurückgeführt zu werden. Der vollkommen komprimierte Methanol-Synthese-Gas-Strom 26 wird aus der Einheit 24 mit einem Druck typischerweise im Bereich von 50 kg/cm² bis 500 kg/cm² und einer Temperatur im Bereich von etwa 300C bis 1300C ausgetragen. Er wird nun durch Wärmeaustausch mit dem heissen, katalyitisch umgesetzten Gas auf eine geeignete Temperatur für die katalytische Methanol-Synthese erhitzt. Der Strom 26 wird durch den Gas-Wärmeaustauscher 27 geleitet. Der erhaltene Beschickungs-Synthese-Gas-Strom 28, der ausder Einheit 27 ausgetragen wird, ist nun auf erhöhter Temperatur, typischerweise im Bereich von 2500C bis 3500C, und kann der Methanol-Synthese zugeführt werden.The anhydrous process synthesis gas stream exiting unit 21 escapes, is now suitable for use as a fresh methanol synthesis gas and is Compressed to the synthesis gas pressure in a centrifugal compressor 24. A to recycle synthesis gas stream 25 originating from the synthesis loop in the last stage or the wheel of the compressor 24 to deal with the partial to mix compressing rrlsch gas stream 23 and returned to the methanol synthesis to become. The fully compressed methanol synthesis gas stream 26 is from the Unit 24 having a pressure typically in the range of 50 kg / cm² to 500 kg / cm² and a temperature in the range of about 300C to 1300C. He will now by heat exchange with the hot, catalytic converted gas to a suitable one Heated temperature for the catalytic synthesis of methanol. The stream 26 is through the gas heat exchanger 27 passed. The feed synthesis gas stream obtained 28 discharged from unit 27 is now at an elevated temperature, typically in the range from 2500C to 3500C, and can be fed to the methanol synthesis.

Der Strcm 28 wird nun-in den Methanol-Synthese-Konverter 29 geleitet, worin die katalytische Konvertlerung eines Teils des Synthese-Gases in Methanol-Dampf erfolgt. Ein herkömmlicher Katalysator für die Methanol- Synthese, z. B. Zink-Chromit, wird in dieser Einheit 29 verwendet.The stream 28 is now passed into the methanol synthesis converter 29, wherein the catalytic conversion of a portion of the synthesis gas into methanol vapor he follows. A conventional catalyst for the methanol Synthesis, z. B. zinc chromite is used in this unit 29.

Der Katalysator wird im allgemeinen in einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Betten zur Verfügung gestellt, wobei eine Zwischenbettkühlung durch Umgehungsinjzierung eines Teils des Stroms 26 in die Einheit 29 zwischen den Betten erreicht wird, um ein Abschrecken des heissen Gas-Stromes zwischen den Stufen der katalytischen konvertierung zu bewirken. Ein helß umgesetzter oder konvertierter Gas-Strom 30 wird aus der Einheit 29 typischerweise mit einer Temperatur im bereich von 3000C bis 400°C ausgetragen. Der strom 30 enthält Methanol-Dampf und nicht umgesetztes Synthese-Gas. L>er Strom 30 wird nun abgekühlt, um das rohe, flüssige, synthetische Methanol selektiv zu kondensieren.The catalyst is generally used in a variety of ways switched beds made available, with an interbed cooling through Bypass injection of a portion of the stream 26 into the unit 29 between the beds is achieved to quench the hot gas flow between the stages of the to effect catalytic conversion. A helpfully converted or converted Gas stream 30 is from the unit 29 typically with a temperature in the range discharged from 3000C to 400 ° C. Stream 30 contains methanol vapor and unreacted Synthesis gas. The stream 30 is now cooled to produce the raw, liquid, synthetic Selectively condense methanol.

Der Strom 30 wird zunächst durch den Wärmeaustauscher 27 geleitet und der erhaltene, teilweise abgekühlte Gas-Strom 31, nun auf einer Temperatur typischerweise im Bereich von 1600C bis 2200C, wird gemäß; der Erfindung In einem Wärmeaustauscher 32 durch Wärmeaustausch mit# einem geeigneten \S.ärmeübertragungsrnedium weiter abgekühlt. Der erhaltene abgekühlte Prozeß-Strom 33 befindet sich nun auf einer Temperatur Im Bereich von etwa 110°C bis 1700C und wird in dem Wärrneaustauscher 34 durch indirekten Wärmeaustausch mit Kühlwasser weiter abgekühlt, um Im wesentlichen den gesamten Methanol-Dampf in dem Gas-Strom zu rohem, flüssigem Methanol zu kondensleren. Der erhaltene, vollkommen abgekühlte Prozeß-Strom 35 befindet sich nun auf einer Temperatur typischerweise im Bereich von etwa 200C bis 50°C. Der Strom 35 enthält nun eine kondensierte flüssige Phase, die aus rohem, synthetischem Methanol besteht.The stream 30 is first passed through the heat exchanger 27 and the resulting, partially cooled gas stream 31, now at a temperature typically in the range from 1600C to 2200C, according to; of the invention in a heat exchanger 32 by heat exchange with a suitable heat transfer medium cooled down. The cooled process stream 33 obtained is now on one Temperature In the range of about 110 ° C to 1700C and is used in the heat exchanger 34 further cooled by indirect heat exchange with cooling water to essentially condense all of the methanol vapor in the gas stream to crude liquid methanol. The obtained, completely cooled process stream 35 is now on one Temperature typically in the range of about 200C to 50 ° C. The stream 35 contains now a condensed liquid phase consisting of raw, synthetic methanol.

Der Strom 35 wird in den Gas-Hlüssigkeits-Separator 36, der herkömmlicher Bauart ist, geleitet. Dieser kann eine ähnliche Gestalt wie die Einheit 21 haben. Die nicht umgesetzte Gas-Phase wird aus der Einheit 36 als Strom 37 entfernt und in den Zurückführungsstrom 25 und den Heinigungs-Gas-Strom 38 aufgeteilt. Der Strom 25 wird der Methanol-Synthese mit einem erhöhten Druck typischerweise im bereich von 50 kg/cmS bis 500 kg/crn zurückgeführt. Der Fielnigungsstrom 38 kann abgelassen oder in die Atmosphäre ausgetragen werden. 1n den rneisten Fällen wird jedoch der Strom 38 nach Druckvennlnderung als Treibgas verwendet, da der Strom 38 einen erheblichen Heizwert besitzt. In manchen Fällen kann der Strom 38 auch als Bestandeil des Stromes 7 verwendet werden.The stream 35 is in the gas-liquid separator 36, which is more conventional Type is directed. This can have a similar shape to the unit 21. The unreacted gas phase is removed from unit 36 as stream 37 and divided into the recycle stream 25 and the cleaning gas stream 38. The current 25 is the methanol synthesis with an increased pressure typically in the area from 50 kg / cmS to 500 kg / cm. The precipitation stream 38 can be drained or discharged into the atmosphere. In most cases, however, the Stream 38 is used as a propellant gas after pressure change, since stream 38 has a significant impact Has calorific value. In some cases, the stream 38 can also be part of the stream 7 can be used.

in der Einheit 36 wird das rohe, flüssige, synthetische Methanol als Strom 39 mit stark erhöhtem Druck entnommen und durch das Druckverminderungsventil 40 geleitet, um den druck des rohen Methanols auf einen Wert zu senken, der für die nachfolgende Destillationsreinigung geelgnet ist. Der erhaltene rohe, flüssige Methanol-Strom 41, der durch das Ventil 40 abgegeben wird, befindet sich nun auf einem verminderten Druck typischerweise in einem Bereich von 2 kg/cm² bis 12 kg/cm2. Der Strom 41 enthält eine frelgesetzte Gas-Phase, welche aufgrund der Druckverminderung gebildet wird. Die freigesetzte Gas-Phase enthält $hauptsäclich die Komponenten des Synthese-Gases, mit Einschluß von Wasserstoff, Kohlenmonoxyd und Inerten Stoffen, z.B. von Methan und zwar zusammen mit Methanol-Dampf.in the unit 36 is the raw, liquid, synthetic methanol as Stream 39 taken at a greatly increased pressure and through the pressure reducing valve 40 passed to reduce the pressure of the crude methanol to a value that is suitable for the subsequent distillation cleaning is suitable. The obtained raw, liquid Methanol stream 41, which is discharged through valve 40, is now on a reduced pressure typically in the range of 2 kg / cm² to 12 kg / cm2. The stream 41 contains a released gas phase, which due to the pressure reduction is formed. The released gas phase mainly contains the components of the synthesis gas, including hydrogen, carbon monoxide and inert substances, e.g. from methane together with methanol vapor.

Der Strom 41 wird In den Sink-Tank 42 geleitet, aus welchem ein Strom 43 der freigesetzten Gas-Phase entfernt und In die Atmosphäre abgelassen oder als Treibgas in ähnlicher # eise wie der Strom 38 verwendet wird. Der Strom 43 wird gewöhnlich mit Wasser zur Gewinnung des Methanol-Dampfes als wässerige Methanol-Lösung In einem gepackten Ventil-Gas-Wäscher (nicht gezeigt) vor der weiteren Verwendung gewaschen.The stream 41 is directed into the sink tank 42, from which a stream 43 of the released gas phase is removed and discharged into the atmosphere or as Propellant gas in a similar way as the stream 38 is used. The stream 43 becomes usually with water to obtain the methanol vapor as an aqueous methanol solution In a packed valve gas scrubber (not shown) before further use washed.

Aus der Einheit 42 wird ein roher, flüssiger Methanol-Strom 44 entfernt.A raw, liquid methanol stream 44 is removed from unit 42.

Der Strom 44 befindet sich Im allgemeinen auf einem Druck typischerwelse im Bereich von 2 kg/cm² bis 12 kg/cm² und einer Temperatur typischerweise Im Bereich von 200C bis 50°C. Der Strom 44 wird nun In elne geeignete Destillatlonsanlage zur Reinigung geleitet. Darin werden die Bodenprodukte der Destlliationskolonne erhitzt und gemäß dem Wärmeaustausch-Konzept der vorliegenden Erfindung wieder aufgewärmt. Bei dleser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der strom 44 zu Beginn einer Wasserextraktions-Destlllatlon unterworfen, bei welchem zur Erhöhung der relativen Flüchtigkeit der Verunreinigungen wasser verwendet wird. Der Strom 44 wird In dle Mittel zone einer Extraktlons-Destlllationskolonne 45 eingeleitet, die mit einer Vielzahl von Blasenkappen-Destillationsplatten 46 versehen ist. Die Platten 45 können alternativ aus Sieben oder Ventilböden bestehen.Stream 44 is generally at a pressure of typically catfish in the range of 2 kg / cm² to 12 kg / cm² and a temperature typically in the range from 200C to 50 ° C. Stream 44 is now used in a suitable distillation plant Cleaning directed. The bottom products of the distillation column are heated in it and reheated according to the heat exchange concept of the present invention. In the preferred embodiment of the invention, stream 44 is initially subjected to a water extraction distillation, in which to increase the relative Volatility of the contaminants water is used. The stream 44 becomes In dle Central zone of an Extraktlons distillation column 45 initiated with a A plurality of bubble cap still plates 46 is provided. The plates 45 can alternatively consist of sieves or valve bottoms.

Der Wasserstrom 47 wird In den oberen Teil der Kolonne 45 geleitet und ergibt durch die ganze Kolonne hindurch eine wässerige Lösungs-Phase.The water stream 47 is passed into the upper part of the column 45 and gives an aqueous solution phase throughout the column.

Vom Kppf der Einheit 45 wird ein Kopf Dampfstrom 48 entnommen. Der Strom 48 enthält Methanol-Dampf, flüchtige Komponenten, z.B. Dimethyl-Äther und gerlngere Mengen anderer organischer Verunreinigungen, Synthese-Gas-Komponenten und Methan. Der Strom 48 wird abgekühlt und in den Wärmeaustauscher 49 teilweise kondensiert. Der erhaltene gemischte Gas-Flüssigkeits-Strom 50 wird in die Rückflußtnommel 51 geleitet. Die restliche Kopf-Dampf-Phase wird aus der Trommel 51 als Strom 52 entfernt, der in hier nicht gezeigten Einrichtungen abgekühlt werden kann, um selektiv flüssigen Dlmethyl-Äther als Nebenprodukt zu kondensieren. In jedem f all wird die restliche Kopf-Uampf-Phase cus der Einheit 51 oder von der selektiven Kondensation des Dimethyl-Äthers hiernach an die Atmosphäre abgelassen oder als Trelbgas verwendet. Die flüssige Phase in der Einheit 51, die hauptsächlich aus Methanol besteht, wird aus der Trommel 51 als Strom 53 und als flüssiger Rückfluß In die Kolonne 45 zurückgeleltet. Ein unreiner, flüssiger Methanol-Strom 54 wird glelchfalls In die Mlttelzone der Einheit 45 zur Reinigung zurückgeleitet. Der Strom 54 rührt von einer nachfolgenden Rektifikatlonsmaßnahme des restlichen Methanols her, die später besprochen werden soll.From the head of the unit 45, an overhead steam stream 48 is withdrawn. Of the Stream 48 contains methanol vapor, volatile components such as dimethyl ether and younger Amounts of other organic contaminants, synthesis gas components and methane. Stream 48 is cooled and partially condensed in heat exchanger 49. The resulting mixed gas-liquid stream 50 is fed into the reflux drum 51 directed. The remaining overhead vapor phase is removed from drum 51 as stream 52, which can be cooled in devices not shown here to selectively liquid Condense methyl ether as a by-product. In any case, the rest will be Head-Uampf-Phase cus of the unit 51 or from the selective condensation of the dimethyl ether thereafter vented to the atmosphere or used as Trelbgas. The liquid one Phase in unit 51, which consists mainly of methanol, becomes off the drum 51 gelled back into column 45 as stream 53 and as liquid reflux. A impure liquid methanol stream 54 is also fed into the middle zone of the unit 45 returned for cleaning. Stream 54 comes from a subsequent rectification operation of the remaining methanol, which will be discussed later.

Die flüssigen Bodenprodukte von der Extraktions-Destillationskolonne 45, die aus einer teilweise gereinigten, wässerigen Methanol-Lösung bestehen, werden als Strom 55 entfernt, der sich auf einer Temperatur im allgemeinen tm Bereich von etwa 800C bis 10000 befindet. Ein Teil des Stroms 55 wird gemäß der Erfindung als Strom 56 verwertet und in den Wärmeaustausch-Aufwörmer 15 zur Erkirmung und teilweisen Verdampfung durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Strom 14 geleitet.The liquid bottoms from the extraction distillation column 45, which consist of a partially purified, aqueous methanol solution removed as stream 55, which is at a temperature generally in the range of about 800C to 10000. A portion of the stream 55 is according to the invention as Stream 56 utilized and in the heat exchange Aufwörmer 15 for shielding and partial Evaporation passed through indirect heat exchange with stream 14.

Der Rest des Stroms 55 wird als Strom 58 weiter zu hochgereinigtem Methanol verarbeltet. L>er Strom 58 wird In die Mittelzone einer Rektifizierungskolonne 59 geleltet, die die restlichen Verunreinigungen und das Wasser von dem wasserfrelen Produkt Methanol durch Destillation abtrennt. Die Kolonne 59 ähnelt in ihrer Konfiguration der oben beschriebenen Kolonne 45 und ist mit einer Vielzahl von Böden õO ausgestattet, die aus Blasenkappen oder Siebböden oder dgl. bestehen können. In der Kolonne 59 wird der größte Tell der Methanol-Komponente des Stroms 58 verdampft und bewegt sich in der Kolonne nach oben. Das reine, wasserfreie Methanol wird als Strom 86 von der oberen Zone der Kolonne 59, gewöhnlich als flüssiger Seitenstrom, entfernt und der Verwertung zugeführt.The remainder of stream 55 is further highly purified as stream 58 Processed methanol. The stream 58 is fed into the middle zone of a rectification column 59 geleltet, which removed the remaining impurities and the water from the wasserfrelen Separating off product methanol by distillation. The column 59 is similar in configuration the column 45 described above and is equipped with a large number of trays õO, which can consist of bubble caps or sieve trays or the like. In column 59 most of the methanol component of stream 58 is evaporated and moved up in the column. The pure, anhydrous methanol is used as stream 86 from the upper zone of column 59, usually as a liquid sidestream and sent for recycling.

Ein Kopf-Dampf-Strom 61, der hauptsächlich aus Methanol-Dampf zusammen mit sehr kleinen Mengen an Verunreinigungen besteht, wird von der Oberseite der Kolonne 59 abgenommen. Der Strom 61 wird In dem Abkühler 62 durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser oder einem anderen geeigneten Kühlmittel kondenslert und der erhaltene flüssige Kopf-Strom 53 wird in den Strom 54, der In die Kolonne 45 zurückgeleitet wird, und den Strom 64 aufgeteilt, welcher letzterer der Oberplatte der Einheit 59 als flüssiger Rückfluß zurückgeführt wird. Der gereinigte, gewonnene Methanol-Strom 65, der nur mehr sehr geringe Mengen restlicher Verunreinigungen enthält, z.B. An overhead steam stream 61, composed mainly of methanol steam with very small amounts of impurities is made from the top of the Column 59 removed. The stream 61 is in the cooler 62 by heat exchange condenses with cooling water or another suitable coolant and the obtained Liquid overhead stream 53 is returned to stream 54 and to column 45 is divided, and the stream 64, which latter is the top plate of the unit 59 is returned as liquid reflux. The purified, recovered methanol stream 65, which contains only very small amounts of residual impurities, e.g.

Wasser und Äthanol, wird in die Kolonne 59 an einer oberen Platte unterhalb des Abnahmepunkts des Stroms 86 zurückgeführt. Water, and ethanol, is added to column 59 on a top plate returned below the point of take-off of stream 86.

Die flüssigen sodenprodukte der Rektifizierungskolonne 59, die hauptsächlich aus waser niit einem sehr geringen restlichen Gehalt an Methanol bestehen, werden als Strom 66 mit einer Temperatur im allgemeinen im Bereich von etwa 10000 bis 1300C entfernt. Ein Teil des Stroms 66 wird erfindungsgemäß als Strom 67 verwertet und in einen Wärmeaustausch-Aufwärmer 68 zum Erhitzen und zum teilweisen Verdampfen durch indirekten Wärmeaustausch mit einer heissen Austauschflüsslgkeit geleitet. Der erhaltene gemischte Dampf-Flüssigkeits-Strom 69 wird in die Einheit 59 unterhalb der unteren Bodenzone zurückgeführt, um Wasserdampf und einen Heizeffekt für die Destillation zu ergeben. Der Rest des Stroms 66 wird als Strom 70 verworfen oder weiter verwendet. In den melsten Fällen wird ein Teil des Stroms 70 abgekühlt und als Strom 47 zurückgeführt. The liquid soda products of the rectification column 59, which are mainly consist of water with a very low residual content of methanol as stream 66 at a temperature generally in the range of about 10,000 to 130 ° C removed. According to the invention, part of the stream 66 is utilized as stream 67 and into a heat exchange warmer 68 for heating and partial evaporation conducted by indirect heat exchange with a hot exchange liquid. The resulting mixed vapor-liquid stream 69 is fed into the unit 59 below the lower soil zone returned to water vapor and a heating effect for the To give distillation. The remainder of stream 66 is discarded as stream 70 or continued to be used. In the mildest cases, a portion of the stream 70 is cooled and returned as stream 47.

In der Kolonne 59 wird ein Seiten- oder Reinigungsstrom 71 aus der Mittelzone der Kolonne abgenommen, um den Gehalt der Verunreinigungen, z.B.In the column 59 is a side or purification stream 71 from the Central zone of the column removed in order to determine the content of the impurities, e.g.

des Äthanols, in der Kolonne zu senken und hierdurdz. wi rksamer einen stärker gereinigten Methanol-Produkt-Strom 86 zu erzeugen. Der Strom 71 wird in die Mittelzone der Methanol-Gewinnungskolonne 72 geleitet, die einen gerelnigten Methanol-Strom für die Zurückführung In die Einheit 59 abtrennt und gewinnt. Die Kolonne 72 Ist ihrer Gestalt nach der Kolonne 45 ähnlich und mit einer reihe von entsprechenden Böden 73 versehen. Ein Hauptteil der Methanol-Komponente des Stroms 71 wird in der Kolonne 72 verdampft und bewegt sich In der Kolonne nach oben. Eln Kopf-Dampf-Strom 74, der hauptsächlich aus Methanol-Dampf zusammen mit sehr gerlngen Mengen an Verunreinigungen, wie Wasser und Methanol, besteht, wird von der Oberseite der Kolonne 72 abgenommen. Der Strom 74 wird in dem Abkühler 75 durch :ärmeaustausch mit Kühlwasser oder einem anderen geeigneten Kühlmittel abgekühlt. Der erhaltene flüssige Kopf-Strom 76 wird in den Strom 55, der in die Kolonne 59 zurückgeführt wird, und den strom 77 aufgeteilt, welcher letzterer der Oberplatte der Einheit 52 als flüssiger Rückfluß zurückgeführt wird.of the ethanol to lower in the column and hereby. more effective one produce more purified methanol product stream 86. The stream 71 is in passed the middle zone of the methanol recovery column 72, which is a gelled Separates methanol stream for return to unit 59 and wins. the Column 72 is similar in shape to column 45 and with a series of corresponding floors 73 is provided. A major part of the methanol component of stream 71 is vaporized in column 72 and moves up the column above. Eln overhead steam stream 74, which consists mainly of methanol steam together with very small amounts of contaminants such as water and methanol removed from the top of column 72. Stream 74 is in cooler 75 cooled by: heat exchange with cooling water or another suitable coolant. The resulting liquid overhead stream 76 is in the stream 55, which in the column 59 is returned, and the flow 77 is divided, which latter the upper plate is returned to unit 52 as liquid reflux.

Die flüssigen bodenprodukte der Methanol-Gewinnungskolonne 72, die aus einer wässerigen Methanol-Lösung mit Verunreinigungen, wie Äthanol, bestehen, werden als Strom 78 entfernt, dessen Temperatur sich im allgemelnen Im Bereich von etwa 600C bis 100 C befindet. Ein Teil des Stroms 78 wird gemäß der Erfindung als Strom 79 verwertet und in den Wörmeaustausch-Aufwörmer 17 zum Erhitzen und teilweisen Verdampfen durch Wärmeaustausch mit dem Strom 15 geleitet. Der erhaltene gemischte Dampf-Flüsslgkelts-Strom 80 wird in die Einheit 72 unterhalb der unteren Bodenzone zurückgeführt, um Dampf und einen Heizeffekt für die Destillation zu ergeben. Der Rest des Stroms 78 wird als Strom 81 entweder verworfen oder gelagert oder weiter verarbeitet bzw. verwertet. In manchen Fällen kam der gesamte Strom 78 als Strom 81 verworfen werden und der Strom 79 rührt von dem Flüssigkeitskörper auf dem untersten Boden 73 der Einheit 72 her.The liquid bottoms of the methanol recovery column 72, the consist of an aqueous methanol solution with impurities such as ethanol, are removed as stream 78, the temperature of which is generally in the range of about 600C to 100C. A portion of the stream 78 is according to the invention as Stream 79 is used and in the Wörmexausch-Aufwörmer 17 for heating and partial Evaporation passed by heat exchange with stream 15. The obtained mixed Steam liquid stream 80 is fed into unit 72 below the lower floor zone recycled to give steam and a heating effect for the distillation. Of the Remainder of stream 78 is either discarded or stored as stream 81, or carried on processed or recycled. In some cases all of stream 78 came as stream 81 are discarded and the stream 79 stirs from the body of liquid on the bottom Bottom 73 of the unit 72.

Indem Wärmeaustausch 68 wird durch Wärmeübergang aus einer heissen Wärmeaustausch-Flüssigkeit ein Wärmeeffekt erhalten. Der erhaltene abgekühlte Wärmeaustausch-Flüssigkeit-Strom 82 wird aus der Einheit 58 mit einer Temperatur typischerweise im Bereich von 900C bis 1600C ausgetragen. Der Strom 82 kann aus Wasser, Glykol, wässeriger Methanol-Lösung oder einer anderen geeigneten Wärmeaustausch-Flüssigkeit mit den geeigrieten thermodynamischen Eigenschaften für einen wirksamen Wärmeübergang bestehen. In den meisten Fällen befindet slch der Strom 82 auf einem erhöhten Druck typischerweise im Bereich von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm² Uer Strom 82 gelangt In die Flüssigkeits-Zirkulierungspumpe 83 und der ausgetragene Strom 84 gelangt In die Einheit 32 zur Wiedererhitzung durch Wärmeaustausch mit dem konvertierten Methanol-Synthese-Gas-Strom 31.By heat exchange 68 becomes hot by heat transfer from one Heat exchange fluid obtained a heat effect. The resulting cooled heat exchange liquid stream 82 becomes unit 58 with a temperature typically in the range of 90 ° C up to 1600C. The stream 82 can consist of water, glycol, aqueous methanol solution or another suitable heat exchange fluid with the suitable exist thermodynamic properties for effective heat transfer. In the In most cases, stream 82 is typically at an elevated pressure in the range of 2 kg / cm² to 10 kg / cm² Stream 82 enters the liquid circulation pump 83 and the discharged stream 84 passes into the unit 32 for reheating Heat exchange with the converted methanol synthesis gas stream 31.

Der erhaltene erhitzte Flüssigkeits-Strom 85 wird aus der Einheit 32 mit erhöhter Temperatur, im allgemeinen im Bereich von 13000 bis 200°C, ausgetragen und in die Einheit 68 zurückgeführt, Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen sind weiterhin zahlreiche Alternativen möglich. Die Bereiche der Prozeß-Variablen, z.B.The resulting heated liquid stream 85 is discharged from the unit 32 at an elevated temperature, generally in the range from 13000 to 200 ° C, discharged and fed back into the unit 68, in addition to the embodiments described above numerous alternatives are still possible. The areas of the process variables, e.g.

der Temperaturen des Drucks, beziehen sich nur auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung für die optimale Verwertung des erfinderischen Gedankens, jedoch kann die Erfindung auch in geeigneten Fällen außerhalb diesem Bereich durchgeführt werden. Wie oben erwähnt, kann sich in manchen Höhen der Strom 79 von der untersten Destillatlonspiatte der entsprechenden Kolonne 72 ableiten. Ahnliche Erwägungen gelten für die Ströme 56 und 67, in welchem Falle der gesamte Inhalt des Stroms 55 In die Einheit b9 als Strom 58 geleitet wird, wie auch der gesamte Inhalt des Stroms 66 als Strom 70 ausgetragen wird. In diesem Fall würde sich der Strom 56 von der Flüssigkeit in der untersten Platte der Einheit 45 ableiten und der Strom 67 würde sich von der Flüssigkeit auf der untersten Platte der Einheit 59 ableiten. Wie bei der Methanol-Destillation bekannt ist, kommt die Zusammensetzung der Flüssigkeit auf der untersten Platte der Destillatlonskolonne, z.B. der Einheiten 45, 59 oder 72, eng an die Zusammensetzung der Bodenprodukte der Kolonne hin.the temperatures of the print, refer only to a preferred one Embodiment of the invention for the optimal utilization of the inventive idea, however, the invention can be practiced outside this range in appropriate cases will. As mentioned above, at some heights the stream 79 can move from the lowest Derive the distillation plate from the corresponding column 72. Similar considerations apply to streams 56 and 67, in which case the entire contents of the stream 55 is passed into the unit b9 as stream 58, as well as the entire contents of the Stream 66 is discharged as stream 70. In this case the current would be 56 derive from the liquid in the lowest plate of the unit 45 and the current 67 would derive from the liquid on the bottom plate of unit 59. As is known in methanol distillation, the composition comes from the liquid on the lowest plate of the distillation column, e.g. units 45, 59 or 72, closely follows the composition of the bottom products of the column.

Das Verfahren der Erfindung ist allgemein auf das Erhitzen von Bodenprodukten der Destillationskolonnen bei jedem beliebigen Typ der Destillation von rohem Methanol anwendbar, z.B. bei dem Verfahren der US-PS 3.230.156.The method of the invention is generally based on the heating of soil products of the distillation columns in any type of crude methanol distillation applicable, e.g. in the process of U.S. Patent 3,230,156.

Somit kann der Strom 14 oder Strom 85 alternativ im Wärmeaustausch mit den Bodenprodukten der Destlllationskolonne In andere Aufwärmer geleitet werden.Thus, the stream 14 or stream 85 can alternatively be in heat exchange with the bottom products of the distillation column to be sent to other heaters.

Bel einer Alternativ-Möglichkeit könnte der Strom 14 im Wärmeaustausch durch einen beliebigen oder durch alle der Aufwärmer15, 68 und 17 oder durch die Aufwärmer 68 und 17 in Reihe oder durch die Aufwärmer 15 und 68 in Reihe oder durch jede beliebige andere Kombination von zwel oder drei Aufwärmern, die In Reihe oder sogar parallel geschaltet sind, geleitet werden. Im letzteren Fall würde der Strom 14 In zwei oder drei Telle aufgeteilt werden, die parallel durch zwei oder drei Aufwärmer geleitet werden würden und hierauf zun Durchlauf als Strom 18 in die Einheit 19 wieder vereinigt werden würden. Ähnliche Erwägungen gelten für den Strom 85, der Im Alternativ-Fall Im Wärmeaustausch durch einen beliebigen oder alle der Aufwärmen 15, 68 und 17, entweder in Reihe oder parallel, zirkuliert werden können. Die verschiedenen Kombinationen des Wörmeaustausch-Übergangs und des Stroms der Prozeß-Flüssigkeiten durch die jeweiligen Aufwärmer hängt von Konstruktionserwägungen in der jeweiligen Anlage ab.As an alternative, the stream 14 could be used for heat exchange by any or all of the warmers 15, 68 and 17 or by the Warmers 68 and 17 in series or through warmers 15 and 68 in series or through any other combination of two or three warmers, in series or are even connected in parallel. In the latter case the electricity would 14 Be divided into two or three telle, the parallel by two or three Warmers would be passed and then flow through as stream 18 into the unit 19 would be reunited. Similar considerations apply to stream 85, The alternatively Im exchanging heat through any or all of the warm-ups 15, 68 and 17, either in series or in parallel, can be circulated. The different Combinations of the heat exchange transition and the flow of the process fluids by the particular warmer depends on design considerations in the particular Plant off.

Nunmehr soll ein Beispiel für die industrlelle Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer technischen Kapazität von 1000 t/Tag Methanol beschrieben werden.Now is an example of the industrial applicability of the invention Process with a technical capacity of 1000 t / day of methanol are described.

Beispiel Das Verfahren der Erfindung wurde in einer Anlage mit einer Kapazität von 1000 t/Tag gereinigten Methanois angewandt. In Tabelle 1 sind die interesslerenden Daten zusammengestellt. Example The method of the invention was carried out in a plant with a Capacity of 1000 t / day of purified methanois applied. In Table 1 are the interesting data compiled.

. Tabelle Betriebsbedingungen Strom-Nr. Temp.°C Druck kg/cm2 totale Fl lesgeschwindigk. Dampf- oder kg/h Gas komponente kg/h 31 192 343 272,400 272,400 33 141 341 272,400 254,500 84 127 10.96 541,000 0 85 153 9.9 541,000 0 82 127 9.21 541,000 0 67 111 1.76 57,400 0 69 111 1.76 57,400 28,200 14 167 20.75 78,200 78,200 16 127 20.01 61,900x 61,900 18 91 19.73 .61,900 61,900 56 90 1.76 117,000 0 57 90 1.76 117,000 23,200 79 80 1.55 42,800 0 80 81 1.55 42,800 12,800 xNetto-Flub nach Entfernung von 16,300 kg kondensierten Wasser Tabelle II Wärmegewinnung Elnhelt-Nr. Getauschte Wärme kcai.106/h 32 15,0 68 15,0 15 10,2 17 5,6 Tabelle III Zusammensetzung der Strom Strom-Nr. 31 84 67 14 56 Zusammensetzung, Mol % Kohlenmonoxyd 6.96 21.77 Kohlendioxyd 2.44 7.22 Wasserstoff 56.47 68.28 Methan 22.26 2.31 Stickstoff 5.23 0.42 Methanol 5.05 0.10 23.85 34.68 Wasser 1.46 100 99.90 76004 63.30 Organische Verunreinigungen 0.13 0.11 2.02 . Operating conditions table Current no. Temp. ° C Pressure kg / cm2 total Bottle read speed Steam or kg / h gas component kg / h 31 192 343 272.400 272.400 33 141 341 272.400 254.500 84 127 10.96 541.000 0 85 153 9.9 541.000 0 82 127 9.21 541.000 0 67 111 1.76 57.400 0 69 111 1.76 57.400 28.200 14 167 20.75 78.200 78.200 16 127 20.01 61.900x 61.900 18 91 19.73 .61.900 61.900 56 90 1.76 117.000 0 57 90 1.76 117.000 23.200 79 80 1.55 42.800 0 80 81 1.55 42.800 12.800 xNet-Flub after Removal of 16.300 kg of condensed water Table II Heat recovery Elnhelt no. Heat exchanged kcai.106 / h 32 15.0 68 15.0 15 10.2 17 5.6 Tabel III Composition of the stream Stream no. 31 84 67 14 56 Composition, mole% carbon monoxide 6.96 21.77 carbon dioxide 2.44 7.22 hydrogen 56.47 68.28 methane 22.26 2.31 nitrogen 5.23 0.42 Methanol 5.05 0.10 23.85 34.68 Water 1.46 100 99.90 76004 63.30 Organic Impurities 0.13 0.11 2.02

Claims (7)

FJ a t e n t a n s # r ü c h e Verfahren zur katalytischen Methanol-Synthese, bei welchem ein Hochtemperatur-Beschickungsstrom in mindestens einer Stufe abgekühlt wird, das abgekühlte Gas der Methanol- Synthese zugeführt wird, das Produktgas zur L.btrennung des Methanols abgekühlt wird und das Methanol in mindestens einer Kolonne, die mit einem unteren Aufwärmer versehen ist, destilliert wird, aaaurch g e k e n n z e i c h n Q t , daß der Aufwärmer durch einen direkten Wärmeaustausch oder einen indirekten Zurückführungs-Wärmeaustausch mit den Beschickungsgasen oder dem Produktgas erhitzt wird. FJ a t e n t a n s # rü c h e process for catalytic methanol synthesis, in which a high temperature feed stream is cooled in at least one stage is, the cooled gas is fed to the methanol synthesis, the product gas for L. separation of the methanol is cooled and the methanol in at least one column, which is provided with a lower warmer, is distilled, aaaurch g e k e n n z e i c h n Q t that the warmer through a direct heat exchange or indirect recycle heat exchange with the feed gases or the Product gas is heated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, aaaurch g e k e n n z e i c h n e t daß der direkte Wärmeaustausch in der weise erfolgt, daß das Beschickungsga in mindestens einer; Aufwärmer, einen direkten Wärmeaustausch zugerührt v wird.2. The method according to claim 1, aaaurch g e k e n n z e i c h n e t that the direct heat exchange takes place in such a way that the Beschickungsga in at least one; Warmers, a direct heat exchange is supplied. 3. Verfahren nach anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t aa3 arc Kolonnen mit Aufwärmeren vorgesehen sind und aa3 das E3eschickunqsgas in Reihe durch den ersten und den ciritten geleitet wird. 3. The method according to claim 2, thereby g e k e n n n z e i c h n e t aa3 arc columns with warmers are provided and aa3 the E3eschickunqsgas in Row is passed through the first and the ciritten. 4 Verfahren nach anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß dem Wärmeaustausch mit dem Aufwärmer ein Wärmeaustausch zur Herteilung von ,asseruarnpf vorgeschaltet wird una daß ihm eine weitere Kühlung zur Kondensierung von wasser nachgeschaltet wird. 4 The method according to claim 2 or 3, which is not applicable n e t that the heat exchange with the warmer is a heat exchange for the division from, asseruarnpf is connected upstream una that it a further cooling for condensation downstream of water. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß mindestens ein Aufwärmer durch eine Flüssigkeit erhitzt wird, welche sich in zyklischem, indirekten Wärmeaustausch mit dem Produktstrom ohne ein Verdampfen befindet. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that at least one warm-up is heated by a liquid, which is in cyclical, indirect heat exchange with the product stream without evaporation is located. 6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennz c i c h n c t , dai3 der Aufwärmer aurch di Flüssigkeit der zweiten Kolonne 7 erhitzt wird.6. The method according to claim 3 or 5, characterized marked c i c h n c t , that the preheater is heated by the liquid in the second column 7. 7. /erfahren nach Anspruch 5 oder , aadurch g e k c n n z e i c h n e t, daß sich der Wärmeaustausch der Flüssigkeit mit dem Produktgas an den Wärmeaustausch zwischen dem Produktstrom und dem komprimierten Beschickungsgas anschließt.7. / experience according to claim 5 or, a result g e k c n n z e i c h n e t that the heat exchange of the liquid with the product gas is related to the heat exchange between the product stream and the compressed feed gas.