DE3220995A1 - Verfahren zur gewinnung von methanol - Google Patents

Verfahren zur gewinnung von methanol

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DE3220995A1
DE3220995A1 DE19823220995 DE3220995A DE3220995A1 DE 3220995 A1 DE3220995 A1 DE 3220995A1 DE 19823220995 DE19823220995 DE 19823220995 DE 3220995 A DE3220995 A DE 3220995A DE 3220995 A1 DE3220995 A1 DE 3220995A1
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methanol
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condensate
synthesis
distillation
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Heinz Dipl.-Ing. 8026 Zell Link
Allan Dipl.-Chem. Dr. 8012 Ottobrunn Watson
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Linde GmbH
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
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Description

  • Verfahren zur Gewinnung
  • Von Methanol Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Methanol, bei dem aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterial ein im wesentlichen Wasserstoff und Oxide des Kohlenstoffs enthaltendes Synthesegas erzeugt und unter Methanolsynthesebedingungen zur Reaktion gebracht wird, wobei ferner aus dem Reaktionsprodukt Rohmethanol abgetrennt und durch mehrstufige Destillation zu gemein nigtem Methanol verarbeitet wird.
  • Verfahren zur Herstellung von Methanol umfassen im wesentlichen drei Abschnitte, nämlich die Erzeugung von Synthesegas, die katalytische Reaktion des Synthesegases zur Herstellung von Rohmethanol und die destillative Reinigung des Rohmethanols. Bei der Erzeugung des Synthesegases wird ein kohlenstoffhaltiges Einsatzmaterial, beispielsweise Erdgas, Raffineriegase, gasförmige Kohlenwasserstoffe oder verdampfbare, flüssige Kohlenwasserstoffe in Gegenwart von Wasserdampf und gegebenenfalls auch von Kohlendioxid umgesetzt. Weiterhin eignen sich auch nicht verdampfbare Einsätze, beispielsweise Kohle oder Koks, die mittels einer Vergasungsreaktion in ein geeignetes Synthesegas umgewandelt werden können.
  • Das Synthesegas fällt üblicherweise bei sehr hohen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen zwischen 700 und 10000 C, falls es durch Dampfreformierung gewonnen wird, oder bei noch erheblich höheren Temperaturen, falls es durch eine partielle Oxidation von festem oder flüssigem Einsatz gewonnen wird, an. Es wird deshalb üblicherweise unter Rückgewinnung eines Teils des Wärmeinhalts gekühlt und dann auf den Druck der Methanolsynthese verdichtet.
  • Die Methanolsynthese erfolgt üblicherweise bei Drücken zwischen 30 und 250 bar und bei Tbqx=aturen zwischen 230 und 3000 C. Besonders günstig ist es, die Reaktion bei Drücken zwischen etwa 50 und 150 bar und bei Temperaturen zwischen 240 und 2700 C in Gegenwart eines hochaktiven Katalysators durchzuführen. Da beim einmaligen Durchgang des Synthesegases durch den katalytischen Reaktor nur eine unvollständige Methanolbildung erfolgt, wird das Reaktionsprodukt gekühlt, wobei sich das gewonnene Rohmethanol flüssig abscheidet. Nach Abtrennung der nicht umgesetzten Synthesegasbestandteile und deren Rückführung zum Reaktor wird das flüssig anfallende Rohmethanol, das stets Wasser und kleine Mengen organischer Nebenprodukte, beispielsweise Methanol, höhere Alkohol, Äther, Ketone, Ester, Säuren und Aldehyde enthält, einer Destillationsstufe zugeführt, in der Methanol in der jeweils gewünschten Reinheit gewonnen wird.
  • Zur Abtrennung des Wassers und der Nebenprodukte sind mehrstufige Destillationsverfahren bekannt, bei denen zunächst in einer ersten Trennkolonne Verunreinigungen, die flüchtiger als Methanol sind, abgetrennt werden, worauf in einer ein- oder mehrstufigen weiteren Destillation reines Methanol vom Kopf der jeweiligen Destillationskolonnen abgetrennt wird, während aus dem Sumpf dieser Kolonnen wäßrige Kondensate, die die schwerer flüchtigen Nebenprodukte der Synthese enthalten, abgezogen werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 28 08 025 bekannt.
  • Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist darin zu sehen, daß die bei der Destillation des Rohmethanols anfallenden Kondensate stets noch einen gewissen Anteil an gelöstem Methanol enthalten. Diese üblicherweise einer Abwasseraufbereitung zugeführten Kondensate bewirken dadurch eine Reduzierung der Methanolausbeute des Verfahrens.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sich eine besonders günstige Methanolausbeute ergibt.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Destillation anfallendes Kondensat mindestens teilweise vor die Methanolsynthese zurückgeführt wird.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die im wäßrigen Kondensat enthaltenen Reaktionsprodukte ins Verfahren zurückgeführt und noch genutzt. Wenn das Synthesegas durch Dampfreformierung eines gasförmigen oder verdampften, mit Wasserdampf vermischten Einsatzmaterials erzeugt wird, also beispielsweise durch Dampfreformierung von Erdgas, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung besonders günstig, das Kondensat vor der Dampfreformierung mit dem Einsatzmaterial in Kontakt zu bringen Die kohlenstoffhaltigen Nebenprodukte der Methanolsynthese werden dann bei der Dampfreformierung erneut zu Synthesegas umgesetzt und wiederum der Methanolbildung zugeführt. Diese Verfahrensführung ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil durch den relativ hohen Kohlenstoffgehalt der im Kondensat enthaltenen Nebenprodukte der bei der Reformierung von Erdgas auftretende WasserstoffUberschuß im Synthesegas verringert wird.
  • In weiterer Ausbildung dieser Verfahrensvariante ist es gen stig, das gasförmige Einsatzmaterial durch direkten Kontakt mit warmem Wasser in einem Sättiger mit Wasserdampf anzureichern, wobei das Kondensat dem dem Sättiger zuzuführenden Wasser zugemischt wird, oder als dieses Wasser verwendet wird.
  • Aus dem Reaktionsprodukt der Methanolsynthese wird nach Abkühlung kondensiertes Rohmethanol von nicht umgesetztem, im Kreislauf zu fahrendem Synthesegas abgetrennt und der Methanoldestillation zugeführt. Da die Methanol synthese unter höherem Druck als die Destillation durchgeführt wird, wird das Rohmethanol auf ein geeignetes Druckniveau entspannt.
  • Infolge der Druckabsenkung bildet sich eine gasförmige Fraktion, die Wasserdampf, Methanoldampf sowie leichte Nebenprodukte der Methanolsynthese, hauptsächlich Kohlenstoff-Verbindungen, enthält. Eine übliche Verwertung dieses Entspannungsgases besteht darin, es für Heizzwecke zu verwenden, beispielsweise für die Beheizung eines Reformerofens, in dem das Synthesegas erzeugt wird.
  • In einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die bei der Entspannung der Rohmethanols entstehende gasförmige Fraktion einer Wäsche unterzogen, bei der die in der gasförmigen Fraktion enthaltenen Kohlenstoff-Verbindungen wenigstens zum größten Teil ausgewaschen werden. Die aussehaschenen Bestandteile können entweder vor die Methanolsynthese oder nach einer Rezagung ins A*aeEwnol zuruckgefNhrt und damit im Verfahren selbst wieder eingesetzt werden. Die RQckführung kann beispielsweise in einer Vermischung mit dem Einsatzmaterial für die Synthesegaserzeugung bestehen.
  • Bei der Reinigung des Rohmethanols in einer mehrstufigen Destillation werden in der ersten Stufe üblicherweise leichtsiedende Komponenten aus dem Rohmethanol abgetrennt und über Kopf der dafür verwendeten Trennsäule abgezogen. Auch dieses Gas, das Kohlenstoff-Verbindungen enthält, wird bisher beispielsweise als Heizgas eingesetzt. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diese gasförmige Fraktion gemeinsam mit dem bei der Entspannung des Rohmethanols gebildete Gas der Wäsche zugeführt. Auf diese Weise gelingt es, nahezu die gesamte Menge an Kohlenstoff, die dem Verfahren Uber-das Einsatzmaterial zugeführt wird, letztendlich in Methanol umzusetzen, da die nicht unmittelbar zu Methanol umgesetzten C-Anteile unmittelbar wieder in das Verfahren zurückgeführt werden. Es ergibt sich somit bei der konsequenten Rückführung aller Kohlenstoff-Verbindungen, sowohl der bei der Destillation anfallenden Kondensate als auch der genannten Entspannungsgase, eine maximale Methanolausbeute.
  • Das Auswaschen der Kohlenstoff-Verbindungen aus dem genannten gasförmigen Fraktionen kann beispielsweise mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit erfolgen. In Weiterbildung der Erfindung kann hierzu ein Prozesskondensat verwendet werden, das im Rahmen der Synthesegaserzeugung bei dessen Abkühlung gewonnen wird. Die mit den ausgewaschenen Komponenten beladene Waschflüssigkeit kann unter Umständen direkt zur Synthesegaserzeugung geführt werden, sofern die im wesentlichen aus Wasser bestehende Waschflüssigkeit zur Deckung des Dampfbedarfs für diese Verfahrensstufe herangezogen werden soll. Häufig ist es jedoch günstig, die beladene Waschflüssigkeit zu regenerieren, was beispielsweise durch Strippung mit Dampf erfolgen kann. Diese Verfahrensweise ist besonders dann günstig, wenn im Rahmen der Synthesegaskühlung mehrere Stufen der Kondensatabtrennung vorgesehen sind und die dabei anfallenden wäßrigen Kondensate ohnehin einer Regenerierung bedürfen, bevor sie als Speisewasser in das Dampfsystem des Verfahrens zurückgeführt werden können.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand dreier Ausführungsbeispiele, die in den Figuren schematisch dargestellt sind, erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgeutäßen Verfahrens, Fig. 2 eine zweite Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 3 eine Einzelheit des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich auf die Rückgewinnung von Kohlenstoff-Verbindungen aus gasförmig anfallenden Fraktionen bezieht.
  • Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren wird über Leitung 1 Erdgas als Rohstoff zugeführt und zunächst in den unteren Bereich eines Sättigers 2 eingeleitet. Das im Sättiger 2 aufsteigende Erdgas wird im Gegenstrom zu herabrieselndem warmem Wasser mit Wasserdampf angereichert, tritt dann über Leitung 3 aus dem Sättiger aus und wird im Wärmetauscher 4 im Rauohgasabschnitt 5 des Reformierofens 6 vorgewärmt. Der vorerhitzte Einsatz wird anschließend mit über Leitung 7 herangeführten Prozeßdampf, der unter dem Druck des Erdgases, beispielsweise unter einem Druck von etwa 20 bar, steht, vermischt. Nach weiterer Erwärmung des Einsatzes im Vorwärmer 8 gegen heiße Rauchgase tritt der Einsatz über Leitung 9 in den Reformierofen 6 ein und wird durch katalysatorgefüllte Rohre 10, die von außen durch in der Figur nicht dargestellte Brenner beheizt werden, geführt und dabei umgesetzt.
  • Das heiße Reaktionsprodukt, das beispielsweise bei Temperaturen zwischen 900 und 1000 °C aus dem Reformer 6 austritt, besteht im wesentlichen aus Wasserstoff und Oxiden des Rohlenstoffs. Es wird über Leitung 11 einem Wärmetauscher 12 zugeführt und darin durch indirekten Wärmetausch mit siedendem Wasser gekühlt. Anschließend erfolgt eine weitere Kühlung im Wärmetauscher 13 gegen anzuwärmendes Speisewasser sowie nachfolgend im Wärmetauscher 14 gegen Kreislaufwasser, dasüberden Sättiger 2 geführt wird. Es folgen weitere Kühlstufen gegen geeignete Prozeßstrdme oder andere Kühlmittel, die in der Figur vereinfacht durch den Wärmetauscher 15 dargestellt sind, bis das erzeugte Synthesegas etwa auf Umgebungstemperatur abgekühlt wurde. Während der Abkühlung des Synthesegases fällt ein Kondensat an, das im wesentlichen aus überschüssigem Prozeßdampf besteht. Es wird im Abscheider 16 abgetrennt und über Leitung 17 abgezogen. Nach geeigneter Aufbereitung kann dieses Prozeßkondensat wieder dem Speiwewasser zugeführt werden, beispielsweise dem im Wärmetauscher 13 anzuwärmenden Wasser. Die Abtrennung des Kondensats erfolgt im dargestellten Beispiel einstufig. In der Praxis wird jedoch vielfach eine mehrstufige Abscheidung im Rahmen der Kühlung des Spaltgases bei geeigneten Temperaturniveaus durchgeführt, wodurch sich jedoch keine wesentliche Änderung des Verfahrens ergibt.
  • Das im Abscheider 16 anfallende Synthesegas gelangt über Leitung 18 zum Synthesegaskompressor 19, in dem es auf den erhöhten Druck der Methanolsynthese verdichtet wird. Zwischen zwei Druckstufen des Verdichters 19 wird das frische Synthesegas mit im Kreislauf geführtem, nicht umgesetztem Gas aus Leitung 20 vermischt. Das komprimierte Gas wird im Wärmetauscher 21 gegen heißes Reaktionsprodukt der Methanolsynthese auf eine geeignete Eintrittstemperatur, beispielsweise auf 260 0C angewärmt und tritt dann in den katalysatorgefüllten Synthesereaktor 22 ein. Der Reaktor kann von üblicher, für die Methanolsynthese geeigneter Bauart sein.
  • Im vorliegenden Fall enthält er eine Katalysatorschüttung, die von Kühlrohren 23 durchsetzt ist. In den Kühlrohren wird siedendes Wasser geführt, so daß die Reaktion im wesentlichen isotherm abläuft. Das Reaktionsprodukt tritt über Leitung 24 aus und wird nach Kühlung im Wärmetauscher 21 gegen anzuwärmendes Synthesegas und weiterer Kühlung im Wärmetauscher 25 gegen geeignete Kühlmittel dem Rohmethanol-Abscheider 26 zugeführt, Hier wird bei näherungsweise Umgebungstemperatur nicht umgesetztes Synthesegas vom Rohmathanol abgetrennt und über Leitung 20 ins Synthesegas zurückgeführt. Um den Druckfall des Gases beim Durchströmen der Katalysatorschüttung des Reaktors 22 sowie beim Durchströmen der Wärmetauscher 21 und 25 auszugleichen, erfolgt die Rückführung in eine geeignete Druckstufe des Verdichters 19. Um eine Anreicherung unerwünschter gasförmiger Nebenprodukte der Methanolsynthese zu vermeiden, wird über Leitung 27 ein geringer Teilstrom des Gases aus Abscheider 26 ausgeschleust und nach Entspannung, beispielsweise in einer Turbine, als Heizgas verwertet.
  • Rohmethanol aus dem Abscheider 26 wird über Leitung 28 abgezogen, im Ventil 29 näherungsweise auf atmosphärischen Druck entspannt und dem Abscheider 30 zugeführt, um die bei der Entspannung ausgasenden Komponenten abzutrennen und über Leitung 30a abzuführen. Das im wesentlichen drucklose Rohmethanol gelangt über Leitung 31 in den Rohmethanol-Zischenspeicher 32.
  • Zur Reinigung des Rohmethanols wird es über Leitung 33 aus dem Tank 32 abgezogen, in der Pumpe 34 auf einen geeigneten Druck, beispielsweise zwischen 2 und 5 bar, gepumpt und im Wärmetauscher 35 gegen gereinigtes Methanol vorgewärmt.
  • Derart vorbehandelt, tritt das Rohmethanol in den mittleren Bereich einer Vortrennsäule 36 ein und wird darin einer Abtrennung von relativ leichtsiedenden Nebenprodukten unterzogen. Die aus dem Kopf der Trennsäule 36 über Leitung 37 austretenden leichten Bestandteile werden im Wärmetauscher 38 gekühlt und dabei partiell kondensiert. Nach Abtrennung der kondenserten Anteile im Abscheider 39 werden die gas- förmig verbliebenen Nebenprodukte über Leitung 40 abgezogen, während das im Abscheider 39 anfallende Kondensat über Leitung 41 als Rücklauf auf den Kopf der Säule 36 aufgegeben wird. Im Sumpf der Vortrennsäule 36 anfallende Flüssigkeit wird über Leitung 42 abgezogen. Ein Teilstrom gelangt über Leitung 42 in den Wärmetauscher 44, in dem eine Sumpfbeheizung gegen ein geeignetes, noch zu beschreibendes Medium erfolgt. Der angewärmte Teilstrom wird in den Sumpf der Kolonne 36 zurückgeführt. Der nicht der Sumpfheizung 44 zugeführte Teilstrom gelangt über Leitung 45 und Pumpe 46 zum Wärmetauscher 47 und wird gegen Sumpfprodukt der zweiten Kolonne 48 vorgewärmt, bevor er in den unteren Bereich der Kolonne 48 eintritt.
  • In der Trennsäule 48, der ein Rohmethanol zugeführt wird, das lediglich noch mit Wasser und mit höhersiedenden Nebenprodukten verunreinigt ist, werden die Begleitkomponenten des Methanols abgetrennt, so daß am Kopf über Leitung 49 reines Methanol abgezogen wird. Ein Teilstrom dieses Methanols gelangt über Leitung 50 in den Wärmetauscher 44 und wird zur Beheizung des Sumpfes der Vortrennsäule 36 verwendet. Im Wärmetauscher 44 kondensiertes Methanol wird anschließend durch die Pumpe 51 wieder zum Kopf der Trennsäule 48 zurückgeführt und hier als Rücklaufflüssigkeit aufgegeben.
  • Während der Teilstrom 50 in seiner Menge so bemessen ist, daß die für die Sumpfheizung 44 erforderliche Wärmemenge bereitgestellt wird, wird das restliche, über Leitung 49 aus der Trennsäule 48 abgezogene reine Methanol über Leitung 52 abgezogen. Es wird einem Wärmetauscher 53 zugeführt und dient als Heizmedium für den Sumpf einer dritten Trennsäule 54. Anschließend wird das im Wärmetauscher 53 kondensierte Reinmethanol über Pumpe 55 abgezogen. Ein Teilstrom 56, der den verbleibenden Rücklaufbedarf für die Trennsäule 48 deckt, wird abgezweigt, während das restliche Reinmethanol über die Leitungen 57 und 58 zum Wärmetauscher 35 geführt wird und nach Abkühlung gegen Rohmethanol aus dem Zwischenspeicher 32 über Leitung 59 als Verfahrensprodukt aus dem betrachteten Teil der Anlage austritt.
  • Aus dem mittleren Bereich der Trennsäule 48 wird über Leitung 60 und Ventil 61 ein Seitenstrom abgezogen, der in den unteren Bereich der dritten Trennsäule 54 eingespeist wird.
  • Am Kopf dieser Trennsäule fällt ebenfalls Reinmethanol an, das über Leitung 62 abgezogen und nach Kühlung im Wärmetauscher 63 einer Pumpe 64 zugeführt wird. Ein Teilstrom gelangt über Leitung 65 als Rücklauf zum Kopf der Trennsäule 54, während der verbleibende Anteil über Leitung 66 abgezogen und nach Vermischung mit dem in der Trennsäule 48 gewonnenen Reinmethanol über die Leitungen 58 und 59 als Verfahrensprodukt abgegeben wird.
  • Die Beheizung des Sumpfes der Trennsäule 48 erfolgt durch den beispielsweise mit Niederdruckdampf beheizten Wärmetauscher 67. Ein Teilstrom 68 des aus dem Sumpf abgezogenen Kondensats wird im Wärmetauscher 67 angewärmt und in den Sumpf zurückgeführt. Der überschüssige Anteil des Sumpfprodukts gelangt tier Leitung 69 und nach Abkü'lung im Wärmetauscher 47 in die Leitung 70 und wird,gegenenfalls nach einer einer Abscheidun van Paraffinen, als wäßriges kondensat, das Metl und schwere Reaktion produkte entEt, zum Sättiger 2 geleitet, dem es im Gesnisch mit heißem im Kreislauf geführtem Wasser aufgegeben wird. Auch das im Sumpf der Trennsäule 54 anfallende Produkt wird, soweit es nicht über Leitung 71 der Sumpfheizung 53 zugeführt und in die Trennsäule 54 zurückgeleitet wird, über Leitung 72 abgezogen und gemeinsam mit dem Sumpfprodukt der Trennsäule 48 über Leitung 70 zum Sättigerkreislauf geleitet.
  • Der Sättigerkreislauf besteht im wesentlichen aus dem Sättiger 2, der aus dem Boden des Sättigers herausführenden Kondensatleitung 73, über die aus dem Sättiger 2 abgezogenes Kondensat dem Wärmetauscher 14 zugeleitet wird,dem.Wärmetauscher 14, in dem das Kondensat gegen heißes Synthesegas angewärmt wird, einer Rückführleitung 74 mit einer Pumpe 75, die das erwärmte Kondensat, das mit den über Leitung 70 herangeft0rLten Sumpfprodukten der Trennsäulen 48 und 54 vermischt wurde, an den Kopf des Sättigers 2 fördert.
  • Ein Teil des Energieaufwandes für die endotherme Dampfreformierung bzw. der freigesetzten Energie bei der exothermen Methanolsynthese wird zurückgewonnen, wozu ein System zur Dampferzeugung vorgesehen ist. Durch dieses Dampfsystem wird auch der für die Dampfreformierung erforderliche Prozeßdampf bereitgestellt. Hierzu wird über Leitung 76 Speisewasser herangeführt und zunächst im Wärmetauscher 13 gegen heißes Synthesegas vorgewärmt. Ein Teilstrom 77 wird anschließend durch den Dampferzeuger 12 geleitet, der durch heißes, aus dem Reformer 6 austretendes Synthesegas beheizt wird. Der erzeugte Dampf wird im Rauschgasabschnitt 5 des Reformierofens 6 gegen heiße Rauchgase im Wärmetauscher 78 erhitzt und über Leitung 79 abgezogen. Ein Teilstrom wird der Turbine 80 zugeleitet und arbeitsleistend entspannt, während gegebenenfa-lls überschüssiger Dampf über Leitung 81 exportiert werden kann. Die in der Turbine 80 gewonnene Energie kann beispielsweise zum Antrieb der Synthesegasverdichter 19 herangezogen werden. Bei einem geeigneten Druckniveau wird der Turbine 80 über Leitung 7 ein teilentspannter Dampfstrom entnommen, der als Prozeßdampf mit dem zu reformierenden Erdgas vermischt wird. Der restliche Dampf kann auf Niederdruck, beispielsweise auf unteratinosphärischen Druck, entspannt waiAn und wird über Leitung 82 abgezogen. Ein Teilstrom dieses Danpes kann bei einem geeigneten Zwischendruck, etwa bei 7 bar als Heizmedium im Wärmetauscher 67 verwendet werden.
  • Der nicht dem Dampferzeuger 12 über Leitung 77 zugeführte Teilstrom des vorerwärmten Speisewassers gelangt über Leitung 83 und Pumpe 84 in den Methanolsynthese-Reaktor und dient in den Wärmetauscherrohren 23, die die Katalysatorschüttung beispielsweise in Form einer Rohrwicklung durchsetzen, als Kühlmedium. Aus dem Reaktor 22 tritt ein Gemisch aus Dampf und Wasser aus, das in der in den oberen Bereich des Reaktors eingelassenen Dampftrommel 85 einer Phasentrennung unterzogen wird. Während der nicht verdampfte Anteil über Leitung 86 zur Eintrittseite des Reaktors zurückgeführt wird, wird der Dampf über Leitung 87 abgezogen und mit dem im Dampferzeuger 12 erzeugten Dampf vermischt und gemeinsam in der schon beschriebenen Weise weiterverarbeitet.
  • Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist kein Sättigerkreislauf vorgesehen. Das über Leitung 1 herangefEeRe Erdgas wird unmittelbar dem Wärmetauscher 4 im Rauchgasabschnitt 5 des Reformierofens 6 zugeführt. Nach der Zugabe von Prozeß dampf über Leitung 7 wird über Leitung 88 ein bei der Methanoldestillation anfallendes Kondensat in das Erdgas-Dampf-Gemisch eingeleitet. Nach weiterer Anwärmung des Gemisches im Wärmetauscher 8 erfolgt die Reformierung in den katalysatorgefüllten Rohren 10. Die Abkühlung des Synthesegases sowie die nachfolgende Methanolsynthese erfolgen in der schon anhand der Fig. 1 beschriebenen Weise.
  • Eine Abänderung der Verfahrensführung gegenüber der in Fig.
  • 1 beschriebenen ergibt sich lediglich noch bezüglich der zweiten Destillationssäule 48. Dasvcm Kopf der Trennsäule 48 über Leitung 49 abgezogene Reinmethanol wird wiederum zur Sumpfbeheizung der Kolonnen 36 und 54 verwendet. Der dafür zum Wärmetauscher 44 abgezogene Teilstrom 50 wird nach seiner Kondensation nicht unmittelbar als Rücklauf zum Kopf der Säule 48 zurückgepumpt, sondern gelangt über Leitung 89 unmittelbar in den anderen Teilstrom, der im Wärmetauscher 53 kondensiert wurde, und wird gemeinsam mit diesem über Pumpe 55 gefördert. Der gesamte Rücklauf für die Säule 48 wird über Leitung 90 abgezweigt, während überschüssiges Reinmethanol wiederum über die Leitungen 57, 58 und 59 abgeführt wird. Im Sumpf der Säule 48 bildet sich ein flüssiges Produkt, dessen nicht im Wärmetauscher 67 aufgeheizter und in die Säule zurückgeführter Anteil über Leitung 91 abgezogen und nach Kühlung im Wknetauscher 47 sowie eventuell einem weiteren Wårnetauscher einer Trennvorrichtung 92, beispielsweise einem Dekanter, zugeführt wird. Das Smpfprodukt der Trennsäule 48, das im wesentlichen Wasser und daneben in relativ geringer Konzentration einige Kohlenstoffverbindungen enthält, wird in der Trennvorrichtung 92 in einen Strom gereinigten Wassers, der über Leitung 92 abgezogen und beispielsweise der Speisewasserversorgung zugeleitet wird, und in einen paraffinreichen Seitenstrom 94 aufgetrennt. Der Seitenstrom 94, kann, sofern er nicht zum Einsatz für die Dampfreformierung zurückgeführt wird, einer geeigneten anderen Verwertung zugeleitet werden.
  • Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Ausschnitt aus dem Gesamtverfahren, der sich auf die Rückgewinnung von Kohlenstoff-Verbindungen aus im Verfahren gasförmig auftretende Strömen bezieht. Rohmethanol', das nach der Abtrennung und Rückführung von nicht umgesetztem Synthesegas unter hohem Druck vorliegt, wird im Ventil 29 entspannt, woraufhin im Abscheider 30 die dabei ausgasenden Komponenten abgetrennt und über Leitung 30a abgezogen werden, was bereits anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
  • Das im Abscheider 30 anfallende Rohmethanol,das hier in etwas vereinfachter Darstellung über die Pumpe 34 und den Wärmetauscher 35 in die erste Trennsäule 36 geführt wird, wird von leichtersiedenden Komponenten befreit, die über Kopf abgezogen und schließlich aus dem Abscheider 39 über Leitung 40 austreten, während das von den leichten Bestandteilen befreite Rohmethanol über Leitung 45 der weiteren Desillation zugeführt wird.
  • Aus den Abscheidern 30 und 39 abgezogene gasförmige Fraktionen werden gemeinsam über Leitung 95 einer Waschsäule 96 zugeführt, in der sie mit einem über Leitung 17 herangeführten Kondensat, das im Abscheider 16 aus dem reformierten Gas nach dessen Abkühlung abgetrennt wird, gewaschen werden.
  • Durch die Gegenstrom-Behandlung mit dem wäßrigen Kondensat werden die im Gas aus Leitung 95 enthaltenen Methanoldämpfe sowie andere Kohlenstoff-Verbindungen weitgehend aus dem Gasstrom ausgewaschen, so daß über Leitung 97 ein praktisch kohlenstofffreier Abgasstrom abgezogen wird. Die beladene Waschflüssigkeit gelangt über Leitung 98 in den mittleren Bereich einer Regeneriersäule 99. Der Regeneriersäule wird im Sumpf über Leitung 100 unter niedrigem Druck stehender Wasserdampf als Strippdampf zugegeben, wodurch die im Kondensat gelösten Kohlenstoff-Verbindungen ausgetrieben und über Kopf der Regeneriersäule 99 abgegeben werden. Im Sumpf der Regeneriersäule 99 fällt gereinigtes Speisewasser an, das über Leitung 101 abgezogen und zur Speisewasserversorgung des Verfahrens zurückgeführt wird. Die aus der Waschflüssigkeit ausgetriebenen Komponenten treten über Leitung 102 aus dem Kopf der Säule 99 aus und werden nach Kühlung und weitgehender Kondensation im Wärmetauscher 103 einer Phasentrennung im Abscheider 104 unterzogen. Während die nicht kondendierten Bestandteile über Leitung 105 abgezogen werden, gelangen die kondensierten Anteile, die auch den überwiegenden Teil der Kohlenstoff-Verbindungen enthalten, über Leitung 106 und Pumpe 1-07 nach Abtrennung eines für den Rücklauf der Säule 99 benötigten Anteils 108 zur Leitung 109, über die die derart zurückgewonnenen Kohlenstoff-Verbindungen zum Einsatz für die Dampfreformierung zurückgeführt werden können. Der über Leitung 109 abgezogene, zurückzuführende Teilstrom kann auch mit zurückzuführendem Kondensat aus der Methanoldestillation vermischt und gemeinsam mit diesem zurückgeführt werden.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Gewinnung von Methanol, bei dem aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterial ein im wesentlichen Wasserstoff und Oxide des Kohlenstoffs enthaltendes Synthesegas erzeugt und unter Methanolsynthesebedingungen zur Reaktion gebracht wird, wobei ferner aus dem Reaktionsprodukt Rohmethanol abgetrennt und durch mehrstufige Destillation zu gereinigtem Methanol verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Destillation anfallendes Kondensat mindestens teilweise vor die Methanolsynthese zurtickgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synthesegas durch Dampfreformierung eines gasförmigen oder verdampften, mit Wasserdampf vermischten Einsatzmaterials erzeugt wird und daß das Kondensat vor der Dampfreformierung in das Einsatzmaterial eingeleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gasförmiges Einsatzmaterial durch direkten Kontakt mit warmem Wasser in einem Sättiger mit Wasserdampf angereichert wird, wobei das Kondensat dem dem Sättiger zuzuführenden Wasser zugeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrstufige Destillation durchgeführt wird, bei deren erster Stufe leichtsiedende Komponenten aus dem Rohmethanol abgetrennt und in deren folgenden Stufen Methanol von einem Wasser und schwerere Komponenten enthaltenden, zurückzuführenden Kondensat getrennt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem nach der bei erhöhtem Druck erfolgenden Methanol synthese Rohmethanol in flüssiger Phase abgetrennt und vor der Destillation entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Fraktion, die bei der Entspannung des Rohmethanols entsteht, abgetrennt und einer Wäsche, bei der mindestens der größte Teil der in der gasförmigen Fraktion enthaltenen Kohlenstoff-Verbindungen ausgewaschen wird, unterzogen wird, und daß die ausgewaschenen Kohlenstoff-Verbindungen vor die Methanol synthese zurückgeführt werden.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der ersten Stufe der Destillation abgetrennten leichten Komponenten der Wäsche zugeführt werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wäsche mit einem wäßrigen Kondensat, das bei der Abkühlung von heißem, aus dem Einsatzmaterial erzeugtem Synthesegas gebildet und aus diesem abgetrennt wurde, als Waschflüssigkeit durchgeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den ausgewaschenen Komponenten beladene Waschflüssigkeit einer Regenerierung durch Strippung mit Dampf unterzogen wird.
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