DE102009046790A1 - A process for the production of hydrocarbons, especially gasoline, from synthesis gas - Google Patents

A process for the production of hydrocarbons, especially gasoline, from synthesis gas

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Benzinkohlenwasserstoffen durch den Umsatz von Synthesegas zu einer sauerstoffhaltigen Verbindung, wie Methanol und/oder Dimethylether in einem ersten Konverter und die weitere Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen in einem zweiten Konverter. The invention relates to a process for the production of petroleum hydrocarbons by the conversion of synthesis gas to an oxygen-containing compound such as methanol and / or dimethyl ether in a first converter and the further conversion to hydrocarbons in a second converter. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass nicht umgesetztes Synthesegas in den ersten Konverter rückgeführt wird, leichte Kohlenwasserstoffe und nicht reagierte Komponenten des Synthesegases aus dem Produktstrom des zweiten Konverters in den ersten oder zweiten Konverter zurückgeführt wird. The method is particularly characterized in that the unreacted synthesis gas is recycled to the first converter, light hydrocarbons and unreacted components of the synthesis gas from the product stream of the second converter is recycled to the first or second converter. Die Rückführung dieser Komponenten erlaubt die Einstellung von Partialdrücken, insbesondere des Methanols im zweiten Konverter, wodurch die Produktqualität verbessert wird. The recycling of these components allows the setting of partial pressures, in particular of the methanol in the second converter, so that the product quality is improved. Um die Produktqualität weiter zu verbessern, wird der Prozess bevorzugt unter isothermen Bedingungen und Bedingungen des nicht vollständigen Umsatzes gefahren. To improve product quality further, the process is preferably conducted under isothermal conditions and conditions of incomplete conversion.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Benzin, aus nicht kohlenwasserstoffhaltigen Verbindungen, insbesondere aus Synthesegas, welches Kohlenmonoxid und Wasserstoffenthält. The invention relates to a process for the production of hydrocarbons, especially gasoline, from non-hydrocarbon-containing compounds, in particular from synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen contains.
  • Stand der Technik. State of the art.
  • [0002]
    Synthesegas, welches hauptsächlich ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff ist, kann aus verschiedenen leicht zugänglichen festen und gasförmigen Quellen des Kohlenstoffs und Wasserstoffs erzeugt werden. Synthesis gas which is primarily a mixture of carbon monoxide and hydrogen can be produced from various readily available solid and gaseous sources of carbon and hydrogen. Der auf Grundlage von Synthesegas synthetisierte Kohlenwasserstoffrohstoff und die Motorenbrennstoffe sind reale Alternativen zu den Erdölkohlenwasserstoffen und in ihrer Qualität teilweise besser. The synthesized on the basis of synthesis gas hydrocarbon raw material and motor fuels are real alternatives to petroleum hydrocarbons and in their quality partially better. Deshalb ist die Effektivität der Technologie zur Umsetzung von Synthesegas in Kohlenwasserstoffe seit vielen Jahren ein aktuelles Problem. Therefore, the effectiveness of the technology for the conversion of synthesis gas into hydrocarbons for many years is a current problem.
  • [0003]
    In der 1925 entwickelten Fischer-Tropsch-Synthese ( In 1925 developed Fischer-Tropsch synthesis ( US 1,746,464 US 1,746,464 ) wird Synthesegas direkt -katalytisch zu Kohlenwasserstoffen umgesetzt. ) Synthesis gas is reacted directly -katalytisch to hydrocarbons.
  • [0004]
    Es ist bekannt, dass Benzin aus Synthesegas in zwei Stufen erzeugt werden kann: zunächst erfolgt die Synthese von Sauerstoffverbindungen (z. B. Methanol oder auch Dimethylether oder ein Gemisch beider Verbindungen), dann die Umwandlung der Sauerstoffverbindungen an einem zeolithhaltigen Katalysator in ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen. It is known that gasoline can be produced from synthesis gas in two stages: first, the synthesis of oxygenates (such as methanol or dimethyl ether or a mixture of both compounds.), Then from the conversion of oxygenates to a zeolite-containing catalyst in a mixture hydrocarbons. Durch die Firma „Mobil Oil” wurden einige Verfahren der Erzeugung von Benzin aus Synthesegas nach diesem Schema entwickelt. By the company "Mobil Oil" some method of producing gasoline were developed from synthesis gas according to this scheme. Beide Verfahrensstadien werden in wissenschaftlich-technischer und Patentliteratur beschrieben: die Synthese von Methanol wird zum Beispiel ausführlich im Buch von Both stages of the procedure are described in scientific-technical and patent literature: the synthesis of methanol is described in detail, for example in the book of , erläutert; Explained; die Synthese eines Gemisches aus Methanol und Dimethylether in the synthesis of a mixture of methanol and dimethyl ether in US 3,894,102 US 3,894,102 ; ; die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Methanol und Dimethylether – in einer Übersicht von the synthesis of hydrocarbons from methanol and dimethyl ether - in a review by und in and in US 4,404,414 US 4,404,414 aus 1983. from the 1983rd
  • [0005]
    US 6,191,175 US 6,191,175 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Methanol bzw. Dimethylether. discloses a process for the production of methanol or dimethyl ether. Dazu erfolgt zunächst die Synthese von Methanol aus Synthesegas, welches vorgewärmt in einen ersten Reaktor geführt wird. For this purpose is first the synthesis of methanol from synthesis gas, which is fed pre-heated into a first reactor. Das Reaktionsprodukt wird ggf. mit Synthesegas vermischt und nochmals in einem zweiten Reaktor umgesetzt, der entweder ebenfalls der Methanolsynthese oder der Synthese von Dimethylether dient. The reaction product is optionally mixed with synthesis gas and further reacted in a second reactor, which either also is used for methanol synthesis or the synthesis of dimethyl ether. Um hohe Produktkapazitäten zu erzielen, wird das Verfahren bevorzugt adiabatisch geführt. In order to achieve high product capacity, the process is preferably conducted adiabatically.
  • [0006]
    US 5,908,963 US 5,908,963 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Dimethylether. discloses a process for the production of dimethyl ether. Das Produkt kann bis zu 20 Gew.-% Methanol und bis zu 20 Gew.-% Wasser enthalten. The product can be up to 20 wt .-% of methanol and up to 20 wt .-% water. In einem ersten Prozessschritt wird in einem oder mehreren Reaktoren Synthesegas in ein Gasgemisch aus Dimethylether, Methanol und Wasser umgesetzt. In a first process step synthesis gas is reacted in a mixed gas of dimethyl ether, methanol and water in one or more reactors. Die verwendeten Katalysatoren haben sowohl eine Methanolsyntheseaktivität als auch die Fähigkeit zur Dehydratisierung von Methanol. The catalysts used have both a methanol synthesis activity and the ability to dehydration of methanol. Das Gasgemisch wird mittels mehrerer Destillations- und Waschschritte getrennt, um reinen Dimethylether zu erhalten. The gas mixture is separated by several distillation and washing steps to obtain pure dimethyl ether.
  • [0007]
    Bei dem Verfahren der Umwandlung von Synthesegas in Benzin entsprechend accordingly in the process of conversion of synthesis gas into gasoline US 3,894,102 US 3,894,102 (aus 1975) wird in der ersten Stufe der Kontakt des Synthesegases mit einem Katalysator, welcher aus einem Gemisch eines Methanolsynthesekatalysators und eines sauren Katalysators der Dehydratisierung besteht, bei einer Temperatur von 371°C unter Bedingungen zur Erzeugung eines Produkts, welches Dimethylether enthält, realisiert. (From 1975) is in the first stage of the contact of the synthesis gas with a catalyst consisting of a mixture of a methanol synthesis catalyst and an acid catalyst to dehydration, to produce a product which contains dimethyl ether at a temperature of 371 ° C under conditions realized , In der zweiten Stufe wird der Kontakt von mindestens des Dimethylethers mit einem Zeolithkatalysator bei einer Temperatur von 288–454°C, einem Druck bis zu 21 MPa und einer Massengeschwindigkeit der Rohstoffzuspeisung von 0,5–1000 h –1 realisiert, wobei ein Produkt erzeugt wird, dessen organischer Teil vorzugsweise Benzin ist. In the second stage of the contact of at least of the dimethyl ether with a zeolite catalyst at a temperature of 288-454 ° C, a pressure up to 21 MPa and a ground speed of the Rohstoffzuspeisung 0.5-1000 h -1 is realized, wherein a product produced is the organic part is preferably gasoline. Das Produkt der ersten Stufe kann direkt zur zweiten geleitet werden, oder es wird aufgetrennt, beispielsweise wird das Wasser abgetrennt (mit oder ohne Methanol), außerdem werden H 2 und Kohlenmonoxid (nicht umgesetztes Synthesegas) abgetrennt, welche (möglicherweise nach Ausschleusung des CO 2 ) zur ersten Stufe zurückgeführt werden. The product of the first stage may be passed directly to the second, or it is separated, for example, the water is separated (with or without methanol), also H 2 and carbon monoxide (unconverted synthesis gas) are separated, which (possibly after discharge of the CO 2 ) are returned to the first stage.
  • [0008]
    Nach dem Stand der Technik wird der Prozess der Umwandlung von Methanol und Dimethylether, die in der Regel in der ersten Stufe synthetisiert werden, unter Bedingungen ihres fast vollständigen Umsatzes realisiert, wobei sich die Sauerstoffverbindungen im Wasser anreichern und es entsteht das Problem der Verwertung des Abwassers und/oder der Abtrennung der Sauerstoffverbindungen aus den wasserhaltigen Strömen, was wesentlich die ökonomischen Kennziffern des Prozesses verschlechtert. According to the prior art, the process of converting methanol and dimethyl ether, which are usually synthesized in the first stage is realized under conditions of their almost complete conversion, with the oxygen compounds accumulate in the water and there is the problem of recycling the waste water and / or the separation of oxygen compounds from the water-containing streams, which substantially impairs the economic parameters of the process.
  • [0009]
    In diesem Zusammenhang werden im Stand der Technik Prozesse der Umwandlung von Sauerstoffverbindungen in Kohlenwasserstoffe vorgeschlagen, welche das Problem durch das Aufrechterhalten eines Umsatzgrades des Rohstoffs auf einem Niveau von mehr als 99% lösen. In this context, processes are proposed the conversion of oxygenates into hydrocarbons in the art, which solve the problem by maintaining a degree of conversion of the raw material at a level of more than 99%. Das aus dem Endprodukt abgetrennte Wasser wird von der Anlage weggeführt und der biologischen bzw. biochemischen Reinigung zugeführt. The separated from the final product water is carried away from the plant and sent to biological or biochemical purification.
  • [0010]
    US 4,814,535 US 4,814,535 (aus 1989) offenbart ein Verfahren der Erzeugung von Benzin aus sauerstoffhaltigen Verbindungen mit einer Anzahl von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. (Of 1989) discloses a method of producing gasoline from oxygen-containing compounds having a number of 1 to 4 carbon atoms. Dabei wird der Umsatz des Rohstoffs auf einem Niveau von 99,9% gehalten, indem die Temperatur am Eintritt in den Reaktor stufenweise erhöht wird und der Rohstoffstrom verringert wird. In this case, the conversion of the raw material is maintained at a level of 99.9% by the temperature at the inlet is increased in the reactor stages and the raw material stream is reduced. Bei Absinken des Umsatzgrades unter 99,9% wird die Rohstoffzufuhr unterbrochen. With decrease in the degree of conversion at 99.9%, the raw material supply is interrupted.
  • [0011]
    US 4,523,046 US 4,523,046 (aus 1985) offenbart ein Verfahren der Erzeugung von Benzin aus Methanol. (Of 1985) discloses a method of producing gasoline from methanol. Dabei wird der Katalysator in einzelnen Betten angeordnet und beim Kontakt des Rohstoffs mit dem Katalysatorbett wird ein Umsatzgrad des Rohstoffs von praktisch 100% erreicht. The catalyst is placed in individual beds and upon contact of the feedstock with the catalyst bed, a degree of conversion of the raw material of substantially 100% is achieved. Bei Verringerung des Umsatzgrades wird der Rohstoff zum nächsten Katalysatorbett geleitet. With reduction in the degree of conversion of the raw material is fed to the next catalyst bed.
  • [0012]
    Zur Verbesserung des Herstellungsverfahrens von Benzin aus Synthesegas oder aus Methanol bzw. aus Methanol und Dimethylether (DME) werden nach dem Stand der Technik verschiedene Aspekte berührt, darunter die Temperaturkontrolle in der Zone der hochexothermen Umwandlung des Methanols bzw. DME in Kohlenwasserstoffe und die Benzinselektivität und -qualität, speziell der Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere der schweren Kohlenwasserstoffe, im hergestellten Benzin. In order to improve the manufacturing process of gasoline from synthesis gas or methanol or of methanol and dimethyl ether (DME), various aspects are touched by the prior art, including the temperature control in the zone of the highly exothermic conversion of the methanol or DME to hydrocarbons, and the gasoline selectivity and quality, particularly the content of aromatic hydrocarbons, particularly heavy hydrocarbons in the produced gas.
  • [0013]
    Die Temperaturkontrolle in der Zone der Umwandlung des Methanols bzw. DME in Kohlenwasserstoffe erfolgt mit Hilfe von verdünnenden Komponenten im Rohstoffstrom, die selbst nicht an der Reaktion teilnehmen. The temperature control in the zone of the conversion of the methanol or DME to hydrocarbons is carried out by means of thinning components in the raw material stream which does not participate in the reaction itself. Im Verfahren nach In the method according to US 4,035,430 US 4,035,430 (aus 1977) benutzt man dafür mindestens eine Verbindung aus C 1 - bis C 5 -Kohlenwasserstoffen und das gekühlte durolhaltige Produkt. (from 1977) to use for at least one compound selected from C 1 - to C 5 hydrocarbons and the cooled durolhaltige product. Letztere Verbindung hat zusammen mit der Temperatur einen Einfluss auf die Ausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen und den Gehalt der darin enthaltenen Fraktionen an BTX (Benzol, Toluol, Xylol). The latter compound, together with the temperature influence on the yield of aromatic hydrocarbons and the content of the fractions contained therein to BTX (benzene, toluene, xylene).
  • [0014]
    Als verdünnende, nicht an der Hauptreaktion teilnehmende, Komponente benutzt man gemäß When thinning, not participating in the main reaction component to use in accordance with US 4,788,369 US 4,788,369 (aus 1988) auch eine Fraktion des Flüssigproduktes (C 3 -/C 4- -Fraktion), welche vom Reaktionsprodukt abgetrennt und in den Reaktor rückgeführt wird. (from 1988) also a fraction of the liquid product (C 3 - / C 4 fraction), which is separated from the reaction product and recycled to the reactor. Dabei gibt es einen zusätzlichen Effekt – die Erhöhung der Benzinausbeute durch die Oligomerisation der zurückgeführten Olefine, als Nebenreaktion. There are an additional effect - increasing the gasoline yield by the oligomerization of the recycled olefins as a side reaction.
  • [0015]
    Im Verfahren gemäß In the method according US 4,404,414 US 4,404,414 (aus 1983) zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen benutzt man inerte verdünnende Komponenten: leichtes Gas, welches vom Reaktionsprodukt abgetrennt wurde, sowie Wasserdampf, Wasserstoff und C 2- - und C 3+ -Kohlenwasserstoffe oder ihre Gemische. (from 1983) for the preparation of hydrocarbons to use inert diluent components: light gas, which was separated from the reaction product, as well as water vapor, hydrogen and C 2 - and C 3 + hydrocarbons, or their mixtures.
  • [0016]
    In In US 5,602,289 US 5,602,289 wird als verdünnende Komponente ein Gas eingesetzt, welches aus zwei zum Reaktor zurückgeführten Gasströmen (C 2- -Kohlenwasserstoffe und C 3+ -Kohlenwasserstoffe) zusammengemischt wird. is used as a diluting component, a gas which is mixed together (2- hydrocarbons and C 3 + hydrocarbons C) consists of two recycled to the reactor gas flows. Der Partialdruck des Wassers, inklusive des Wassers, welches sich bei der Reaktion der Umwandlung des Methanols im Reaktor gebildet hat, beträgt dabei unter 2,2 atm. The partial pressure of the water, including the water which has formed in the reaction of conversion of the methanol in the reactor there is, less than 2.2 atm. Die Begrenzung des Partialdrucks für Wasserdampf wird durch den bekannten Effekt der irreversiblen Deaktivierung des Zeoliths bei Anwesenheit von Wasserdämpfen bedingt. The limit of the partial pressure of water vapor is due to the known effect of irreversible deactivation of the zeolite in the presence of water vapor. Die Zusammensetzung der verdünnenden Komponente wird in diesem bevorzugten Fall von einem Verhältnis der C 2- -Kohlenwasserstoffe/C 3+ -Kohlenwasserstoffe in den Grenzen zwischen 1/3 bis 3/1 und einem Wasserstoffgehalt zwischen 10 und 50% Mol vorgegeben. The composition of the diluent component is specified 3+ hydrocarbons in the boundaries between 1/3 to 3/1 and a hydrogen content of between 10 and 50% mol in this preferred case of a ratio of the C 2- hydrocarbons / C. Die Verwendung von Gasen mit einer niedrigen Wärmekapazität (Wasserstoff, C 2- -Kohlenwasserstoffe) als verdünnende Komponenten erhöht den Faktor der Verdünnung, gestattet aber, die Umwandlung des Methanols in Kohlenwasserstoffe bei einem höheren Druck (bei Einhaltung der geforderten oberen Grenze für den Wasserdampfpartialdruck) durchzuführen. The use of gases having a low thermal capacity (hydrogen, C 2- hydrocarbons) as diluent components increases the factor of dilution, but allows the conversion of methanol to hydrocarbons at a higher pressure (with respect to the required upper limit of the water vapor partial pressure) perform.
  • Aufgabe task
  • [0017]
    Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen und vereinfachten Prozesses der Erzeugung von Benzinkohlenwasserstoffen aus Synthesegas sowie eines einfachen Anlagenschemas mit vereinfachten technologischen Etappen. The object of the invention is to develop an economical and simplified the process of production of petroleum hydrocarbons from synthesis gas, as well as a simple system diagram with simplified technological stages. Ziel ist auch das Erreichen einer hohen Benzinselektivität bei gleichzeitig hoher Benzinqualität und die Bereitstellung einer abfallfreien Technologie ohne umweltschädigende Nebenprodukte. The aim is also to achieve high gasoline selectivity combined with high fuel quality and the provision of a waste-free technology without environmentally harmful by-products.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung. Short description of the invention.
  • [0018]
    Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwasserstoffen gemäß Anspruch 1 gelöst: According to the invention the object is achieved by a method for producing hydrocarbons according to claim 1:
    In dem erfindungsgemäßen Prozess erfolgt die Erzeugung von Kohlenwasserstoffen durch den Umsatz eines CO- und H 2 -haltigen Gasgemisches (nachfolgend auch Synthesegas genannt) durch In the inventive process the production of hydrocarbons by the conversion of a CO and H 2 -containing gas mixture takes place (also hereinafter referred to as synthesis gas) by
    • a.) Kontakt mit einem Katalysator in einem ersten Konverter zur Erzeugung des ersten Produktstromes, der mindestens eine chemische Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält (wobei R 1 -Alkylgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 5 sind, R 2 -Wasserstoff, Alkyl- und Alkoxygruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 5 sind), die bevorzugt Methanol und/oder, bei Notwendigkeit, Dimethylether ist sowie auch nicht umgesetzte Komponenten von Synthesegas, welche von der flüssigen Phase abgetrennt werden können und zu mindest teilweise in den ersten Konverter eingespeist werden, a.) contact with a catalyst in a first converter for generating the first product stream containing at least one chemical compound of the type R 1 -OR 2 (where R 1 alkyl groups having a carbon number of 1 to 5, R 2 -hydrogen, alkyl and alkoxy groups having a carbon number of 1 to 5), which is preferably methanol and / or, at need, is dimethyl ether as well as unreacted components of synthesis gas, which can be separated from the liquid phase and to at least partly in the first converter are fed,
    • b.) Kontakt des gesamten Produkts aus dem ersten Konverter oder nach Abtrennung von zu mindest einem Teil der nicht reagierten Komponenten des Synthesegases, mit einem Katalysator in einem zweiten Konverter bevorzugt bei einem Partialdruck des Wasserstoffs von größer als 0,07 MPa, der Oxide des Kohlenstoffs von größer als 0,008 MPa, der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 , bevorzugt des Methanols und/oder des Dimethylether, von weniger als 0,5 MPa, des Wassers von weniger als 0,3 MPa bevorzugt bei einem Umsatz der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 von nicht weniger als 82%, bevorzugt bei einem Methanolumsatz von nicht weniger als 82% und nicht mehr als 99,5%, sowie, bei Notwendigkeit, bei einem Dimethylether-Umsatz von nicht weniger als 92% und nicht mehr als 99,8%, zur Erzeugung eines Produktstroms, der b.) contacting the entire product from the first converter or after separation of at least a portion of the unreacted components of the synthesis gas with a catalyst in a second converter preferably at a partial pressure of hydrogen of more than 0.07 MPa, the oxides of carbon of greater than 0.008 MPa, the compound of the type R 1 -OR 2, preferably of the methanol and / or dimethyl ether, of less than 0.5 MPa, the water of less than 0.3 MPa preferably at a conversion of the compound of type R 1 -OR 2 of not less than 82%, preferably at a methanol conversion of not less than 82% and not more than 99.5%, and, when necessary, with a dimethyl ether conversion of not less than 92% and not more than 99.8%, to produce a product stream comprising
    • – Benzinkohlenwasserstoffe, mit bevorzugt bis zu 45 Mass.-% aromatischen Verbindungen, darin enthalten bis 1 Mass.-% Benzol und mit bevorzugt nicht weniger als 40 Ma.-% Isoparaffinen (verzweigte gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit mindestens 5 C-Atomen), - petroleum hydrocarbons, preferably having up to 45 Mass .-% aromatic compounds contained therein to 1 Mass .-% benzene and preferably not less than 40 wt .-% isoparaffins (branched saturated aliphatic hydrocarbons having at least 5 carbon atoms),
    • – C 1 -C 4 -Kohlenwasserstoffe, die sich bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 17 Mass.-% bilden (umgerechnet auf C im umgesetzten Methanol und/oder, bei Notwendigkeit, im umgesetzten Dimethylether), - C 1 -C 4 hydrocarbons, which are preferably formed in an amount of not more than 17 Mass .-% (converted to C in the unreacted methanol and / or, when necessary, in the unreacted dimethyl ether),
    • – nicht umgesetzte Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , - unreacted compounds of the type R 1 -OR 2,
    • – sowie auch nicht reagierte Komponenten des Synthesegases enthält, - and also did not react components of the synthesis gas contains,
    wobei Synthesegas aus dem ersten und/oder zweiten Produktstrom abgetrennt wird und zu mindest teilweise als Kreislaufgas in den ersten Konverter rückgeführt wird, wherein synthesis gas from the first and / or second product stream is separated and is partially recycled to minimum as circulation gas in the first converter,
    • c.) Trennung des Produktes des zweiten Konverters der Synthese von instabilem Benzin, das mit bekannten Methoden stabilisiert wird, wobei c.) separation of the product of the second converter of the synthesis of unstable gasoline, which is stabilized by known methods, wherein
    • – eine Benzinfraktion, aus welcher, bei Notwendigkeit, eine Schwerbenzin-Fraktion, die Durol (1,2,4,5-Tetramethylbenzol) enthält, abgetrennt wird, - a gasoline fraction, from which is, when necessary, a heavy gasoline fraction which contains durene (1,2,4,5-tetramethylbenzene), separated,
    • – eine Fraktion von C 3 -C 4 -Kohlenwasserstoffen, - a fraction of C 3 -C 4 hydrocarbons,
    • – sowie auch ein Gasstrom, welcher leichte Kohlenwasserstoffe (C 1 und C 2 ), nicht reagierte Komponenten des Synthesegases und andere Komponenten, die am Prozess teilnehmen, enthält, welcher zu mindest teilweise in den zweiten Konverter und/oder in den ersten Konverter zurückgeführt werden kann, und auch - as well as a gas stream containing light hydrocarbons (C 1 and C 2), unreacted components of the synthesis gas, and other components that participate in the process includes, which will at least partly in the second converter and / or recycled to the first converter can, and
    • –eine wässrige Phase, die Methanol und/oder eine andere Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält, Contains -a aqueous phase, the methanol and / or other compound of the type R 1 -OR 2,
    erhalten wird. is obtained.
  • [0019]
    Die wässrige Phase, welche die Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält, wird entweder zur Reinigung oder zunächst zur Rektifikation gegeben. The aqueous phase containing the compound of the type R 1 -OR 2 is given either for cleaning or to the first rectification. Durch die Rektifikation erfolgt eine Auftrennung in eine konzentrierte Lösung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 in Wasser (bevorzugt nicht weniger als 75% Verbindung des Typs R 1 -OR 2 ) und in ein mit der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 verschmutztes Wasser (bevorzugt Gehalt an Verbindung des Typs R 1 -OR 2 bis 5%), welches zur Reinigung gegeben wird. By the rectification is separated into a concentrated solution of the compound of the type R 1 -OR 2 is carried out in water (preferably not less than 75% compound of the type R 1 -OR 2) and with a compound of the type R 1 -OR 2 polluted water (preferably containing compound of the type R 1 -OR 2 to 5%), which is added to the cleaning. Die in jedem Fall vorgenommene Reinigung von der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 erfolgt entweder, wie unten näher erläutert, durch eine katalytische Zerlegung des Methanols und/oder einer anderen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 oder durch biologische Methoden. In each case carried out the purification of the compound of the type R 1 -OR 2 is carried out either, as explained in more detail below, by a catalytic decomposition of methanol and / or other compound of the type R 1 -OR 2 or by biological methods.
  • [0020]
    Die Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und der Synthese von Benzin mit Abführung der Wärme der exothermen Reaktion aus der Reaktionszone, haben Wärmeübertragungsflächen, durch welche die Reaktionswärme an einen siedenden Wärmeträger übertragen wird. The converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2, and the synthesis of gasoline with removal of the heat of the exothermic reaction from the reaction zone, have heat transfer surfaces, by which the reaction heat is transferred to a boiling heat transfer. Der Wärmeträger (bzw. dessen Dampfe) kondensiert in einer Kühlzone, welche bevorzugt siedendes Wasser zur Erzeugung von Wasserdampf enthält. The heat carrier (or its vapors) is condensed in a cooling zone, which preferably contains boiling water to generate steam. Das Kondensat fließt in die Zone der Abführung der Reaktionswärme zurück (Prinzip des „Wärmerohrs”). The condensate flows into the zone of the heat of reaction back (principle of "heat pipe").
  • [0021]
    Die Reaktionen in den Konvertern der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und der Synthese von Benzin werden vorzugsweise unter annähernd isothermen Bedingungen durchgeführt, bei welchen die Temperaturdifferenz (AT) innerhalb der Katalysatorschüttung nicht 40 K übersteigt, bevorzugt bei einer ΔT von 10–20 K, besonders bevorzugt bei einer ΔT von unter 5 K. The reactions in the converters of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2, and the synthesis of gasoline are preferably carried out under nearly isothermal conditions, in which the temperature difference (AT) within the catalyst bed does not exceed 40 K, preferably at a .DELTA.T of 10 -20 K, more preferably at a aT of less than 5 K.
  • [0022]
    Dabei wird die Reaktionswärme bevorzugt zur Erzeugung von Wasserdampf mit einem Druck von bis zu 4 MPa im Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und bis zu 22 MPa im Konverter der Synthese von Benzin genutzt. The reaction heat is preferably used to generate steam at a pressure of up to 4 MPa in the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 and up to 22 MPa in the converter of the synthesis of gasoline.
  • [0023]
    Die Abführung der Wärme durch die Wärmeübertragungsfläche zur Erzeugung des Wasserdampfes erlaubt, die Verdünnung der Einsatzstoffströme mit Zirkulationsgas bis zu 150 realen m 3 /m 3 Katalysator im Konverter der Methanolsynthese (nachfolgend Kreislaufgas) und auf 0–150 reale m 3 /m 3 Katalysator im Konverter der Benzinsynthese (nachfolgend zirkulierendes Gas) zu begrenzen. The transfer of heat through the heat transfer area for generating the water vapor permitted, the dilution of the feed streams with circulating gas up to 150 real m 3 / m 3 catalyst in the converter of the methanol synthesis (hereinafter referred to cycle gas) and 0-150 real m 3 / m 3 catalyst converters of gasoline synthesis (hereinafter circulating gas) limit.
  • [0024]
    Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Benzin aus Synthesegas beinhaltet den Kontakt des Synthesegases mit dem Katalysator im ersten Konverter (Konverter der Synthese von sauerstoffhaltigen Verbindungen) unter den Bedingungen der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 . The inventive method for production of gasoline from synthesis gas involves contacting the synthesis gas with the catalyst in the first converter (converter of the synthesis of oxygenates) under the conditions of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2 Der Begriff „Verbindung des Typs R 1 -OR 2'' bezeichnet – mit R 1 -Alkylreste mit 1 bis 5 C-Atomen, – mit R 2 -Wasserstoff, Alkyl- und Alkoxyreste mit 1 bis 5 C-Atomen. The term "compound of the type R 1 -O-R 2 '' denotes - where R 1 alkyl having 1 to 5 carbon atoms, - R 2 -hydrogen, alkyl and alkoxy radicals having 1 to 5 carbon atoms. Bevorzugte Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 sind Methanol (R 1 = CH 3 und R 2 = H) und ggf. Dimethylether (R 1 = R 2 = CH 3 ), insbesondere das im Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (nachfolgend auch Konverter der Methanolsynthese genannt) synthetisierte Methanol oder das Gemisch aus Methanol und Dimethylether. Preferred compounds of the type R 1 -OR 2 are methanol (R 1 = CH 3 and R 2 = H) and optionally dimethyl ether (R 1 = R 2 = CH 3), in particular in the converter of the synthesis of compounds of type R 1 -OR 2 (hereinafter also called the methanol synthesis converter) synthesized methanol or mixture of methanol and dimethyl ether.
  • Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 : Synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2:
  • [0025]
    Bevorzugt wird als Ausgangsstoff zur Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 Synthesegas eingesetzt. Is preferably used as starting material for the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 synthesis gas.
  • [0026]
    Im Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 finden (wenn die Verbindung des Typs R 1 -OR 2 Methanol ist) insbesondere folgende Reaktionen statt: In the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 (Find when the compound of the type R 1 -OR 2 is methanol), in particular the following reactions take place: CO + H 2 O ↔ CO 2 + H 2 Wassergasreaktion CO + H 2 O ↔ CO 2 + H 2 Water gas reaction CO + 2 H 2 ↔ CH 3 OH Methanolbildung CO + 2 H 2 ↔ CH 3 OH methanol formation und gegebenenfalls bei Verwendung einer zusätzlichen sauren Katalysatorkomponente zum Methanolsynthesekatalysator zur Synthese von Dimethylether: and optionally with the use of an additional acid catalyst component for methanol synthesis catalyst for the synthesis of dimethyl ether: 2 CH 3 OH ↔ CH 3 -O-CH 3 + H 2 O DME-Bildung 2 CH 3 OH ↔ CH 3 -O-CH 3 + H 2 O DME formation
  • [0027]
    Ob im ersten Schritt Methanol oder ein Gemisch aus Methanol und Dimethylether (DME) oder andere Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 erzeugt werden, wird insbesondere durch die verwendeten Katalysatoren gesteuert. Whether in the first step methanol or a mixture of methanol and dimethyl ether (DME) or other compounds of the type R 1 -OR 2 is generated, in particular controlled by the catalysts used.
  • [0028]
    Für die Methanolsynthese kommen bevorzugt aus dem Stand der Technik bekannte, üblicherweise für die Methanolsynthese verwendete Katalysatoren (z. B. Zink-Chromoxid-Katalysatoren, kupferbasierte Katalysatoren mit Zusätzen von Zinkoxid und/oder Aluminiumoxid; Kombinationen aus Kupfer und Seltenerdmetallen; Kupferoxid/Zinkoxid-Katalysatoren sowie Kupferoxid/Zinkoxid/Chromoxid-Katalysatoren und andere) zur Anwendung. . The combination of copper and rare earth metals;; copper oxide / zinc oxide methanol synthesis preferably conventionally used for methanol synthesis catalysts (e.g., zinc-chromium oxide catalysts, copper-based catalysts with the addition of zinc oxide and / or aluminum oxide are from the prior art known, catalysts and copper / zinc oxide / chromium oxide catalysts and others) are used.
  • [0029]
    Für die Synthese eines Gemisches aus Methanol und Dimethylether kommen aus dem Stand der Technik bekannte Katalysatoren der Synthese von Methanol mit einem Katalysator der Dehydratisierung, insbesondere Katalysatoren mit stark ausgeprägten sauren Eigenschaften, z. For the synthesis of a mixture of methanol and dimethyl ether come from the prior-art catalysts in the synthesis of methanol with a catalyst of dehydration, in particular, catalysts with pronounced acidic properties, z. B. γ-Al 2 O 3 oder Zeolithe in protonierter Form mit hoher Acidität, als Gemisch oder einzeln zur Anwendung. B. γ-Al 2 O 3 or zeolites in protonated form having a high acidity, as a mixture or individually used.
  • [0030]
    Die entsprechenden Katalysatoren und die Bedingungen sind gut bekannt und beschrieben, z. The corresponding catalysts and conditions are well known and are described, for example. B. für die Methanolsynthese im Buch von As for methanol synthesis in the book of und für die DME-Synthese im Patent and for the DME synthesis in Patent US 3,894,102 US 3,894,102 . ,
  • [0031]
    Der Produktstrom des Konverters der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 wird bevorzugt gekühlt mit anschließender Separation der flüssigen und gasförmigen Phase im Separator. The product stream of the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 is preferably cooled with subsequent separation of the liquid and gaseous phases in the separator. Alternativ wird der (komplette) Produktstrom aus dem Konverter der Methanolsynthese ohne Separation direkt in den zweiten Konverter der Synthese von Benzin eingeleitet. Alternatively, the (complete) product stream from the converter to the methanol synthesis without separation is introduced directly into the second converter synthesizing gasoline.
  • [0032]
    Erfolgt eine Separation, werden die nicht umgesetzten Komponenten des Synthesegases (CO, H 2 , CO 2 , Stickstoff und andere) bevorzugt teilweise in den ersten Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zurückgeführt, dh sie werden dem verwendeten eingesetzten Gasgemisch, welches CO und H 2 enthält, zugemischt und zum Teil wird das nicht umgesetzte Synthesegas in den Konverter der Synthese von Benzin zur Unterdrückung der Reaktion der Zerlegung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 eingespeist. If a separation of the unreacted components of the synthesis gas (CO, H 2, CO 2, nitrogen and others) are preferably partly in the first converter the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 is returned, ie they are the gas mixture used used containing CO and H 2, is mixed and partially the unreacted synthesis gas is fed to the converter of the synthesis of gasoline to suppress the reaction of the decomposition of the compounds of the type R 1 -OR. 2 Gleichzeitig wird es bevorzugt zu einem anderen Teil aus dem Prozess, zur Vermeidung der Anreicherung von inerten Komponenten, ausgeschleust. At the same time, it is preferable to another part of the process to prevent the accumulation of inert components discharged. Die Zuspeisung eines Teils nicht reagierter Komponenten des Synthesegases in den Konverter der Benzinsynthese wird mit einem Volumenstrom am Eintritt in den Konverter der Benzinsynthese realisiert, welcher einen Partialdruck des Wasserstoffs von nicht weniger als 0,07 MPa und des CO von nicht weniger als 0,08 MPa gewährleistet. The feed a portion of unreacted components of the synthesis gas in the converter of the gasoline synthesis is realized with a volume flow at the inlet to the converter of the gasoline synthesis which includes a hydrogen partial pressure of not less than 0.07 MPa, and the CO of not less than 0.08 MPa ensured.
  • [0033]
    Zur Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 werden gekühlte Konverter mit annähernd isothermen Bedingungen im Reaktionsraum mit einer bevorzugten Wärmeübertragungsfläche von mehr als 50 m 2 /m 3 Katalysator verwendet, dabei beträgt das Volumen des Kreislaufgases, welches zu einem großen Teil aus nicht reagiertem Synthesegas und kurzkettigen Kohlenwasserstoffgasen besteht, bezogen auf 1 m 3 Katalysator, bevorzugt weniger als 150 m 3 . For the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 cooled converter with approximately isothermal conditions in the reaction chamber with a preferred heat transfer area of more than 50 m 2 / m 3 are used catalyst, while the volume of the recycle gas which does not to a large extent from unreacted synthesis gas and short chain hydrocarbon gases exists, based on 1 m 3 of catalyst, preferably less than 150 m 3.
  • Benzinsynthese: Gasoline Synthesis:
  • [0034]
    Im Konverter der Benzinsynthese findet der Kontakt von wenigstens einem Teil des Produktstroms aus dem Konverter der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 mit dem Katalysator bei einem bevorzugten Umsatzgrad der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 von 85% bis 99,5% statt. In the converter of the gasoline synthesis of the contact of at least part of the product stream from the converter is the synthesis of the compounds of the type R 1 -OR 2 with the catalyst at a preferred degree of conversion of the compound of the type R 1 -OR 2 from 85% to 99.5 % instead of.
  • [0035]
    Im Konverter der Synthese von Benzin findet der Kontakt mit dem Katalysator entweder des gesamten Stromes aus dem Konverter zur Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 oder des gesamten (bzw. wenigstens eines Teils) flüssigen Bestandteils des Produktstroms mit einem Teil der Gasbestandteile des Produktstroms des Konverters zur Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 statt, was im Einsatzstoffstrom des Konverters der Benzinsynthese, umgerechnet auf 1 m 3 (i. N.) Gasstrom, einen Partialdruck des H 2 von mehr als 0,07 MPa und einen Partialdruck des CO von mehr als 0,008 MPa gewährleistet. In the converter of the synthesis of gasoline, the contact with the catalyst, either the entire current from the converter for the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 or all of (or at least a part of) the liquid component of the product stream with a portion of the gas components takes place of product stream of the converter for the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 instead of what in the feed current of the converter of the gasoline synthesis, converted to 1 m 3 (i. N.) gas flow, a partial pressure of H 2 greater than 0.07 MPa and ensures a partial pressure of CO by more than 0.008 MPa. Diese Werte für die Partialdrücke von H 2 und CO gewährleisten die Unterdrückung der Reaktion der Zerlegung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 im Konverter der Benzinsynthese. These values for the partial pressures of H 2 and CO ensure the suppression of the reaction of the decomposition of the compounds of the type R 1 -OR 2 in the converter of the gasoline synthesis.
  • [0036]
    Es gibt ein breites Sortiment von Katalysatoren für die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Methanol und Dimethylether. There are a wide range of catalysts for the synthesis of hydrocarbons from methanol and dimethyl ether. Ein Teil von ihnen ist im Buch von A part of them is in the book of beschrieben. described. Der Katalysator der Synthese von Benzin aus Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 enthält bevorzugt wenigstens teilweise einen protonierten Zeolith (z. B. HZSM-5), vorzugsweise aus der Gruppe der Pentasile. The catalyst of the synthesis of gasoline from compounds of the type R 1 -OR 2 preferably contains at least in part, a protonated zeolite (z. B. HZSM-5), preferably from the group of pentasils. Vorzugsweise werden Zeolithe mit einem hohen SiO 2 /Al 2 O 3 -Verhältnis von mindestens 12 eingesetzt, besonders bevorzugt mit einem SiO 2 /Al 2 O 3 -Verhältnis von mindestens 30. Durch die Verwendung siliziumreicher Zeolithe wird die Bildung von Durol im Produkt verringert. Preferably, zeolites having a high SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of at least 12, with particular preference having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of at least 30. The use of high silicon zeolites, the formation of durene is reduced in the product , Ein wasserdampfstabiler Katalysator kann durch Modifizierung mit Elementen der Gruppe Ib erhalten werden. A water vapor stable catalyst can be obtained by modification with elements of group Ib. Es können auch Kombinationen von Siliziumdioxid mit Oxiden von Metallen (Galliumoxid und/oder Indiumoxid) angewendet werden ( It is also possible combinations of silicon dioxide with oxides of metals (gallium and / or indium oxide) applied ( US 4,507,404 US 4,507,404 aus 1985, from 1985 EP 0,070,690 EP 0,070,690 aus 1983, from 1983 EP 0,124,999 EP 0,124,999 aus 1984). from 1984). Wird beispielsweise Galliumoxid und/oder Indiumoxid mit Thoriumoxid und einem siliziumreichen Zeolithen kombiniert, kann ein qualitativ hochwertiges, aromatenreiches Benzin erhalten werden ( For example, gallium and / or indium oxide combined with thorium oxide and a silicon-rich zeolite, a high-quality, aromatics-rich gasoline can be obtained ( EP 0,070,690 EP 0,070,690 aus 1983). from 1983).
  • [0037]
    Der in den zweiten Konverter eingespeiste Einsatzstoff ist entweder der gesamte erste Produktstrom oder der Teil, welcher die Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält. The fed to the second converter starting material is either the whole of the first product stream or the part which contains the compound of the type R 1 -OR. 2 Der Partialdruck der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt des Methanols und ggf. des Dimethylethers) im Einsatzstoff des Konverters der Benzinsynthese wird, umgerechnet auf 1 m 3 (i. N.) Gasstrom, besonders vorteilhaft unter 0,5 MPa gehalten (vorteilhaftes Unterscheidungsmerkmal). The partial pressure of the compound of the type R 1 -OR 2 (preferably of the methanol and the dimethyl ether if necessary) is in the feed of the converter of the gasoline synthesis, converted to 1 m 3 (i. N.) gas stream, particularly advantageously kept under 0.5 MPa (advantageous distinguishing feature).
  • [0038]
    Der Partialdruck des Wasserdampfes im Einsatzstoff des Konverter der Benzinsynthese liegt besonders vorteilhaft unter 0,3 MPa (vorteilhaftes Unterscheidungsmerkmal). The partial pressure of water vapor in the feed of the converter of the gasoline synthesis is particularly advantageous under 0.3 MPa (advantageous distinguishing feature).
  • [0039]
    Der Prozess im Konverter der Benzinsynthese wird besonders vorteilhaft bei einem Partialdruck des Wasserstoffs von mindestens 0,07 MPa und bei einem Partialdruck des Kohlenmonoxids von mindestens 0,008 MPa durchgeführt (vorteilhaftes Unterscheidungsmerkmal). The process in the converter of the gasoline synthesis is particularly advantageous at a partial pressure of hydrogen of at least 0.07 MPa and at a carbon monoxide partial pressure of at least 0.008 MPa performed (advantageous distinguishing feature).
  • [0040]
    Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Kontakt des Einsatzstoffs mit dem Katalysator im zweiten Konverter bei Anwesenheit von Wasserstoff und Kohlenmonoxid erfolgt. The inventive method is characterized in that the contact of the feedstock with the catalyst in the second converter is carried out in the presence of hydrogen and carbon monoxide. Dadurch wird vorteilhaft die Selektivität der Umsetzung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol und ggf. Dimethylether) in Kohlenwasserstoffe erhöht, da ihre Zersetzung zu Kohlenstoffoxiden und Wasserstoff unterdrückt wird. Thus, the selectivity of the reaction of the compound of the type R 1 -OR 2 is advantageous (if necessary, dimethyl ether, and preferably methanol) increases in hydrocarbons, as their decomposition is suppressed to carbon oxides and hydrogen.
  • [0041]
    Für die Benzinsynthese wird bevorzugt ein kühlbarer Konverter mit nahezu isothermen Bedingungen in der Reaktionszone mit einer Wärmeübertragungsfläche von über 40 m 2 /m 3 Katalysator verwendet, das Volumen des zirkulierenden Gases beträgt, bezogen auf 1 m 3 Katalysator weniger als 150 m 3 . For the gasoline synthesis a coolable converter with almost isothermal conditions in the reaction zone having a heat transfer area of over 40 m 2 / m 3 of catalyst is preferably used, the volume of the circulating gas, based on 1 m 3 of catalyst less than 150 m 3. Die Reaktionswärme wird bevorzugt zur Erzeugung von Wasserdampf mit einem Druck bis zu 22 MPa genutzt. The reaction heat is preferably used to generate steam at a pressure up to 22 MPa. Das ist auch ein Unterscheidungsmerkmal der Erfindung, welches zusammen mit Merkmalen des Anspruchs 1 erlaubt, eine hohe Benzinqualität bei einer Selektivität von mehr als 83%, bevorzugt mehr als 86%, zu erhalten. This is also a distinguishing feature of the invention, which allows, together with the features of claim 1, a high quality gasoline with a selectivity of more than 83%, preferably more than 86%, to obtain. Unter Selektivität wird hier die Ausbeute an Benzin, bezogen auf den Kohlenwasserstoffteil des reagierten Methanols, verstanden. Selectivity is here the yield of gasoline, calculated on the hydrocarbon portion of the reacted methanol understood.
  • [0042]
    Bevorzugt beträgt der Umsatz der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt des Methanols und ggf. des Dimethylethers) im Konverter der Benzinsynthese mehr als 85% und weniger als 99,5% für Methanol und mehr als 92% und weniger als 99,8% für Dimethylether. Preferably, the reaction of the compound of the type R 1 -OR 2 is (preferably of the methanol and the dimethyl ether if necessary) in the converter of the gasoline synthesis more than 85% and less than 99.5% for methanol and more than 92% and less than 99, 8% for dimethyl ether. Der nicht vollständige Umsatz der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal der Erfindung, welches erlaubt, die Selektivität des Prozesses (Ausbeute der Benzinfraktion, bezogen auf den Kohlenwasserstoffanteil der umgesetzten Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 ) in Zusammenhang mit der notwendigen Qualität des erzeugten Benzins und der Dauer des Zwischenregenerationszyklusses (Betriebsdauer des Prozesses zwischen den Regenerationen des Katalysators) zu steuern. The non-complete conversion of the compound of the type R 1 -OR 2 is an essential distinguishing feature of the invention, which permits the selectivity of the process (yield of the gasoline fraction, based on the hydrocarbon content of the unreacted compounds of the type R 1 -OR 2) in connection with to control the necessary quality of the gasoline produced and the duration of Zwischenregenerationszyklusses (operating time of the process between regenerations of the catalyst). Das ist der Grund dafür, dass in der Erfindung Benzin mit einem Gehalt an aromatischen Verbindungen von weniger als 46%, mit einer darin enthaltenen Benzolmenge von unter 1 Mass.-%, an Isoparaffinen von mehr als 40% mit hohen Oktanzahlcharakteristiken (93–96 ROZ) erhalten wird, was auch ein Unterscheidungsmerkmal der Erfindung ist. This is the reason that in the present invention fuel having a content of aromatic compounds of less than 46%, with a contained amount of benzene from less than 1 Mass .-%, of isoparaffins of over 40% with high-octane characteristics (93-96 RON) is obtained, which is also a distinctive feature of the invention.
  • [0043]
    Außer den Benzinkohlenwasserstoffen enthält das Produkt der Benzinsynthese aus Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 C 3 -C 4 -Kohlenwasserstoffe, Wasser, nicht reagiertes Methanol und andere Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , sowie auch ”trockenes” Gas. In addition to the petroleum hydrocarbons containing the product of the gasoline synthesis from compounds of the type R 1 -OR 2 C 3 -C 4 hydrocarbons, water, unreacted methanol and other compounds of the type R 1 -OR 2, as well as a "dry" gas. Dieses „trockene” Gas enthält hauptsächlich gasförmige Stoffe (kurzkettige Kohlenwasserstoffe (C 1 -C 2 ), CO, CO 2 und H 2 und andere Komponenten des Synthesegases). This "dry" gas mainly containing gaseous substances (short-chain hydrocarbons (C 1 -C 2), CO, CO 2 and H 2 and other components of the synthesis gas).
  • Trennung der Produkte der Benzinsynthese: Separation of the products of the gasoline synthesis:
  • [0044]
    Das Produkt der Benzinsynthese wird abgekühlt und in instabiles Benzin, eine wässrige Phase und in die nicht kondensierten Gasbestandteile getrennt. The product of the gasoline synthesis is cooled and separated into unstable gasoline, an aqueous phase and in the non-condensed gas components. Die Trennung erfolgt bevorzugt durch eine physikalische Phasentrennung in einem Dreiphasenseparator. The separation is preferably performed by a physical separation phase in a three phase separator. Die nicht kondensierten Gasbestandteile enthalten Komponenten von Synthesegas, leichte Kohlenwasserstoffe (C 1 und C 2 ), Spuren schwererer Kohlenwasserstoffe. The uncondensed gas components include components of synthesis gas, light hydrocarbons (C 1 and C 2), traces of heavier hydrocarbons. Dieses zirkulierende Gas wird, zu mindest teilweise in den Konverter der Benzinsynthese und/oder in den Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zurückgeleitet. This circulating gas is partly returned to minimum in the converter of the gasoline synthesis and / or in the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2 Mit dem Volumen des zirkulierenden Gases in den Konverter der Benzinsynthese kann vorteilhaft der Partialdruck des Methanols und des Wassers eingestellt werden. With the volume of the circulating gas in the converter of the gasoline synthesis of the partial pressure of the methanol and water can be adjusted advantageously.
  • [0045]
    Die flüssige Phase im Dreiphasenseparator bildet aufgrund des Dichteunterschieds eine Phasengrenzfläche zwischen Kohlenwasserstoffen, welche die Benzinkohlenwasserstoffe enthalten, und Wasser. The liquid phase in the three phase forms a phase boundary between hydrocarbons containing the petroleum hydrocarbons, and water due to the density difference. Die Flüssigkeit mit der geringeren Dichte (Benzinkohlenwasserstoffe) sammelt sich oberhalb der Phasengrenzfläche, während sich die wässrige Phase im unteren Bereich absetzt. The liquid having the lower density (petroleum hydrocarbons) collects above the phase boundary, while the aqueous phase settles at the bottom.
  • [0046]
    Die im Dreiphasenseparator abgetrennten flüssigen Kohlenwasserstoffe enthalten die Benzinkohlenwasserstoffe, die bevorzugt zu einer Rektifikationskolonne geleitet werden, in welcher, bei Notwendigkeit, bevorzugt Komponenten des Schwerbenzins (Durolfraktion) und Kopfgase – hauptsächlich C 3 -C 4 -Kohlenwasserstoffe und Reste von C 1 -C 2 -Kohlenwasserstoffen (kurzkettige Kohlenwasserstoffe) und Synthesegaskomponenten, abgetrennt werden. The separated in the three phase liquid hydrocarbons include petroleum hydrocarbons, which are preferably sent to a rectification column in which, when necessary, preferably the components of the heavy gasoline (Durolfraktion) and overhead gases - mainly C 3 -C 4 hydrocarbons and residues of C 1 -C 2 hydrocarbons (short-chain hydrocarbons) and synthesis gas components are separated off. Bei einem zulässigen Gehalt an Durol in den Benzinkohlenwasserstoffen wird das Schwerbenzin nicht abgetrennt. With a permissible content of durene in gasoline hydrocarbons, the heavy gasoline is not separated.
  • [0047]
    Die erhaltene stabile Benzinfraktion mit einem notwendigen Sattdampfdruck von unter 500–700 mm QS (in Abhängigkeit von der geforderten Benzinsorte) ist entweder Handelsbenzin oder bildet die Grundlage zur Erzeugung von Handelsbenzinen mit einer Oktanzahl von 92–98 (ROZ). The resulting stable gasoline fraction with a necessary saturated vapor pressure of under 500-700 mm Hg (in function of the required type of gasoline) is either commercial gasoline or forms the basis for the production of commercial gasolines having an octane number of 92-98 (RON).
  • [0048]
    Das im Dreiphasenseparator abgetrennte Wasser enthält Methanol. The separated water in the three phase contains methanol. Der Methanolgehalt des Wassers hängt vom Grad des Methanolumsatzes bei der Benzinsynthese ab, in der Regel beträgt er mehr als 3 Mass.-% und weniger als 30 Mass.-%. The methanol content of the water depends on the degree of methanol conversion in the gasoline synthesis, usually it is more than 3 Mass .-% and less than 30 Mass .-%.
  • [0049]
    Bevorzugt wird die wässrige Phase mit einem definierten Methanolgehalt bzw. mit anderen Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zunächst in einer Rektifikationskolonne aufgrund der unterschiedlichen Siedetemperaturen in Fraktionen getrennt, von denen eine Fraktion hauptsächlich Methanol bzw. eine andere Verbindung des Typs R 1 -OR 2 mit einem geringen Gehalt an Wasser (konzentriertes Methanol) ist und die andere Fraktion Wasser mit einem kleinen Gehalt an Methanol (verunreinigtes Wasser) enthält. The aqueous phase is preferably first separated in a rectifying column because of the different boiling temperatures in fractions of which one fraction mainly methanol or another compound of the type R 1 -OR with a defined content or methanol with other compounds of the type R 1 -OR 2 2 with a low content of water (concentrated methanol) and contains the other fraction of water with a small amount of methanol (contaminated water). Das konzentrierte Methanol bzw. ggf. Dimethylether oder eine andere Verbindung des Typs R 1 -OR 2 wird bevorzugt in den Konverter der Benzinsynthese zurückgegeben. The concentrated methanol or optionally dimethyl ether or other compound of the type R 1 -OR 2 is preferably returned to the converter of the gasoline synthesis. Das verunreinigte Wasser enthält noch einen Restgehalt an Methanol (in der Regel max. 5 Ma.-%) bzw. einer anderen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 . The contaminated water contains a residual content of methanol (usually max. 5 wt .-%) or another compound of the type R 1 OR 2.
  • [0050]
    Zur Entfernung des Restmethanols aus dem verunreinigtem Wasser des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Methanol und ggf. eine andere Verbindung des Typs R 1 -OR 2 durch den Kontakt mit einem Katalysator (Dampfreformierung oder katalytische Zerlegung) in Wasserstoff und gasförmige Kohlenstoffoxide katalytisch zerlegt. To remove the residual methanol from the contaminated waters of the process of the invention, methanol is decomposed and optionally another compound of the type R 1 -OR 2 by the contact with a catalyst (steam reforming or catalytic decomposition) into hydrogen and gaseous carbon oxides catalytically. Das Wasser wird nach Abkühlung, durch Kondensation, von den erzeugten Oxiden des Kohlenstoffs (CO und CO 2 ) und von Wasserstoff getrennt. The water is separated after cooling, by condensation of the generated oxides of carbon (CO and CO 2) and hydrogen. Die Kohlenstoffoxide und der Wasserstoff können vorteilhaft mit dem Synthesegas gemischt und in den Prozess der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zurückgeführt werden. The carbon oxides and hydrogen can advantageously be mixed with the synthesis gas and recycled in the process of synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2 Nach der Abtrennung der Gase wird, bei anschließender Entgasung des Wassers, vorteilhaft chemisch gereinigtes Wasser erhalten. After the separation of gases, is advantageously obtained chemically purified water with subsequent degassing of the water. Der Kontakt des methanolhaltigen Wassers mit dem Katalysator erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur unter 380°C, besonders bevorzugt unter 350°C und vorzugsweise über 200°C. The contact of the methanol-containing water with the catalyst is preferably carried out at a temperature below 380 ° C, more preferably below 350 ° C and preferably above 200 ° C.
  • [0051]
    Der Kontakt des Wassers, welches eine Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol, ggf. Dimethylether) enthält, mit dem Katalysator wird bevorzugt bei einem Druck realisiert, welcher es erlaubt, die erzeugten Komponenten des Synthesegases in den ersten Konverter direkt oder mit Hilfe eines Kreislaufkompressors in den ersten Konverter einzuleiten. The contact of the water which (if necessary, preferably methanol, dimethyl ether) comprises a compound of the type R 1 -OR 2, with the catalyst is preferably implemented at a pressure, which allows the components of the synthesis gas produced in the first converter directly or initiate using a cycle compressor in the first converter. Dieser Druck entspricht der Summe aus dem Reaktionsdruck zur Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und dem Druckverlust zwischen Austritt des Produktes der katalytischen Methanolzerlegung und Eintritt des Einsatzstoffes in den Konverter der Methanolsynthese. This pressure corresponds to the sum of the reaction pressure for the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2, and the pressure loss between the outlet of the product of the catalytic methanol decomposition and entry of the feedstock into the converter, the methanol synthesis. Alternativ kann der Restgehalt an der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 im Wasser auch durch ein biologisches Reinigungsverfahren entfernt werden. Alternatively, the residual content of the chemical compound of the type R 1 -OR 2 can be removed in the water by a biological purification process. Das biologisch gereinigte Wasser kann in das Abwassernetz eingeleitet werden. The biologically treated water can be discharged into the sewage network.
  • [0052]
    Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass die biologische Reinigung einen Methanolgehalt im Wasser von unter 0,2–1 Mass.-% erfordert, das Erhalten einer solchen Konzentration durch die Rektifikation ist mit hohen energetischen Aufwendungen verbunden oder es ist eine große Verdünnung des verunreinigten Wassers mit reinem Wasser erforderlich, was auch die Kosten für die biologische Reinigung erhöht. However, it must be considered that the biological purification of water in a methanol content of less than 0.2-1 requires Mass .-%, obtaining a concentration by rectification is associated with high energy demands, or it is a great dilution of the contaminated water required with pure water, which increases the cost of the biological treatment.
  • [0053]
    Die Verwendung der katalytischen Reinigung des Wassers von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 ist ein weiteres vorteilhaftes Unterscheidungsmerkmal, da sie erlaubt, mit relativ niedrigem Aufwand die Prozessbedingungen im Konverter der Benzinsynthese zu steuern, den Umsatzgrad der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zu verringern und dadurch eine hohe Selektivität und Qualität der Produkte zu erreichen. The use of the catalytic purification of the water from compounds of the type R 1 -OR 2 is a further advantageous distinguishing feature, since it allows to control the process conditions in the converter of the gasoline synthesis of relatively low cost, the degree of conversion of compounds of the type R 1 -OR 2 to reduce and thereby achieve high selectivity and quality of products.
  • Anlage: Investment:
  • [0054]
    Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The invention is also a plant for implementing the inventive method.
  • [0055]
    Diese Anlage enthält: This facility includes:
    • a.) mindestens einen ersten Konverter, der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung von CO mit H 2 zu der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) zu katalysieren, a.) methanol) to catalyze at least one first converter, which contains a catalyst, which is suitable for the reaction of CO with H 2 (to the chemical compound of the type R 1 -OR 2 is preferred,
    • b.) mindestens einen zweiten Konverter; b) at least one second converter. der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 in Kohlenwasserstoffe zu katalysieren, contains a catalyst which is capable of catalyzing the reaction of the chemical compound of the type R 1 -OR 2 in hydrocarbons,
    • c.) mindestens einen Separator, der geeignet ist, Benzinkohlenwasserstoffe aus einem Produktstrom abzutrennen, der neben Benzinkohlenwasserstoffen auch chemische Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , Wasser und Gas, welches kurzkettige Kohlenwasserstoffe, Komponenten des Synthesegases, Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und Spuren an Benzinkohlenwasserstoffen enthält, c.) at least one separator suitable for separating petroleum hydrocarbons from a product stream, in addition to gasoline hydrocarbons and chemical compounds of the type R 1 -OR 2, water and gas, which short-chain hydrocarbons, the components of synthesis gas, compounds of the type R 1 -OR contains 2 and traces of petroleum hydrocarbons,
    • d.) mindestens einen dritten Konverter, der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung der im Wasser enthaltenen chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) in CO und H 2 zu katalysieren. d.) at least a third converter, which contains a catalyst, which is suitable for the reaction of the chemical compound contained in the water of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol) in CO and H 2 to catalyze.
  • [0056]
    Die oben genannten Komponenten sind bevorzugt in Reihe geschaltet, dh der erste Konverter ist so direkt oder indirekt mit dem zweiten Konverter verbunden, dass zumindest ein Teil des Produktstroms aus dem ersten Konverter in den zweiten Konverter eingeleitet wird. The above components are preferably connected in series, that is, the first converter is connected to directly or indirectly to the second converter, that at least a part of the product stream from the first converter to the second converter is initiated. Der zweite Konverter ist mit dem Separator c.) verbunden, so dass der Produktstrom aus dem zweiten Konverter in den Separator c.) geleitet wird. The second converter is connected to the separator c.) So that the product stream from the second converter into the separator c.) Is conducted. Dabei ist der Separator c.) indirekt mit dem dritten Konverter so verbunden, dass das Wasser, welches im Separator c.) abgetrennt wurde und die chemische Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält, bei Notwendigkeit, nach einer vorherigen destillativen Abtrennung der Hauptmenge der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 zum dritten Konverter geleitetet wird. In this case), the separator c. Indirectly connected to the third converter, so that the water which has been separated in the separator c.), And contains the chemical compound of the type R 1 -OR 2, wherein need for a prior distillative separation of the bulk of the compound of the type R 1 -OR 2 is geleitetet to the third converter. Der Separator c.) hat auch eine Verbindung mit dem zweiten Konverter, was erlaubt, die kurzkettigen Kohlenwasserstoffe und die anderen Komponenten der Gasphase des Separators c.) zum Eingang in den zweiten Konverter zurückzuführen. The separator c.) Is also due to a connection to the second converter, which allows the short-chain hydrocarbons and the other components of the gas phase of the separator c.) To the input to the second converter.
  • [0057]
    Bevorzugt enthält die Anlage eine Verbindungsleitung vom dritten Konverter zum ersten Konverter, die es ermöglicht, im dritten Konverter gebildetes CO und H 2 in den ersten Konverter einzuleiten. Preferably, the plant includes a third connection line from the converter to the first converter, which enables to initiate formed in the third converter CO and H 2 in the first converter.
  • [0058]
    Zur Durchführung der Variante des Verfahrens mit Auftrennung des ersten Produktstroms enthält die Anlage einen zusätzlichen Separator zur Auftrennung des Produktstroms aus dem ersten Konverter. To carry out the variant of the process with separation of the first product stream, the plant comprises an additional separator for separating the product stream from the first converter. In diesem Fall weist der zusätzliche Separator bevorzugt eine Verbindungsleitung zum ersten Konverter auf, die es ermöglicht, im Separator abgetrenntes CO und H 2 in den ersten Konverter einzuleiten. In this case, preferably, the additional separator has a connecting line to the first converter, which enables to initiate separated in the separator CO and H 2 in the first converter. Dieser (zusätzliche) Separator weist bevorzugt auch eine erste Verbindungsleitung zum zweiten Konverter auf, die es ermöglicht, chemische Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , bei Notwendigkeit nach Abtrennung von zu mindest eines Teils des Wassers, in den zweiten Konverter einzuspeisen und eine zweite Verbindungsleitung zum zweiten Konverter, die es ermöglicht, ggf. zu mindest einen Teil des Gasstroms, der CO und H 2 enthält, in den zweiten Konverter einzuleiten. This (additional) Separator preferably also includes a first connecting line to the second converter, which allows chemical compounds of the type R 1 -OR 2, feeding when necessary after removal of at least a portion of the water in the second converter and a second , optionally at least includes connecting line to the second converter, which allows a portion of the gas stream containing CO and H 2 introduced to the second converter.
  • [0059]
    Zur Durchführung der Variante mit der direkten Einleitung des (kompletten) ersten Produktstroms in den zweiten Konverter ist der erste Konverter in der Anlage direkt mit dem zweiten Konverter durch einen Stoffstrom verbunden, so dass der komplette Produktstroms aus dem ersten Konverter ohne Auftrennung in den zweiten Konverter eingeleitet wird. To carry out the model with the direct introduction of the (complete) the first product stream in the second converter of the first converter in the system is directly connected to the second converter by a material flow, so that the entire product stream from the first converter without separation in the second converter is initiated. In diesem Falle weist der Separator c.) bevorzugt eine Verbindungsleitung zum ersten Konverter auf, die es ermöglicht, das trockene Gas (nicht umgesetztes CO und H 2 sowie kurzkettige Kohlenwasserstoffe) in den ersten Konverter zurückzuführen. In this case, preferably, the separator c.) A connecting line to the first converter, which makes it possible, due to the dry gas (unreacted CO and H 2 as well as short-chain hydrocarbons) in the first converter.
  • [0060]
    In jedem Fall erfolgt eine Auftrennung des zweiten Produktstroms in Kohlenwasserstoffe, die Benzinkohlenwasserstoffe, Gas und Wasser enthalten. In either case, a separation of the second product stream into hydrocarbons petroleum hydrocarbons, gas and water takes place included. Das Wasser, welches die nicht umgesetzte chemische Verbindung des Typs R 1 -OR 2 enthält, wird bevorzugt in eine dem Separator c.) nachgeschaltete Vorrichtung (bevorzugt eine Rektifikationskolonne), welche die Möglichkeit gibt, ein Produkt mit einem hohen Gehalt an Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol und ggf. DME) im Wasser abzutrennen, welches von Neuem dem Ausgangsstoff des zweiten Konverters zugesetzt werden kann. The water containing unreacted chemical compound of the type R 1 -OR 2 is preferred (in a separator c.) Downstream device preferably a rectification column), which gives the possibility of a product with a high content of compound of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol, and if necessary DME) separate in water, which may be added again to the starting material of the second converter. Diese dem Separator c.) nachgeschaltete Vorrichtung weist daher bevorzugt eine Verbindungsleitung zur Rückführung der abgetrennten konzentrierten Lösung der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 im Wasser in den zweiten Konverter auf. Therefore, this separator c.) Downstream device preferably has a connection line for returning the separated concentrated solution of the chemical compound of the type R 1 -OR 2 in the water in the second converter on. Durch diese zusätzliche Vorrichtung wird die Verbindung des Typs R 1 -OR 2 jedoch nicht vollständig aus dem Wasser entfernt. The compound of the type R 1 -OR 2 is not completely removed from the water by this additional device. Die zusätzliche Vorrichtung weist daher auch eine Verbindungsleitung zu dem dritten Konverter auf, welche es ermöglicht, das noch verunreinigte Wasser dem dritten Konverter zuzuführen, in welchem die Verbindung des Typs R 1 -OR 2 zerlegt wird. Therefore, the additional device also has a connecting line to the third converter, which makes it possible to supply the still contaminated water to the third converter, in which the compound of the type R 1 -OR 2 is disassembled.
  • [0061]
    Für die Zerlegung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt des Methanols und ggf. des DME) können bekannte Katalysatoren verwendet werden, eine Übersicht wird im Artikel von Klabunowski EI ua For the decomposition of the compound of the type R 1 -OR 2 (preferably the methanol and possibly of the DME), known catalysts can be used, an overview in the article of Klabunowski EI inter alia gegeben, sowie auch die Katalysatoren des Dampfreformierens von CO, die Katalysatoren der Methanolsynthese und andere Katalysatoren. given as well as the catalysts of steam reforming of CO, the catalysts of the methanol synthesis and other catalysts.
  • [0062]
    Im Schritt d.) kann ein Konverter eines beliebigen Typs verwendet werden, bevorzugt ist ein Durchströmkonverter mit Festbett eines granulierten Katalysators. In step d.) A converter of any type can be used, is preferably a Durchströmkonverter fixed bed of a granulated catalyst. Der in Schritt d.) verwendete Konverter wird nachfolgend Konverter der Wasserreinigung genannt. The converter used in step d.) Is hereinafter referred to as converter water purification. Zur Organisation eines kontinuierlichen Prozesses der Erzeugung von synthetischem Benzin aus Synthesegas werden bevorzugt nicht ein, sondern zwei Konverter verwendet: ein Konverter arbeitet im Regime der Reaktion, der zweite Konverter arbeitet im Regime der Regenerierung des Katalysators. The organization of a continuous process of production of synthetic gasoline from synthesis gas are preferably not one, but two converters used: a converter works in a mode of reaction, the second converter operates in a mode of regeneration of the catalyst.
  • [0063]
    Der Begriff Konverter wird in der Erfindungsbeschreibung synonym mit Reaktor verwendet. The term converter is used synonymously in the description of the invention with the reactor. Die in Schritt a.) und/oder Schritt b.) verwendeten Konverter sind bevorzugt Durchströmreaktoren, in denen der Katalysator als Festbett eingebracht ist. The converters used in step a.) And / or step b.) Are preferred Durchströmreaktoren, in which the catalyst is introduced as a fixed bed.
  • [0064]
    Bevorzugt werden der erste und/oder der zweite Konverter gekühlt. the first and / or second converters are preferably cooled. Die Kühlung erfolgt bevorzugt durch indirekte Verdampfungskühlung. The cooling is preferably carried out by indirect evaporative cooling. Die Reaktionsführung im Schritt a.) und/oder Schritt b.) erfolgt möglichst annähernd isotherm. . The reaction is carried out in step a.) And / or step b) is approximately isothermal as possible. Die Konverter sind möglichst so ausgestaltet, dass sie eine direkte und vollständige Abführung der im Katalysatorbett erzeugten Reaktionswärme erlauben und somit eine Reaktionsführung bei annähernd konstanter Temperatur im Volumen des Reaktionsraumes ermöglichen. The converters are preferably designed such that they allow direct and complete removal of the reaction heat produced in the catalyst bed and thus allow the reaction at approximately constant temperature in the volume of the reaction space.
  • [0065]
    Die durch die Kühlung im ersten und/oder zweiten Reaktor abgeführte Reaktionswärme kann vorteilhaft zur Erzeugung von Wasserdampf genutzt werden. The heat removed by the cooling in the first and / or second reactor reaction heat can be advantageously used for the generation of steam.
  • [0066]
    Der erste Konverter (Methanolsynthese und ggf. DME-Synthese) weist bevorzugt ein Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche zum Katalysatorvolumen von nicht weniger als 50 m 2 /m 3 und nicht mehr als 400 m 2 /m 3 auf. The first converter (methanol synthesis, and DME synthesis, if necessary) preferably has a ratio of heat transfer area to the catalyst volume of not less than 50 m 2 / m 3 and not more than 400 m 2 / m 3. Mit der im ersten Konverter abgeführten Reaktionswärme wird bevorzugt Wasserdampf mit einem Druck von nicht weniger als 0,6 MPa und nicht mehr als 4 MPa erzeugt. With the discharged in the first converter heat of reaction is preferably water vapor at a pressure of not less than 0.6 MPa and generates not more than 4 MPa.
  • [0067]
    Der zweite Konverter (Benzinsynthese) weist bevorzugt ein Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche zum Katalysatorvolumen von nicht weniger als 40 m 2 /m 3 und nicht mehr als 200 m 2 /m 3 auf. The second converter (gasoline synthesis) preferably has a ratio of heat transfer area to the catalyst volume of not less than 40 m 2 / m 3 and not more than 200 m 2 / m 3. Mit der im zweiten Konverter abgeführten Reaktionswärme wird bevorzugt Wasserdampf mit einem Druck von nicht weniger als 3,0 MPa und nicht mehr als 22 MPa erzeugt. With the discharged in the second converter heat of reaction is preferably water vapor at a pressure of not less than 3.0 MPa and generates not more than 22 MPa.
  • [0068]
    Die durch den erzeugten Wasserdampf abgeführte Reaktionswärme kann vorteilhaft zur Erzeugung eines Kältemittels verwendet werden, welches für die Produkttrennung nach Schritt a.) und/oder nach Schritt b.) eingesetzt werden kann. The heat dissipated by the generated steam heat of reaction can be advantageously used for production of a refrigerant which can be used for product separation according to step a.) And / or after step b.).
  • [0069]
    Das im Prozess eingesetzte Synthesegas kann aus unterschiedlichsten Ausgangsstoffen gewonnen werden. The synthesis gas used in the process can be obtained from various starting materials. Die Ausgangsstoffe können fossilen oder biologischen Ursprungs sein (z. B. Kohle, Biomasse, Erdgas oder Biogas). The starting materials can be fossil or biological origin (eg., Coal, biomass, natural gas or biogas). Das Verhältnis CO zu H 2 im Synthesegas hängt von den zur Herstellung verwendeten Ausgangsstoffen und vom Herstellungsverfahren ab. The ratio of CO to H 2 in the synthesis gas depends on the used to prepare starting materials and the production method. Das Synthesegas enthält in der Regel auch inerte Komponenten (wie N 2 und Wasser). The synthesis gas typically contains also inert components (such as N 2 and water). Das Synthesegas wird bevorzugt von Katalysatorgiften (Schwefelverbindungen, Stickstoffverbindungen) und Fremdstoffen gereinigt, getrocknet und, bei Notwendigkeit, komprimiert. The synthesis gas is preferably purified of catalyst poisons (sulfur compounds, nitrogen compounds), and foreign matter, dried and, when necessary, compressed.
  • [0070]
    Für die Methanol- bzw. DME-Synthese beträgt das Verhältnis von H 2 /CO im Synthesegas bevorzugt nicht weniger als 2. In diesem Fall wird eine große Ausbeute an Methanol (DME), bezogen auf C im CO, erhalten. For the methanol or DME synthesis, the ratio of H 2 / CO in the synthesis gas is preferably not less (DME), based on C in CO, obtained as 2. In this case, a large yield of methanol. Bei kleinerem Verhältnis verringert sich die Ausbeute an Methanol (DME) und es erhöht sich die Ausbeute an CO 2 . With a smaller ratio, the yield is reduced to methanol (DME), and it increases the yield of CO 2.
  • [0071]
    Die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand von bevorzugten Ausgestaltungen näher erläutert: The individual process steps of the method according to the invention are described with reference to preferred embodiments:
    Benzin aus Synthesegas wird in zwei Stufen erzeugt: im Schritt a.) erfolgt die Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 – beispielsweise Methanol und/oder Dimethylether, im Schritt b.) erfolgt die Konversion der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 an einem Zeolithkatalysator in ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen. Gasoline from synthesis gas is generated in two steps:.. In step a), the synthesis of compounds of type R 1 -OR 2 - for example methanol and / or dimethyl ether in step b) the conversion of the compounds of the type R 1 -OR 2 over a zeolite catalyst in a mixture of hydrocarbons. Die Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , die in der ersten Stufe erzeugt werden, können als gesamter Produktstrom aus dem ersten Konverter zur zweiten Stufe geleitet werden oder aus dem Produkt des ersten Konverters in beliebiger Variante abgetrennt werden und dann zur zweiten Stufe gegeben werden. The compounds of the type R 1 -OR 2, which are produced in the first stage may be passed as the entire product stream from the first converter to the second stage, or are separated from the product of the first converter in any variant, and then added to the second stage ,
  • [0072]
    Aus dem Produkt des ersten Konverters können als Einsatzstoff für die zweite Stufe Methanol und ggf. Dimethylether abgetrennt werden, einschließlich im Gemisch mit Wasser. From the product of the first converter can take dimethyl ether are separated as starting material for the second stage of methanol and, including a mixture with water. Nicht umgesetztes Synthesegas wird bevorzugt aus dem Produkt des ersten Konverters oder aus dem Produkt des zweiten Konverters abgetrennt und in den ersten Konverter zur Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zurückgeführt. Unreacted synthesis gas is preferably separated from the product of the first converter or from the product of the second converter and recycled to the first converter for the synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2
  • [0073]
    Das Synthesegas kann vorteilhaft als Rohgemisch eingesetzt werden, wird jedoch bevorzugt getrocknet und bei Notwendigkeit komprimiert und im Gemisch mit dem Kreislaufgas bis auf eine Temperatur, die nahe der Reaktionstemperatur ist, aufgeheizt, z. The synthesis gas can be advantageously used as a crude mixture, but is preferably dried and compressed at need and mixed with the recycle gas to a temperature which is close to the reaction temperature, heated, for example. B. in Rekuperator-Wärmetauschern und/oder Erhitzern (Dampferhitzer, Öfen und/oder Elektroerhitzer) und in den ersten Konverter (in den Abbildungen – Block B. recuperative heat exchangers and / or heaters (steam heaters, stoves and / or electric) and (in the first converter in the figures - Block I I ) zur Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (Methanol und ggf. Dimethylether) geleitet. ) For the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 passed (methanol and optionally dimethyl ether). Bei der Herstellung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 erfolgt der Kontakt mit dem Katalysator der Methanolsynthese oder mit dem Katalysator der Methanolsynthese und dem Katalysator der Dehydratisierung von Methanol zu Dimethylether (DME). In the preparation of compounds of the type R 1 -OR 2 of the contact with the catalyst for methanol synthesis or with the catalyst of the methanol synthesis catalyst and the dehydration of methanol to dimethyl ether (DME) is carried out.
  • [0074]
    Für die Methanolsynthese in Schritt a.) werden vorzugsweise kupferhaltige Katalysatoren bei einer Temperatur bis 260°C und einem Druck bis zu 6 MPa verwendet. For methanol synthesis in step a.) Preferably copper-containing catalysts are used at a temperature up to 260 ° C and a pressure up to 6 MPa. Die Reaktion von CO und H 2 unter Bildung von Methanol verläuft exotherm mit einem Wärmeeffekt von 90,73 kJ/Mol Methanol. The reaction of CO and H 2 to form methanol is exothermic having a heat effect of 90.73 kJ / mol of methanol. Deshalb wird im Schritt a.) vorzugsweise ein isothermer Kühlkonverter eingesetzt. Therefore,.) Is preferably used an isothermal converter cooling in step a. Dieser ist in der Lage, das erforderliche Volumen des Kreislaufgases zu verringern und die Synthese unter optimalen Bedingungen durchzuführen, bei entsprechender Verringerung der Bildung von Nebenprodukten, einer erhöhten Ausbeute an Methanol, einer Verlängerung der Laufzeit des Katalysators und der Erzeugung von Mitteldruck-Wasserdampf zur Nutzung als Energieträger. This is to reduce capable of the required volume of the recycle gas and carry out the synthesis under optimum conditions, with a corresponding reduction of the formation of by-products, an increased yield of methanol, an extension of the duration of the catalyst and the generation of medium pressure steam for use as an energy source.
  • [0075]
    Das Produkt aus dem Konverter der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 wird bevorzugt in Wärmetauschern abgekühlt, indem der Rohstoffstrom (Synthesegas) vorgewärmt wird. The product from the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 is preferably cooled in heat exchangers by the material flow (synthesis gas) is preheated. Als Variante kann der Produktstrom bevorzugt in ein Gasprodukt und ein Kondensat getrennt werden. As a variant, the product stream can preferably be separated into a gas product and a condensate. Dazu wird das Produkt vorzugsweise im Luftkühler und im Wasserkühler, und bei Vorhandensein von Dimethylether im Produkt, auch unter Verwendung von tiefer Kälte, abgekühlt. For this, the product preferably in air coolers and water coolers, and in the presence of dimethyl ether in the product, even using deep cold, cool. Die organischen Komponenten und das Wasser werden kondensiert. The organic components and water are condensed. Das Kondensat (Rohmethanol, Wassergehalt bis 20% bzw. Gemisch aus Dimethylether, Methanol und Wasser) wird im Separator abgeschieden. The condensate (crude methanol, water content to 20% and mixture of dimethyl ether, methanol and water) is deposited in the separator. Das Gasprodukt aus dem Separator ist nicht umgesetztes Synthesegas, ein Teil davon wird zur Vermischung mit dem Ausgangssynthesegas zum vollständigen Umsatz in den ersten Konverter zurückgeleitet. The product gas from the separator is unconverted synthesis gas, part of which is returned to the first converter for mixing with the starting synthesis gas conversion is complete.
  • [0076]
    Als Variante kann dem Separator auch eine Rektifikationskolonne zur Abtrennung des Wassers aus dem Gemisch mit den organischen Komponenten nachgeschaltet sein, da die Anwesenheit von Wasser im Einsatzstoff für den zweiten Konverter zur Umwandlung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 in Kohlenwasserstoffe die irreversible Deaktivierung des im zweiten Konverter verwendeten Zeolithkatalysators beschleunigt. As a variant, the separator can be followed by a rectification column for separating the water from the mixture with the organic components, since the presence of water in the feed material for the second converter for the conversion of compounds of the type R 1 -OR 2 in hydrocarbons, the irreversible deactivation of the zeolite catalyst used in the second converter accelerated. Jedoch ist das eine sehr teure Operation und es ist ökonomischer, den Einsatzstoffstrom für den zweiten Konverter mit inerten Komponenten zur Verringerung des Partialdrucks des Wassers und des Methanols zu verdünnen. However, this is a very expensive operation, and it is more economical to dilute the feed stream for the second converter with inert components to reduce the partial pressure of the water and the methanol.
  • [0077]
    Die abgetrennten Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (Methanol bzw. Methanol/DME-Gemisch) oder der Produktstrom aus dem ersten Konverter (Block The separated compounds of the type R 1 -OR 2 (methanol or methanol / DME-mixture), or the product stream (from the first converter block I I ) wird in den zweiten Konverter (auf den Abbildungen – Block ) Is in the second converter (on the pictures - Block III III ) der Synthese von Benzin eingespeist, wo sie bevorzugt mit dem Rückführstrom des Methanols (Strom ) Fed the synthesis of gasoline, where they preferred (with the recycle stream of the methanol stream 11 11 auf den on the + + ) aus dem Block ) From the block V V , mit dem Rückführstrom des leichten Kohlenwasserstoffgases (Strom (With the recycle stream of light hydrocarbon gas stream 7 7 auf der on the ) aus dem Block ) From the block IV IV und dem Strom des nicht reagierten Synthesegases (Strom and the stream of unreacted synthesis gas (stream 5 5 auf on ) aus dem Separator (Block ) (From the separator block II II ) vermischt wird. ) Is mixed. Der Mischstrom wird bevorzugt in den Rekuperator-Wärmeaustauschern und im Erhitzer erwärmt und in den Konverter für die Benzinsynthese eingespeist. The mixed stream is preferably heated in the recuperative heat exchangers and the heater and fed to the converter for the gasoline synthesis.
  • [0078]
    Die Präsenz von Wasserstoff und Kohlenmonoxid im erfindungsgemäßen Verfahren in der Zone der Umsetzung von Methanol (und ggf. Dimethylether) verringert, zumindest teilweise, die unerwünschte Zerlegung von Methanol in Wasserstoff und Kohlenmonoxid im Schritt b.). The presence of hydrogen and carbon monoxide in the inventive method in the zone of the reaction of methanol (and optionally dimethyl ether) is reduced, at least in part, the undesirable decomposition of methanol to hydrogen and carbon monoxide in Step b.). Dadurch wird die Selektivität der Bildung von Kohlenwasserstoffen vorteilhaft erhöht. Thus, the selectivity of the formation of hydrocarbons is advantageously increased. Der Partialdruck des Wasserstoffs ist bevorzugt höher als 0,07 MPa und der Partialdruck des Kohlenmonoxids höher als 0,008 MPa. The partial pressure of hydrogen is preferably higher than 0.07 MPa and the partial pressure of carbon monoxide is greater than 0.008 MPa. Damit der erforderliche Effekt erreicht wird, werden. Thus the required effect is achieved are. entweder Wasserstoff und Kohlenmonoxid mit dem zuvor aus dem ersten Produktstrom abgetrennten Methanol (und ggf. Dimethylether) vermischt, oder der erste Produktstrom, der noch nicht umgesetztes Synthesegas enthält, wird direkt in den zweiten Konverter geleitet. either hydrogen and carbon monoxide with the previously separated methanol from the first product stream (and optionally dimethyl ether) were mixed, or the first product stream containing still unreacted synthesis gas is passed directly to the second converter. Der Wasserstoff und das Kohlenmonoxid dienen im zweiten Konverter als verdünnende Komponenten, dh sie verdünnen das Edukt (Methanol und ggf. DME). The hydrogen and carbon monoxide are used in the second converter as a diluting component, that is, they dilute the starting material (and optionally methanol DME). Die Verdünnung des Methanols (des Methanols + des DME) im Einsatzstoffstrom in den zweiten Konverter muss so sein, dass der Partialdruck des Methanols weniger als 0,5 MPa und der des Wassers weniger als 0,3 MPa beträgt. The dilution of the methanol (the methanol + DME) in the feed stream to the second converter must be such that the partial pressure of the methanol is less than 0.5 MPa and that of water is less than 0.3 MPa.
  • [0079]
    Das Produkt aus dem Konverter der Benzinsynthese wird bevorzugt in Rekuperator-Wärmetauschern abgekühlt, wobei bevorzugt der Einsatzstoff des Konverters (Methanol und ggf. DME), möglichst im Gemisch mit Kreislaufgas, erwärmt wird. The product from the converter to the gasoline synthesis is preferably cooled in recuperator heat exchangers, wherein preferably the feed of the converter (methanol and DME, if necessary), it is possible in a mixture with the circulating gas is heated. Der abgekühlte Strom wird bevorzugt zum zweiten Separator (auf den Abbildungen Block The cooled stream is preferably (for the second separator in the figures block IV IV ) zur Trennung des Konverterprodukts der Benzinsynthese überführt. ) Transferred to the separation of the product of the gasoline synthesis converter. Beim Abkühlen im Rekuperator und in den Kühlern kondensieren die Benzinkohlenwasserstoffe, ein Teil der leichten Kohlenwasserstoffe, die nicht reagierten Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und Wasser. Upon cooling in the recuperator and in the coolers, the petroleum hydrocarbons condense a portion of the light hydrocarbons, the unreacted compounds of the type R 1 -OR 2 and water. Im Separator werden bevorzugt 1. das Wasser, welches nicht umgesetzte Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 enthält, 2. die Benzinkohlenwasserstoffe und 3. die Gasphase, die Wasserstoff, Kohlenstoffoxide und leichte Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich bis 4 Kohlenstoffatome, vorwiegend Methan und C 2 -C 4 -Kohlenwasserstoffe) enthalten, die sich bei der Umwandlung von Methanol bilden, getrennt. In the separator are preferably 1. The water containing unreacted compounds of the type R 1 -OR 2, 2. the petroleum hydrocarbons and 3. the gas phase containing hydrogen, carbon oxides and light hydrocarbons (mainly to 4 carbon atoms, predominantly methane and C 2 -C 4 hydrocarbons), which are formed in the conversion of methanol, separated. Ein Teil der Gasphase wird mit einem Teil der CO- und H 2 -haltigen Gase aus dem ersten Separator (in den Abbildungen Block A portion of the gas phase with a portion of the CO and H 2 -containing gas from the first separator (in the figures block II II ) gemischt und bevorzugt als verdünnende Komponenten zum Einsatzstoff (Methanol und ggf. DME) in den Konverter der Benzinsynthese zurückgeführt. mixed), and preferred as the diluent components to the feed (methanol and optionally DME) recycled to the converter of the gasoline synthesis.
  • [0080]
    Das Kondensat der Benzinkohlenwasserstoffe aus dem Separator c.) wird bevorzugt erhitzt und zur Stabilisierungskolonne geführt, in der leichte Kopfgase (kurzkettige Kohlenwasserstoffe, im wesentlichen Propan, Propylen, Butan, Butylen, sowie auch Methan, Ethan, Ethylen und H 2 ) vom stabilen Benzin (Strom The condensate of petroleum hydrocarbons from the separator c.) Is preferably heated and passed to the stabilization column in which the light overhead gases (short-chain hydrocarbons, substantially propane, propylene, butane, butylene, and also methane, ethane, ethylene and H 2) from the stable gasoline (Electricity 8 8th auf den Abbildungen) abgetrennt werden. are separated on the pictures). Ggf. Possibly. können die C 3 -C 4 -Kohlenwasserstoffe als Flüssigfraktion C 3 -C 4 abgetrennt werden. , the C 3 -C 4 hydrocarbons are separated as a liquid fraction C 3 -C 4 alkyl. Aus den Benzinkohlenwasserstoffen, welche in die Stabilisierungskolonne eingespeist werden, kann auch Schwerbenzin (Strom From the petroleum hydrocarbons which are fed into the stabilization column, also naphtha can (stream 9 9 auf den Abbildungen) in der Stabilisierungskolonne oder in einer zusätzlichen Kolonne abgetrennt werden. are separated on the pictures) in the stabilization column or in an additional column.
  • [0081]
    Die wässrige Phase (Strom The aqueous phase (stream 10 10 auf den Abbildungen) aus dem Separator c.) kann als Variante in eine Rektifikationskolonne (Block on the pictures) from the separator c.) can as a variant in a rectification column (Block V V auf den on the + + ) und anschließend zum Konverter der Wasserreinigung (Block ), And then (to the converter, the water cleaning block VI VI auf den on the + + ) geleitet werden. ) Are conducted. In der Rektifikationskolonne erfolgt die Aufkonzentrierung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (Strom In the rectification column, the concentration of the compound of the type R 1 -OR 2 is carried out (stream 11 11 auf den on the + + ). ). Dieser Rückführstrom wird in den Block der Benzinsynthese geleitet. This recycle stream is fed into the block of the gasoline synthesis. Das im Sumpf der Kolonne erhaltene Wasser, welches Restgehalte an R 1 -OR 2 enthält, wird zum Konverter der Wasserreinigung geleitet. The water obtained in the bottom of the column, which contains residual contents of R 1 -OR 2 is passed to the converter water purification. Die wässrige Phase aus dem Separator c.) kann auch direkt zur Wasserreinigung gegeben werden. The aqueous phase from the separator c.) Can also be added directly to the water purification.
  • [0082]
    Anhand der nachfolgenden Abbildungen werden zwei bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Based on the figures below two preferred variants of the method according to the invention are explained in detail.
  • [0083]
    zeigt das Blockschema für einen bevorzugten Herstellungsprozess von Benzin aus Synthesegas nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Separation des Rückführstromes des Synthesegases aus dem Produkt des Konverters der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und der katalytischen Zerlegung des Methanols im Wasser im Anschluss an die destillative Abtrennung der Hauptmenge an Methanol aus dem Prozesswasser. shows the block diagram for a preferred manufacturing process of gasoline from synthesis gas by the inventive process with separation of the recycle stream of the synthesis gas from the product of the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2, and the catalytic decomposition of methanol in water after the distillative separation of the main amount of methanol from the process water.
  • [0084]
    zeigt das Blockschema für einen bevorzugten Herstellungsprozess von Benzin aus Synthesegas nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit direkter Einleitung des Produktstroms aus dem ersten Konverter in den zweiten Konverter und Abtrennung des Rückführstromes des Synthesegases aus dem Produkt des Konverters der Benzinsynthese und der katalytischen Zerlegung des Methanols im Wasser im Anschluss an die destillative Abtrennung der Hauptmenge an Methanol aus dem Prozesswasser. shows the block diagram for a preferred manufacturing process of gasoline from synthesis gas by the inventive process with a direct introduction of the product stream from the first converter to the second converter and separation of the recycle stream of the synthesis gas from the product of the converter of the gasoline synthesis and the catalytic decomposition of methanol in water following the distillative separation of the main amount of methanol from the process water.
  • [0085]
    Auf On wird Synthesegas synthesis gas 1 1 , dessen Hauptkomponenten Wasserstoff und Kohlenmonoxid in einem Verhältnis, das von dem Verfahren ihrer Erzeugung abhängt, das jedoch auch inerte Komponenten enthält, von Katalysatorgiften und Beimengungen gereinigt, bei Notwendigkeit komprimiert, und in den ersten Konverter (Block Whose main components hydrogen and carbon monoxide in a ratio that depends on the method of their production, but which also contains inert components, purified of catalyst poisons and admixtures, compressed at need, and (in the first converter block I I ) der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 eingespeist, wo es mit dem Kreislaufgas ) The synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 is fed, where there with the recycle gas 3 3 vermischt wird. is mixed. Das entstandene Gemisch wird auf Reaktionstemperatur in Rekuperator-Wärmetauschern und Erhitzern (Dampf- und/oder Elektroerhitzern, Öfen) vorgewärmt und in den Konverter der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 geleitet. The resulting mixture is (, stoves, steam and / or Elektroerhitzern) preheated to reaction temperature in recuperative heat exchangers and heaters and passed into the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2 Bei der Herstellung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 erfolgt der Kontakt mit dem Katalysator der Methanolsynthese oder mit dem Katalysator der Methanolsynthese und dem Katalysator der Dehydratisierung von Methanol zu Dimethylether. In the preparation of compounds of the type R 1 -OR 2 of the contact with the catalyst for methanol synthesis or with the catalyst of the methanol synthesis catalyst and the dehydration of methanol to dimethyl ether takes place. Bei der Synthese von Methanol ist der Einsatz kupferhaltiger Katalysatoren bei einer Temperatur von bis zu 260°C und einem Druck von bis zu 8 MPa bevorzugt, aber es können auch Zink-Chrom-Katalysatoren, die bei einer Temperatur von bis zu 360°C und bei einem Druck von mehr als 8 MPa arbeiten, verwendet werden. In the synthesis of methanol, the use of copper-containing catalysts at a temperature of up to 260 ° C and a pressure of up to 8 MPa is preferred, but it can also zinc-chromium catalysts at a temperature of up to 360 ° C and will be working at a pressure of more than 8 MPa, is used.
  • [0086]
    Das Produkt aus dem Konverter der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 wird in Wärmetauschern abgekühlt, indem der Rohstoffstrom vorgewärmt wird, sowie im Luft- und Wasserkühler, bei Vorhandensein von Dimethylether im Produkt wird zur Kühlung auch tiefe Kälte genutzt, wobei die Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und Wasser kondensieren. The product from the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 is cooled in heat exchangers by the raw material stream is preheated, and in the air and water cooler, in the presence of dimethyl ether in the product even deep refrigerant is used for cooling, the condensing compounds of the type R 1 -OR 2 and water. Das Kondensat (Rohmethanol, Wassergehalt bis 20% bzw. Gemisch aus Dimethylether, Methanol und Wasser) wird im Separator (Block The condensate (crude methanol, water content to 20% and mixture of dimethyl ether, methanol and water) is (in the separator block II II ) abgeschieden. ) Is deposited. Das Gasprodukt aus dem Separator ist nicht umgesetztes Synthesegas, ein Teil davon (Strom The product gas from the separator is unreacted synthesis gas, part of which (stream 3 3 ) wird zur Vermischung mit dem Ausgangssynthesegas zum vollständigeren Umsatz des Rohstoffs geleitet. ) Is passed to be mixed with the output of syngas for complete conversion of the raw material. Die im Separator abgetrennten Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 The separated in the separator compounds of the type R 1 -OR 2 4 4 (Methanol und ggf. DME) werden mit dem Rückführstrom des Methanols (Methanol and DME, if necessary) are mixed with the recycle stream of the methanol 11 11 aus Block of block V V , dem Rückführstrom , The recycle stream 7 7 des leichten Kohlenwasserstoffgases aus dem zweiten Separator (Block of the light hydrocarbon gas from the second separator (block IV IV ) und dem Strom ) And the current 5 5 des nicht reagierten Synthesegases aus Block the unreacted synthesis gas from block II II , bevorzugt Gasprodukt aus dem Separator, vermischt. , Preferably the product gas from the separator are mixed. Die Komponenten werden nach dem Mischen bevorzugt in Rekuperator-Wärmeaustauschern und/oder in Erhitzern erwärmt und in den Konverter der Benzinsynthese eingespeist. The components are preferably heated after mixing in recuperator heat exchangers and / or in heaters and fed into the converter of the gasoline synthesis.
  • [0087]
    Um eine möglichst gute Benzinqualität (geringer Anteil an Schwerbenzin und Aromaten) zu erhalten, wird der Umsatz der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (Methanol und ggf. DME) im zweiten Konverter (Block In order to obtain the best possible quality gasoline (low proportion of heavy gasoline and aromatics), the conversion of compounds of the type R 1 -OR 2 (optionally methanol and DME) (in the second converter block III III ) bevorzugt unter 99,5% gehalten. ) Preferably below 99.5%. Das Produkt des Konverters der Benzinsynthese enthält die bei der Umsetzung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 erzeugten Kohlenwasserstoffe (insbesondere Benzinkohlenwasserstoffe) und nicht umgesetzte Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , hauptsächlich Methanol und Komponenten des Synthesegases. The product of the converter of the gasoline synthesis containing the produced during the reaction of the compounds of the type R 1 -OR 2 hydrocarbons (particularly petroleum hydrocarbons) and unreacted compounds of the type R 1 -OR 2, mainly methanol and components of the synthesis gas.
  • [0088]
    Beide Konverter (Block Both converters (block I I und and III III ) sind bevorzugt gekühlte Konverter. ) Are preferably cooled converter. Der erste Konverter hat eine Wärmeübertragungsfläche von mindestens 50 m 2 pro 1 m 3 Katalysator bei einem Volumenstrom des Kreislaufgases von unter 150 realen m 3 /m 3 Katalysator. The first converter has a heat transfer area of at least 50 m 2 per 1 m 3 of catalyst at a flow rate of the recycle gas of less than 150 real m 3 / m 3 catalyst. Im zweiten Konverter ist die Wärmeübertragungsfläche mindestens 40 m 2 pro 1 m 3 Katalysator bei einem Volumenstrom des zirkulierenden Gases der Benzinsynthese von unter 150 realen m 3 /m 3 Katalysator. In the second converter, the heat transfer surface is at least 40 m 2 per 1 m 3 of catalyst at a flow rate of the circulating gas of the gasoline synthesis of below 150 real m 3 / m 3 catalyst. Der bei der Kühlung der Konverter erzeugte Dampf wird, wie oben beschrieben, zur Erzeugung eines Kältemittels mit Hilfe einer Absorptionskältemaschine, in Dampferhitzern zur Vorwärmung der Einsatzstoffströme des ersten Konverters und als Sumpfheizung der Kolonne zur Produkttrennung verwendet. The steam generated in cooling the converter is as described above, to produce a refrigerant by means of an absorption refrigerating machine used in steam heaters for preheating the feed currents of the first converter and the bottom heating of the column for product separation.
  • [0089]
    Das Produkt aus dem Konverter der Benzinsynthese (Block The product from the converter of gasoline synthesis (block III III ) wird in den Rekuperator-Wärmetauschern abgekühlt, wobei der Einsatzstoff des Konverters erwärmt wird, weiter wird es in Kühlern gekühlt. ) Is cooled in the recuperator heat exchangers, wherein the feedstock of the converter is heated further, it is cooled in coolers. Im Prozess der Kühlung findet eine Kondensation der Benzinkohlenwasserstoffe und des Wassers statt. In the process of cooling a condensation of petroleum hydrocarbons and water takes place. Der abgekühlte Strom The cooled stream 6 6 wird zum Separator c.) (Block becomes a separator c.) (block IV IV ) zur Trennung des Reaktorprodukts der Benzinsynthese überführt. ) Transferred to the separation of the reactor product of the gasoline synthesis. Im Separator c.) werden 1. das methanolhaltige Wasser be the first in the separator c.) the methanol-containing water 10 10 , 2. die Benzinkohlenwasserstoffphase 2. the gasoline hydrocarbon phase 8 8th + + 9 9 und 3. die Gasphase and 3. the gas phase 7 7 , welche Wasserstoff, Kohlenstoffoxide und leichte Kohlenwasserstoffe, die sich bei der Umwandlung von Methanol bilden, enthält, getrennt. Containing hydrogen, carbon oxides and light hydrocarbons formed during the conversion of methanol, separated.
  • [0090]
    Der Rückführstrom des leichten Kohlenwasserstoffgases The recycle stream of light hydrocarbon gas 7 7 wird in dem hervorgehobenen Fall mit einem Teil der CO- und H 2 -haltigen Gase is highlighted in the case with a part of the CO and H 2 -containing gases 5 5 aus dem ersten Separator (Block (From the first separator block II II ) vermischt, um eine verdünnende Komponente für den Einsatzstoff der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 zu erhalten. ) Were mixed to obtain a diluting component for the starting material in the synthesis of compounds of the type R 1 -OR. 2
  • [0091]
    Das Kohlenwasserstoffkondensat (ua C 5+ -Kohlenwasserstoffe) The hydrocarbon condensate (including C5 + hydrocarbons) 6 6 aus dem Separator (Block (From the separator block IV IV ) wird zur Stabilisierungskolonne (Block ) Will help stabilize column (Block IV IV ) geführt, in der die leichten Kopfgase ) Performed in which the light overhead gases 7 7 vom stabilen Benzin by stable gasoline 8 8th abgetrennt werden. be separated. Aus den instabilen Benzinkohlenwasserstoffen kann in einer Stabilisierungs- oder einer zusätzlichen Kolonne auch Schwerbenzin For the unstable petroleum hydrocarbons can in a stabilization or an additional column and naphtha 9 9 abgetrennt werden. be separated.
  • [0092]
    Die wässrige Phase The aqueous phase 10 10 aus dem Separator wird in den Block from the separator is in the block V V zur Aufkonzentrierung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und von dort in den Block for increasing the concentration of the compounds of the type R 1 -OR 2 and from there into the block VI VI zur katalytischen Wasserreinigung von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 geleitet. directed to the catalytic water purification of compounds of the type R 1 -OR. 2 Das Wasser enthält hier, abhängig vom Umsatzgrad, in der Regel zwischen 3,5 Mass.-% und 30 Mass.-% Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 . The water contains here, depending on the degree of conversion, usually between 3.5 and 30 Mass .-% Mass .-% of compounds of the type R 1 -OR. 2
  • [0093]
    Im Block in block V V der Aufkonzentrierung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 wird in einer Rektifikationskolonne die Anreicherung des Methanols im Kopf realisiert und es wird der Rückführstrom des Methanols the concentration of the compounds of the type R 1 -OR 2 is realized in a rectification column, the enrichment of the methanol in the head and it is the recycle stream of the methanol 11 11 erhalten, welcher zum Block obtained which to block III III der Benzinsynthese gefördert wird. the gasoline synthesis is promoted. Das Sumpfprodukt aus der Kolonne (Block The bottom product from the column (Block V V ) – das Wasser ) - the water 12 12 , welches zwischen 1% und 5% Methanol Which is between 1% and 5% methanol 5 5 enthält, wird in den Konverter der Wasserreinigung (Block includes, in the converter of water purification (block VI VI ) geleitet, wo die katalytische Zerlegung des Methanols im wässrigen Medium durchgeführt wird. ) Conducted where the catalytic decomposition of the methanol is carried out in aqueous medium.
  • [0094]
    Im Konverter der Wasserreinigung (Block In the converter of water purification (block VI VI ) wird der Gasstrom ), The gas stream 13 13 aus der Zerlegung des Methanols erhalten – Kohlenstoffoxide und Wasserstoff, welcher dem ersten Konverter (Block obtained from the decomposition of the methanol - carbon oxides and hydrogen, which (the first converter block I I ) zugeführt wird. ) Is supplied. Es wird chemisch gereinigtes Wasser It is chemically purified water 14 14 erhalten, welches für die Nachspeisung des Systems des Rückkühlwassers, des Systems der Dampferzeugung und für andere Zwecke genutzt wird. obtained which is used to refill the rear of the cooling water system, the system of steam generation and for other purposes.
  • [0095]
    Der auf the on dargestellte Herstellungsprozess ist eine vereinfachte Variante des auf Production process illustrated is a simplified version of the on dargestellten Verfahrens und unterscheidet sich von diesem vor allem in folgendem Punkt: Das Produkt des ersten Konverters (Block Method and shown differs therefrom mainly in the following point: (The product of the first converter block I I ) wird in Wärmetauschern und/oder Erhitzern erwärmt und direkt, ohne vorherige Auftrennung, zum Konverter (Block ) Is heated in heat exchangers and / or heaters and directly (without prior separation, to the converter block III III ) der Benzinsynthese geleitet. ) Of the gasoline synthesis conducted.
  • [0096]
    Als verdünnende Komponente des sauerstoffhaltigen Einsatzstoffes kann auch hier wieder rückgeführtes Kreislaufgas When thinning component of the oxygen-containing feedstock can here again recirculated recycle gas 3 3 (hier aus Block (Here Block IV IV ) zugesetzt werden. ) Are added.
  • [0097]
    Auch hier wird dem Synthesegas Here, too, the synthesis gas 1 1 vor oder bei der Einspeisung in den ersten Konverter neben dem Kreislaufgas before or during the feed into the first converter in addition to the circulating gas 3 3 zusätzlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid additional hydrogen and carbon monoxide 13 13 , welches im Konverter der katalytischen Wasserreinigung (Block Which (in the catalytic converter water purification block VI VI ) gebildet wird, beigemischt. ) Is formed admixed. Das Produkt aus dem ersten Konverter entspricht in seiner Zusammensetzung im Wesentlichen dem Produkt aus dem Verfahren auf The product from the first converter corresponds in its composition is substantially on the product of the process . ,
  • [0098]
    Um eine maximal hohe Benzinqualität (geringer Anteil an Schwerbenzin) zu erreichen, wird der Umsatz der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (Methanol und ggf. DME) bevorzugt unter 99,5% gehalten. To obtain a maximum high gasoline quality (low proportion of heavy gasoline), the conversion of the compound of the type R 1 -OR 2 (optionally methanol and DME) preferably below 99.5%.
  • [0099]
    Das Produkt aus dem Konverter der Benzinsynthese wird auch hier bevorzugt zunächst in den Rekuperator-Wärmeaustauschern und in Kühlern abgekühlt. The product from the converter of gasoline synthesis is preferably cooled again first in the recuperative heat exchangers and coolers. Der teilweise abgekühlte Strom The partially cooled stream 6 6 wird in den Block is in the block IV IV der Trennung der Produkte des Konverters der Benzinsynthese eingespeist, wo durch die Abkühlung in den Kühlern eine Kondensation der Benzinkohlenwasserstoffe und des Wassers stattfindet. fed the separation of the products of the converter of the gasoline synthesis, where takes place by the cooling in the coolers condensation of petroleum hydrocarbons and water. Im Separator wird das Wasser In the separator, the water is 10 10 , welches nicht umgesetzte Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , enthält, abgeschieden und es werden die Benzinkohlenwasserstoffphase und die Gasphase getrennt. Containing unreacted compounds of the type R 1 -OR 2, is deposited and the gasoline hydrocarbon phase and the gas phase will be separated. Das Gasprodukt aus dem Separator besteht hauptsächlich aus nicht umgesetztem Synthesegas und leichten Kohlenwasserstoffen, ein Teil davon (Strom The product gas from the separator is composed mainly of unreacted synthesis gas, and light hydrocarbons, a portion thereof (stream 3 3 ) wird zur Vermischung mit dem Ausgangssynthesegas zum vollständigeren Umsatz des Rohstoffs in den ersten Konverter (Block ) Is for mixing with the output of syngas for complete conversion of the raw material in the first converter (block I I ) zurückgeführt. ) Recycled.
  • [0100]
    Das im Konverter der Benzinsynthese gebildete Wasser enthält hier, abhängig vom Umsatzgrad, in der Regel zwischen 3,5% und 40% Methanol (und ggf. DME). The water formed in the converter of the gasoline synthesis here contains, depending on the degree of conversion, usually between 3.5% and 40% methanol (and optionally DME). Es erfolgt deshalb eine Reinigung des Wassers in einer Rektifikationskolonne (Block so it is done to clean the water in a rectification column (block V V ) und anschließend in einem gesonderten Konverter der Wasserreinigung (Block ), And then (in a separate converter block of water purification VI VI ) durch katalytische Zerlegung des Methanols in Wasserstoff und Kohlenstoffoxide (wobei diese Gase als Beimischung zum Synthesegas in den Prozess rückgeführt werden – siehe Beschreibung von ) (By the catalytic decomposition of methanol to hydrogen and carbon oxides and these gases are recycled as an additive to synthesis gas in the process - see description of ). ).
  • [0101]
    Das Kohlenwasserstoffkondensat aus dem Separator (Block The hydrocarbon condensate from the separator (block IV IV ) wird zur Stabilisierungskolonne geführt (Block ) Is performed to stabilize column (Block IV IV ), in der das Benzin ), In which the gasoline 8 8th abgetrennt wird. is separated. Aus den instabilen Benzinkohlenwasserstoffen kann in einer Stabilisierungskolonne oder einer zusätzlichen Kolonne auch Schwerbenzin For the unstable petroleum hydrocarbons can in a stabilization column or an additional column and naphtha 9 9 abgetrennt werden. be separated.
  • [0102]
    Die Wasserphase The water phase 10 10 aus dem Separator wird in den Block from the separator is in the block V V der Anreicherung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und anschließend in den Konverter der Wasserreinigung (Block the enrichment of the compounds of the type R 1 -OR 2, and then (in the converter of water purification block VI VI ) eingespeist. ) Is fed. Im Block in block V V der Aufkonzentrierung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 wird in einer Rektifikationskolonne die Anreicherung des Methanols im Kopfteil realisiert und es wird ein Rückführstrom dieses Methanols the concentration of the compounds of the type R 1 -OR 2 is realized in a rectification column, the enrichment of the methanol in the head part and there is a return flow of this methanol 11 11 erhalten, der in den Block obtained in the block III III der Benzinsynthese zurückgegeben wird. the gasoline synthesis is returned. Das Sumpfprodukt der Kolonne – das Wasser The bottom product of the column - the water 12 12 , welches zwischen 2 und 5% Methanol Connected between 2 and 5% methanol 5 5 enthält, wird in den Konverter der Wasserreinigung (Block includes, in the converter of water purification (block VI VI ) eingespeist. ) Is fed.
  • [0103]
    Im Block in block VI VI der Reinigung wird der methanolhaltige Wasserstrom bevorzugt durch die Rekuperator-Wärmeaustauscher und/oder Vorerhitzer gefördert, wo er auf die geforderte Reaktionstemperatur aufgeheizt wird, und dann in den Konverter der Wasserreinigung eingespeist, wo der Kontakt mit dem Katalysator der Zerlegung des Methanols in Wasserstoff und Kohlenstoffoxide realisiert wird. cleaning the methanol-containing stream of water is preferably promoted, where it is heated to the required reaction temperature by the recuperative heat exchanger and / or preheater and then fed into the converter water purification, where the contact with the catalyst of the decomposition of methanol to hydrogen and carbon oxides is realized.
  • [0104]
    Das Produkt aus dem Konverter der Wasserreinigung wird bevorzugt in Rekuperator-Wärmeaustauschern und einem Luftkühler abgekühlt. The product from the converter of water purification is preferably cooled in recuperative heat exchangers and air coolers. Anschließend wird die Gasphase von dem Kondensat in einem Separator getrennt. Subsequently, the gas phase is separated from the condensate in a separator. Die dabei abgetrennten Gase der Zerlegung des Methanols The separated gases while the decomposition of methanol 13 13 treten aus dem Separator aus und werden zur Vermischung mit dem Roh-Synthesegas in den ersten Konverter (Block emerge from the separator, and are to be mixed with the raw synthesis gas in the first converter (block I I ) geleitet. ) Passed. Das gereinigte Wasser wird zur Entgaserkolonne gefördert. The purified water is conveyed to the degasifier. Es wird chemisch gereinigtes Wasser It is chemically purified water 14 14 erhalten, welches für die Nachspeisung des Systems des Rückkühlwassers, des Systems der Dampferzeugung und für andere Zwecke genutzt wird. obtained which is used to refill the rear of the cooling water system, the system of steam generation and for other purposes.
  • [0105]
    Durch das auf den By the und and dargestellte Wasser werden die Konverter indirekt gekühlt. Water represented the converters are cooled indirectly. Das Wasser nimmt die Wärme von einem Wärmeträger auf, der wiederum die Wärme aus der Reaktionszone ableitet. The water absorbs the heat from a heat transfer medium, which in turn transfers heat from the reaction zone. Das Wasser verlässt Block The water leaves block I I und and III III als Dampf. as steam.
  • [0106]
    Im Folgenden wird die Erfindung mit einem Vergleichsbeispiel und Ausführungsbeispielen näher erläutert. In the following the invention is further illustrated with a comparative example and embodiments.
  • Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) Example 1 (Comparative Example)
  • [0107]
    Dieses Beispiel wurde analog dem Prozess TIGAS der Firma Haldor Topsoe IJ. This example was analogous to the process TIGAS the company Haldor Topsoe IJ. Topp-Jorgensen, reprinted from Topp-Jorgensen, reprinted from durchgeführt. carried out.
  • [0108]
    Auf On ist ein Blockschema des Prozesses TIGAS dargestellt. a block diagram of the process TIGAS is illustrated.
  • [0109]
    Synthesegas wird mit Kreislaufgas, welches nicht umgesetzte Komponenten des Synthesegases und leichte Kohlenwasserstoffe enthält, vermischt und tritt in den Reaktor der Synthese von Methanol + DME mit einem bifunktionellen Katalysator, welcher aus einer Katalysatorkomponente der Methanolsynthese und einer Katalysatorkomponente der Dehydratation von Methanol besteht, ein. Synthesis gas is mixed with recycle gas, which contains unreacted components of the synthesis gas and light hydrocarbons and enters the reactor, the synthesis of methanol + DME with a bifunctional catalyst which comprises a catalyst component of the methanol synthesis and a catalyst component of the dehydration of methanol. Das erhaltene Gemisch aus Methanol + DME + Wasser und aus Komponenten des nicht reagierten Synthesegases wird zur Stufe der Benzinsynthese gegeben, wo an einem zeolithhaltigen Katalysator die Umwandlung des Methanols und DME in Kohlenwasserstoffe stattfindet. The resulting mixture of methanol + DME + water and of components of the unreacted synthesis gas is added to the gasoline synthesis step where the conversion of methanol and DME is taking place on a zeolite catalyst into hydrocarbons. Das Produktgemisch wird anschließend in Benzin, eine wässrige Phase, welche zur Reinigung gegeben wird, eine C 3 -C 4 Fraktion und Gas, von dem ein Teil als Zirkulationsgas zur Stufe der Synthese von Sauerstoffverbindungen geführt wird, aufgetrennt. The product mixture is then dissolved in benzene, an aqueous phase, which is given for cleaning, a C 3 -C 4 fraction and gas, a part of which is passed as a circulating gas to the stage of synthesis of oxygen compounds separated. Alle Stadien werden bei einem annähernd gleichen Druck im Bereich von 50–100 bar durchgeführt. All stages are carried out at approximately the same pressure in the range of 50-100 bar.
  • [0110]
    Es wird Synthesegas mit einem Gehalt an H 2 :CO = 3 verwendet. There is synthesis gas containing H 2: CO = used. 3
  • [0111]
    Entsprechend der Quelle beträgt die Ausbeute an Sauerstoffverbindungen, bezogen auf CH 2 im Synthesegas, 94%. According to the source, the yield of oxygen compounds, based on CH 2 in the synthesis gas, 94%. Die Ausbeute an Benzin, bezogen auf CH 2 in den Sauerstoffverbindungen, beträgt 78%. The yield of gasoline based on CH 2 in the oxygen compounds is 78%.
  • [0112]
    Insgesamt beträgt die Ausbeute an Benzin 73,34%, bezogen auf CH 2 im Synthesegas ohne Berücksichtigung von Verlusten bei der Produkttrennung usw.. Overall, the gasoline yield is 73.34% based on CH 2 in the synthesis gas without taking into account of losses in the product separation, etc ..
  • [0113]
    Im Weiteren werden Beispiele verschiedener Varianten der erfindungsgemäßen Prozessdurchführung aufgeführt. In addition, examples of different variants of the process execution according to the invention are listed.
  • [0114]
    Dabei wird ein reales Synthesegas mit folgender Zusammensetzung, in Vol.-%, verwendet: Here, a real synthesis gas with the following composition, in vol .-%, is used:
    CO – 21,91; CO - 21.91; H 2 – 61,16; H 2-61.16; CO 2 – 6,38; CO 2 to 6.38; CH 4 – 1,83; CH 4 to 1.83; H 2 O – 8,72. H 2 O - 8.72.
  • [0115]
    Der Volumenstrom des Synthesegases beträgt: 738,3 m 3 (i. N.)/h. The volume flow of the synthesis gas is: 738.3 m 3 (i N..) / H.
  • [0116]
    Für die Synthese von Methanol aus Synthesegas wird ein Katalysator der Firma Südchemie mit der Bezeichnung MEGAMAX 700 ® (Komponenten CuO, ZnO, Al 2 O 3 ) und für die Synthese von Benzin aus Methanol ein zeolithhaltiger Katalysator der Firma Südchemie mit der Bezeichnung SMA-2 verwendet. For the synthesis of methanol from synthesis gas, a catalyst Südchemie with the label MEGAMAX 700 ® (components CuO, ZnO, Al 2 O 3) and for the synthesis of gasoline from methanol, a zeolite-containing catalyst Südchemie called SMA-2 used.
  • [0117]
    Die Arbeitsbedingungen im Konverter der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 sind Temperaturen im Bereich von 210 bis 260°C und Drücke im Bereich von 50 bis 55 MPa. The working conditions in the converter of the synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2 are temperatures in the range of 210 to 260 ° C and pressures in the range of 50 to 55 MPa. Das Volumen des Katalysators beträgt 0,46 m 3 , die Wärmeaustauschoberfläche in der Reaktionszone beträgt 30 m 2 . The volume of catalyst is 0.46 m 3, the heat exchange surface in the reaction zone is 30 m 2. Der Druck des erzeugten Wasserdampfes beträgt 1,8 MPa. The pressure of the water vapor produced is 1.8 MPa.
  • [0118]
    Im Konverter der Benzinsynthese liegt bei den Beispielen 2 bis 4 ein Druck von 7 bar und beim Beispiel 5 ein Druck von 45 bar vor. is located in the converter of the gasoline synthesis in Examples 2 to 4, a pressure of 7 bar and in Example 5, a pressure of 45 bar before. Die Temperatur des Prozesses liegt im Bereich von 310 bis 430°C im Reaktionsregime und im Bereich von 280 bis 500°C im Regenerationsregime. The temperature of the process is in the range of 310 to 430 ° C in the reaction regime and in the range of 280 to 500 ° C in the regeneration regime.
  • [0119]
    Die Konverter der Methanolsynthese und Benzinsynthese werden gekühlt. The converters of the methanol synthesis and gasoline synthesis are cooled. Es werden Konverter mit einer Wärmeübertragungsfläche von 60 m 2 /m 3 Katalysator verwendet. It will converter having a heat transfer area of 60 m 2 / m 3 of catalyst used.
  • [0120]
    Die Reaktionen in den Konvertern der Synthese von Methanol und der Synthese von Benzin werden unter annähernd isothermen Bedingungen durchgeführt, bei welchen die Temperaturdifferenz innerhalb der Katalysatorschüttung unter 5 K liegt. The reactions in the converters of the synthesis of methanol and the synthesis of gasoline are performed under approximately isothermal conditions in which the temperature difference within the catalyst bed is less than 5 K.
  • [0121]
    In den Beispielen 2 bis 4 findet die Trennung der Produkte des Prozesses der Erzeugung von Sauerstoffverbindungen bei einer Temperatur von 40°C statt. In Examples 2 to 4, the separation of the products of the process of generating oxygen compounds takes place at a temperature of 40 ° C. Die Separation der Produkte der Benzinsynthese findet bei allen Beispielen bei einer Temperatur von +5°C statt. The separation of the products of gasoline synthesis occurs 5 ° C in all examples at a temperature of +.
  • [0122]
    Die Beispiele 2 bis 5 unterscheiden sich durch eine unterschiedliche Wahl der Anwendung einzelner Unterscheidungsmerkmale der Erfindung. Examples 2 to 5 differ by a different choice of the application of individual distinctive features of the invention.
  • Beispiel 2 example 2
  • [0123]
    Die Anlage der Erzeugung von synthetischem Benzin entspricht hauptsächlich dem Schema auf The plant the production of synthetic gasoline mainly corresponds to the scheme on und beinhaltet: einen Block (Block and includes: a block (Block I I ) der Synthese von Methanol aus Synthesegas, einen Block (Block ) (The synthesis of methanol from synthesis gas, a block of block II II ) der Abtrennung von Methanol aus dem Produktstrom des Blocks ) Of the separation of methanol from the product stream of the block I I , einen Block (Block , A block (Block III III ) der Synthese von Benzin aus Rohmethanol, einen Block (Block ) Synthesis of gasoline from crude methanol, one block (Block IV IV ) der Fraktionierung mit Abtrennung des Produktbenzins, einen Block (Block ) Fractionation with separation of the product gasoline, one block (Block V V ) der Abtrennung von Methanol aus dem Prozesswasser. ) Of the separation of methanol from the process water.
  • [0124]
    Im Unterscheid zum Schema in In contrast with the scheme in ist der Block der Wasserreinigung von Methanol jedoch nicht im Betrieb. the block of the water purification of methanol is not in operation. In der Anlage fehlen zudem im Unterschied zu In the complex also missing in contrast to die Ströme the currents 5 5 , . 13 13 und and 14 14 , dh in den Block Ie in the block III III wird nicht der Strom is not current 5 5 gegeben. given. Tabelle 2.1. Table 2.1. Materialbilanz der Anlage Material balance of the plant
    Regime der Erzeugung von synthetischem Benzin aus Rohmethanol, ohne Zuführung des Synthesegases aus dem Block der Methanolsynthese in den Block der Benzinsynthese, ohne den Block der Wasserreinigung Regime of the production of synthetic gasoline from crude methanol, without the supply of the syngas from the block of methanol synthesis in the block of the gasoline synthesis without the block of water purification Katalysator der Synthese von Benzin: SMA-2 Catalyst synthesizing gasoline: SMA-2 Umsatz des Methanols: 99% Conversion of the methanol: 99% Selektivität der Umwandlung von Methanol in Benzin: 86% Selectivity of the conversion of methanol to gasoline: 86% Umsatz von (CO + CO 2 ) in Methanol: 94,7% Conversion of (CO + CO 2) in methanol: 94.7%
    Jahresbetriebsstunden Annual operating hours 8000,00 8,000.00
    Stoffstrom material flow kg/h kg / h t/Jahr t / year % Mass., bezogen auf den Rohstoff % Mass., Based on the raw material
    Eingang: Synthesegas Input: synthesis gas 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    Ausgang: Exit:
    Abblasegas des Blocks der Methanolsynthese Blowdown of the block of methanol synthesis 29,00 29,00 232,00 232.00 7,71 7.71
    Kohlenwasserstoffhaltige Abblasegase Hydrocarbon Abblasegase 23,00 23.00 184,00 184.00 6,12 6.12
    Synthetisches Benzin synthetic gasoline 97,00 97.00 776,00 776.00 25,79 25.79
    82,76* 82.76 *
    78,39** 78.39 **
    Reaktionswasser water of reaction 180,50 180.50 1444,00 1,444.00 47,99 47,99
    Wasser aus Rohsynthesegas Water from raw synthesis gas 46,60 46,60 372,80 372.80 12,39 12.39
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    * auf CH 2 des Methanols bezogen, ** auf CH 2 des Synthesegases bezogen. * Based on CH2 of the methanol, ** based on CH 2 of the synthesis gas. Tabelle 2.2. Table 2.2. Charakterisierung der Ströme im Schema auf Abb. 1 Characterization of the currents in the chart on Fig. 1
    No. No. Physikalische Eigenschaften der Stoffströme Physical properties of the material flows Zusammensetzung der Ströme [Mass.-%] Composition of the streams [Mass .-%]
    T [°C] T [° C] p [MPa] p [MPa] Massenstrom [kg/h] Mass flow [kg / h] H 2 H 2 CO CO CO 2 CO 2 H 2 O H 2 O CHOH CHOH C 1 -C 4 C 1 -C 4 C 5+ C 5+
    1 1 60,0 60.0 5,70 5.70 329,5 329.5 11,68 11.68 58,17 58.17 26,61 26.61 0,76 0.76 - - 2,78 2.78 - -
    2 2 123,8 123.8 5,20 5.20 2364 2364 7,28 7.28 7,16 7.16 38,42 38.42 1,32 1.32 12,76 12.76 33,06 33.06 - -
    3 3 54 54 5,8 5.8 2034,5 2,034.5 8,37 8.37 8,23 8.23 43,69 43.69 0,03 0.03 1,69 1.69 37,99 37,99 - -
    4 4 40,7 40.7 5,20 5.20 300,4 300.4 - - - - 1,14 1.14 10,15 10.15 88,7 88.7 0,01 0.01 - -
    5 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    6 6 89,7 89.7 5,50 5.50 895,1 895.1 1,23 1.23 0,23 0.23 26,31 26.31 20,06 20,06 0,3 0.3 37,66 37.66 14,21 14,21
    7 7 58 58 1,00 1.00 593,7 593.7 1,84 1.84 0,35 0.35 39,10 39.10 0,13 0.13 - - 53,24 53.24 5,34 5.34
    8 8th 40,4 40.4 0,70 0.70 80,1 80.1 - - - - - - - - 0,01 0.01 2,96 2.96 97,03 97.03
    9 9 45,4 45.4 0,60 0.60 16,9 16.9 - - - - - - - - - - - - 100,00 100.00
    10 10 5,0 5.0 0,40 0.40 181,5 181.5 - - - - 0,01 0.01 98,52 98.52 1,47 1.47 - - - -
    11 11 60,0 60.0 1,0 1.0 1,0 1.0 - - - - 0,47 0.47 13,98 13.98 85,55 85.55 - - - -
    12 12 61,9 61.9 5,65 5.65 180,5 180.5 - - - - - - 99,00 99,00 1,00 1.00 - - - -
    13 13 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    14 14 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  • Beispiel 3 example 3
  • [0125]
    Die Anlage der Erzeugung von synthetischem Benzin entspricht hauptsächlich dem Schema auf The plant the production of synthetic gasoline mainly corresponds to the scheme on und beinhaltet: einen Block der Synthese von Methanol aus Synthesegas (Block and includes: a block of the synthesis of methanol (from synthesis gas block I I ), einen Block (Block ), A block (Block II II ) der Abtrennung des Methanols aus dem Produktstrom des Blocks ) Separation of the methanol from the product stream of the block I I , einen Block (Block , A block (Block III III ) der Synthese von Benzin aus Rohmethanol, einen Block (Block ) Synthesis of gasoline from crude methanol, one block (Block IV IV ) der Fraktionierung mit Abtrennung des Produktbenzins, einen Block (Block ) Fractionation with separation of the product gasoline, one block (Block V V ) der Abtrennung von Methanol aus dem Prozesswasser. ) Of the separation of methanol from the process water.
  • [0126]
    Der Block der Wasserreinigung von Methanol ist nicht im Betrieb. The block of water purification of methanol is not in operation. In der Anlage fehlen zudem im Unterschied zum Schema in In the complex also missing in contrast to the scheme in die Ströme the currents 13 13 und and 14 14 . , Tabelle 3.1. Table 3.1. Materialbilanz der Anlage Material balance of the plant
    Regime mit Erzeugung von synthetischem Benzin aus Rohmethanol, ohne den Block der Wasserreinigung Regime with production of synthetic gasoline from crude methanol without the block of water purification Katalysator der Benzinsynthese: SMA-2 Catalyst of the gasoline synthesis: SMA-2 Umsatz des Methanols: 99% Conversion of the methanol: 99% Selektivität der Umwandlung von Methanol in Benzin: 87% Selectivity of the conversion of methanol to gasoline: 87% Umsatz von (CO + CO 2 ) in Methanol: 94,2% Conversion of (CO + CO 2) in methanol: 94.2%
    Jahresbetriebsstunden Annual operating hours 8000,00 8,000.00
    Stoffstrom material flow kg/h kg / h t/Jahr t / year % Mass., bezogen auf den Rohstoff % Mass., Based on the raw material
    Eingang: Synthesegas Input: synthesis gas 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    Ausgang: Abblasegase des Blocks der Methanolsynthese Output: Abblasegase of the block of methanol synthesis 28,00 28,00 224,00 224.00 7,44 7.44
    Kohlenwasserstoffhaltige Abblasegase Hydrocarbon Abblasegase 24,20 24,20 193,60 193.60 6,43 6.43
    Synthetisches Benzin synthetic gasoline 97,40 97,40 779,20 779.20 25,90 25.90
    83,53* 83.53 *
    78,71** 78.71 **
    Reaktionswasser water of reaction 179,90 179.90 1439,20 1,439.20 47,84 47.84
    Wasser aus dem Rohsynthesegas Water from the raw synthesis gas 46,60 46,60 372,80 372.80 12,39 12.39
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    * auf CH 2 des Methanols bezogen, ** auf CH 2 des Synthesegases bezogen. * Based on CH2 of the methanol, ** based on CH 2 of the synthesis gas. Tabelle 3.2. Table 3.2. Charakterisierung der Ströme im Schema auf Abb. 1 Characterization of the currents in the chart on Fig. 1
    No. No. Physikalische Eigenschaften der Stoffströme Physical properties of the material flows Zusammensetzung der Ströme [Mass.-%] Composition of the streams [Mass .-%]
    T [°C] T [° C] p [MPa] p [MPa] Massenstrom, [kg/h] Mass flow [kg / h] H 2 H 2 CO CO CO 2 CO 2 H 2 O H 2 O CH 3 OH CH 3 OH C 1 -C 4 C 1 -C 4 C 5+ C 5+
    1 1 60,0 60.0 5,70 5.70 329,5 329.5 11,68 11.68 58,17 58.17 26,61 26.61 0,76 0.76 - - 2,78 2.78 - -
    2 2 123,7 123.7 5,20 5.20 2406,5 2,406.5 6,89 6.89 7,00 7.00 37,55 37.55 1,29 1.29 12,53 12.53 34,74 34.74 - -
    3 3 54 54 5,8 5.8 2077,0 2,077.0 7,89 7.89 8,02 8.02 42,57 42.57 0,03 0.03 1,67 1.67 39,82 39.82 - -
    4 4 40,7 40.7 5,20 5.20 299,4 299.4 - - - - 1,12 1.12 10,12 10.12 88,74 88.74 0,02 0.02 - -
    5 5 40 40 5,1 5.1 2,5 2.5 7,89 7.89 8,02 8.02 42,57 42.57 0,03 0.03 1,67 1.67 39,82 39.82 - -
    6 6 88,7 88.7 5,50 5.50 789,1 789.1 2,19 2.19 1,35 1.35 21,70 21.70 22,69 22.69 0,34 0.34 35,42 35.42 16,31 16.31
    7 7 61,5 61.5 1,00 1.00 486,2 486.2 3,49 3.49 2,15 2.15 34,32 34.32 0,16 0.16 - - 53,19 53.19 6,69 6.69
    8 8th 40,4 40.4 0,70 0.70 79,2 79.2 - - - - - - - - 0,01 0.01 2,97 2.97 97,02 97.02
    9 9 45,4 45.4 0,60 0.60 18,2 18.2 - - - - - - - - - - - - 100,00 100.00
    10 10 5,0 5.0 0,40 0.40 180,9 180.9 - - - - 0,01 0.01 98,52 98.52 1,47 1.47 - - - -
    11 11 60,0 60.0 1,0 1.0 1,0 1.0 - - - - 0,46 0.46 14,38 14.38 85,16 85.16 - - - -
    12 12 61,9 61.9 5,65 5.65 179,9 179.9 - - - - - - 99,00 99,00 1,00 1.00 - - - -
    13 13 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    14 14 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  • Beispiel 4 example 4
  • [0127]
    Die Anlage der Erzeugung von synthetischem Benzin entspricht dem Schema auf The plant the production of synthetic gasoline corresponds to the scheme und beinhaltet: einen Block (Block and includes: a block (Block I I ) der Synthese von Methanol aus Synthesegas, einen Block (Block ) (The synthesis of methanol from synthesis gas, a block of block II II ) der Abtrennung des Methanols aus dem Produktstrom des Blocks ) Separation of the methanol from the product stream of the block I I , einen Block (Block , A block (Block III III ) der Synthese von Benzin aus Rohmethanol, einen Block (Block ) Synthesis of gasoline from crude methanol, one block (Block IV IV ) der Fraktionierung mit Abtrennung des Produktbenzins, einen Block (Block ) Fractionation with separation of the product gasoline, one block (Block V V ) der Abtrennung von Methanol aus dem Prozesswasser, einen Block (Block ) (The removal of methanol from the process water, a block of block VI VI ) der Wasserreinigung von Methanol. ) Of water purification from methanol. Tabelle 4.1. Table 4.1. Materialbilanz der Anlage Material balance of the plant
    Regime mit Erzeugung von synthetischem Benzin aus Rohmethanol Regime with production of synthetic gasoline from crude methanol Katalysator der Benzinsynthese SMA-2 Catalyst of the gasoline synthesis SMA-2 Umsatz des Methanols Umwandlung von 97% Conversion of the methanol conversion of 97% Selektivität der Methanol in Benzin 87,5% Selectivity of methanol to gasoline 87.5% Umsatz von (CO + CO 2 ) in Methanol 94,7% Conversion of (CO + CO 2) in methanol 94.7%
    Jahresbetriebsstunden Annual operating hours 8000,00 8,000.00
    Stoffstrom material flow kg/h kg / h t/Jahr t / year % Mass., bezogen auf den Rohstoff % Mass., Based on the raw material
    Eingang: Synthesegas Input: synthesis gas 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    Ausgang: Abblasegase des Blocks der Methanolsynthese Output: Abblasegase of the block of methanol synthesis 28,00 28,00 224,00 224.00 7,44 7.44
    Kohlenwasserstoffhaltige Abblasegase Hydrocarbon Abblasegase 24,10 24,10 192,80 192.80 6,41 6.41
    Synthetisches Benzin synthetic gasoline 98,40 98,40 787,20 787.20 26,16 26.16
    83,92* 83.92 *
    79,52** 79.52 **
    Gereinigtes Prozesswasser Purified process water 179,00 179.00 1432,00 1,432.00 47,60 47,60
    Wasser des Rohsynthesegases Water of the raw synthesis gas 46,60 46,60 372,80 372.80 12,39 12.39
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    * auf CH 2 des Methanols bezogen, ** auf CH 2 des Synthesegases bezogen Tabelle 4.2. * Based on CH2 of the methanol, ** based on CH 2 of the synthesis gas Table 4.2. Charakterisierung der Ströme im Schema auf Abb. 1 Characterization of the currents in the chart on Fig. 1
    No. No. Physikalische Eigenschaften der Stoffströme Physical properties of the material flows Zusammensetzung der Ströme [Mass.-%] Composition of the streams [Mass .-%]
    T [°C] T [° C] P [MPa] P [MPa] Massenstrom [kg/h] Mass flow [kg / h] H 2 H 2 CO CO CO 2 CO 2 H 2 O H 2 O CH 3 OH CH 3 OH C 1 -C 4 C 1 -C 4 C 5+ C 5+
    1 1 60,0 60.0 5,70 5.70 329,5 329.5 11,68 11.68 58,17 58.17 26,61 26.61 0,76 0.76 - - 2,78 2.78 - -
    2 2 123, 5 123 5 5,20 5.20 2405,2 2,405.2 6,91 6.91 7,06 7.06 37,51 37.51 1,29 1.29 12,60 12.60 34,61 34.61 - -
    3 3 54 54 5,8 5.8 2073,9 2,073.9 7,93 7.93 8,10 8.10 42,56 42.56 0,03 0.03 1,68 1.68 39,70 39,70 - -
    4 4 40,7 40.7 5,20 5.20 301,1 301.1 - - - - 1,12 1.12 10,06 10.06 88,80 88,80 0,01 0.01 - -
    5 5 40 40 5,1 5.1 2,5 2.5 7,93 7.93 8,10 8.10 42,56 42.56 0,03 0.03 1,68 1.68 39,70 39,70 - -
    6 6 86,9 86.9 5,50 5.50 793,5 793.5 2,19 2.19 1,41 1.41 21,41 21.41 22,80 22,80 1,04 1.04 34,79 34.79 16,36 16.36
    7 7 58 58 1,00 1.00 482,4 482.4 3,53 3.53 2,27 2.27 34,33 34.33 0,16 0.16 - - 52,96 52.96 6,75 6.75
    8 8th 40,4 40.4 0,70 0.70 79,6 79.6 - - - - - - - - 0,04 0.04 2,94 2.94 97,02 97.02
    9 9 45,4 45.4 0,60 0.60 18,8 18.8 - - - - - - - - - - - - 100,00 100.00
    10 10 5,0 5.0 0,40 0.40 188,3 188.3 - - - - 0,01 0.01 95,65 95.65 4,34 4.34 - - - -
    11 11 60,0 60.0 1,0 1.0 7,5 7.5 - - - - 0,2 0.2 14,80 14,80 85,00 85,00 - - - -
    12 12 61,9 61.9 5,65 5.65 180,8 180.8 - - - - - - 99,00 99,00 1,00 1.00 - - - -
    13 13 70 70 5,42 5.42 1,8 1.8 12,51 12.51 86,21 86.21 - - 1,28 1.28 - - - - - -
    14 14 70 70 5,42 5.42 179,0 179.0 - - - - Spuren traces 100,00 100.00 Spuren traces - - - -
  • Beispiel 5 example 5
  • [0128]
    Die Anlage der Erzeugung von synthetischem Benzin entspricht dem Schema auf The plant the production of synthetic gasoline corresponds to the scheme und beinhaltet: einen Block (Block and includes: a block (Block I I ) der Synthese von Methanol aus Synthesegas, einen Block (Block ) (The synthesis of methanol from synthesis gas, a block of block III III ) der Synthese von Benzin ohne Abtrennung von Methanol aus dem Produktstrom des Blocks ) Synthesizing gasoline without removal of methanol from the product stream of the block I I , einen Block (Block , A block (Block IV IV ) der Fraktionierung mit Abtrennung des Produktbenzins, einen Block (Block ) Fractionation with separation of the product gasoline, one block (Block V V ) der Abtrennung von Methanol aus dem Prozesswasser, einen Block (Block ) (The removal of methanol from the process water, a block of block VI VI ) der Wasserreinigung von Methanol Tabelle 5.1. ) Of water purification from methanol Table 5.1. Materialbilanz der Anlage Material balance of the plant
    Regime mit Erzeugung von synthetischem Benzin aus dem Strom der Methanolsynthese Regime with production of synthetic gasoline from the stream of methanol synthesis Katalysator der Benzinsynthese: SMA-2 Catalyst of the gasoline synthesis: SMA-2 Umsatz von Methanol: 99% Conversion of methanol: 99% Selektivität der Umwandlung von Methanol in Benzin: 85,5% Selectivity of the conversion of methanol to gasoline: 85.5% Umsatz von (CO + CO 2 ) in Methanol: 94,2% Conversion of (CO + CO 2) in methanol: 94.2%
    Jahresbetriebsstunden Annual operating hours 8000,00 8,000.00
    Stoffströme material flows kg/h kg / h t/Jahr t / year % Mass., bezogen auf den Rohstoff % Mass., Based on the raw material
    Eingang: Synthesegas Input: synthesis gas 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    Ausgang: Kohlenwasserstoffhaltige Abblasegase Output: Hydrocarbon Abblasegase 54,30 54,30 434,40 434.40 14,44 14.44
    Synthetisches Benzin synthetic gasoline 96,80 96.80 774,40 774.40 25,74 25.74
    83,02* 83.02 *
    78,23** 78.23 **
    Gereinigtes Prozesswasser Purified process water 178,40 178.40 1 427,20 1 427.20 47,43 47.43
    Wasser des Rohsynthesegases Water of the raw synthesis gas 46,60 46,60 372,80 372.80 12,39 12.39
    gesamt: total: 376,10 376.10 3 008,80 3 008,80 100,00 100.00
    * auf CH 2 des Methanols bezogen, ** auf CH 2 des Synthesegases bezogen. * Based on CH2 of the methanol, ** based on CH 2 of the synthesis gas. Tabelle 5.2. Table 5.2. Charakterisierung der Ströme im Schema auf Abb. 2 Characterization of the currents in the chart on Fig. 2
    No. No. Physikalische Eigenschaften der Stoffströme Physical properties of the material flows Zusammensetzung der Ströme, Mass.-% Composition of the streams, Mass .-%
    T [°C] T [° C] p [MPa] p [MPa] Massenstrom [kg/h] Mass flow [kg / h] H 2 H 2 CO CO CO 2 CO 2 H 2 O H 2 O CH 3 OH CH 3 OH C 1 -C 4 C 1 -C 4 C 5+ C 5+
    1 1 60,0 60.0 5,70 5.70 329,5 329.5 11,68 11.68 58,17 58.17 26,61 26.61 0,76 0.76 - - 2,78 2.78 - -
    2 2 117,5 117.5 4,35 4.35 2263 2263 6,01 6.01 7,46 7.46 39,23 39.23 1,37 1.37 11,77 11.77 32,56 32.56 1,6 1.6
    3 3 29,9 29.9 4,9 4.9 1931,7 1,931.7 6,94 6.94 8,59 8.59 44,88 44.88 0,04 0.04 - - 37,68 37.68 1,87 1.87
    6 6 176,3 176.3 3,9 3.9 2264,0 2,264.0 6,02 6.02 7,45 7.45 39,21 39.21 7,92 7.92 0,12 0.12 33,45 33.45 5,83 5.83
    8 8th 40,4 40.4 0,70 0.70 79,9 79.9 - - - - - - - - 0,01 0.01 3,07 3.07 96,92 96.92
    9 9 45,4 45.4 0,60 0.60 16,9 16.9 - - - - - - - - - - - - 100,00 100.00
    10 10 5,0 5.0 0,40 0.40 181,2 181.2 - - - - 0,02 0.02 98,51 98.51 1,47 1.47 - - - -
    11 11 62,2 62.2 4,5 4.5 1 1 - - - - 0,46 0.46 14,38 14.38 85,16 85.16 - - - -
    12 12 62,6 62.6 5,65 5.65 180,2 180.2 - - - - - - 99,00 99,00 1,00 1.00 - - - -
    13 13 70,0 70.0 5,35 5.35 1,8 1.8 12,5 12.5 86,2 86.2 - - 1,3 1.3 - - - - - -
    14 14 70,0 70.0 5,35 5.35 178,4 178.4 - - - - - - 100,00 100.00 - - - - - -
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Ausgangssynthesegas Output syngas
    2 2
    Produkt aus dem Block der Synthese von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 Product from the block of synthesis of compounds of the type R 1 -OR 2
    3 3
    Kreislaufgas (Synthesegas, welches aus dem Block Recycle gas (synthesis gas from the block II II oder or IV IV in den Block in the block I I zurückgeführt) recycled)
    4 4
    Rohmethanol (bzw. Ausgangsprodukt der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 ) Crude methanol (or starting material of the compounds of the type R 1 -OR 2)
    5 5
    Zirkulierendes Gas (Synthesegas, welches vom Block Circulating gas (synthesis gas from block II II in den Block in the block III III gegeben wird) is given)
    6 6
    Produkt aus dem Block der Benzinsynthese Product from the block of gasoline synthesis
    7 7
    Zirkulierendes Kohlenwasserstoffgas (aus Block Circulating hydrocarbon gas (from block IV IV in Block in block III III zurückgeführt) recycled)
    8 8th
    Benzin petrol
    9 9
    Schwerbenzin naphtha
    10 10
    Prozesswasser process water
    11 11
    Rückgeführte Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) Recycled compound of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol)
    12 12
    Abwässer, die Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) enthalten Containing waste water, the compounds of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol)
    13 13
    Gase, die sich bei der Abtrennung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) bilden Gases which form during the separation of the compounds of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol)
    14 14
    Chemisch gereinigtes Wasser Chemically purified water
    15 15
    Gas gas
    16 16
    C 3 -C 4 Fraktion C 3 -C 4 fraction
    I I
    Block der Synthese der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 mit dem ersten Konverter Block the synthesis of the compounds of the type R 1 -OR 2 with the first converter
    II II
    Block der Trennung mit dem ersten Separator Block of separation with the first separator
    III III
    Block der Synthese von Benzin mit dem zweiten Konverter Block the synthesis of gasoline to the second converter
    IV IV
    Block der Trennung mit dem zweiten Separator und der Stabilisierungskolonne des instabilen Benzins Block of separation with the second separator and the stabilization of the unstable gasoline column
    V V
    Block der Aufkonzentrierung der Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) in einer Rektifikationskolonne aus dem Prozesswasser Block of the concentration of the compounds of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol) in a rectification column from the process water
    VI VI
    Block der katalytischen Wasserreinigung von Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) Block the catalytic water purification of compounds of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0129]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0130]
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    • US 3894102 [0004, 0007, 0030] US 3894102 [0004, 0007, 0030]
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    • US 6191175 [0005] US 6191175 [0005]
    • US 5908963 [0006] US 5908963 [0006]
    • US 4814535 [0010] US 4814535 [0010]
    • US 4523046 [0011] US 4523046 [0011]
    • US 4035430 [0013] US 4035430 [0013]
    • US 4788369 [0014] US 4788369 [0014]
    • US 5602289 [0016] US 5602289 [0016]
    • US 4507404 [0036] US 4507404 [0036]
    • EP 0070690 [0036, 0036] EP 0070690 [0036, 0036]
    • EP 0124999 [0036] EP 0124999 [0036]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur Cited non-patent literature
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    • MM Karawaewa ua <<Technologija sintetitscheskogo metanola>>, M.: Chimija, 1984 [0030] MM Karawaewa among others << Technologija sintetitscheskogo metanola >>, M .: Chimija, 1984 [0030]
    • Nefjodow BK, Konowaltschikow LD, Rostanin NN „Katalysatoren der Erdölverarbeitung und der Erdölchemie auf der Grundlage von Zeolithen mit hohem Siliziumgehalt”, M: ZNIITENEFTECHIM, 1987, 59 S. [0036] Nefjodow BK, Konowaltschikow LD, Rostanin NN "catalysts Petroleum and Petrochemicals, on the basis of zeolites with high silicon content," M: ZNIITENEFTECHIM, 1987, p 59 [0036]
    • „Katalysatoren der Konversion von Methanol in Synthesegas” (Katalyse in der Industrie, 2004, N. 6, S. 3–9) [0061] "Catalysts, the conversion of methanol into synthesis gas" (Catalysis in Industry, 2004 N. 6, pp 3-9) [0061]
    • <<Studies in Surface and Catalysis, V. 36, Methan Conversion>>, 1987 [0107] << Studies in Surface and Catalysis, V. 36, methane conversion >>, 1987 [0107]

Claims (14)

  1. Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwasserstoffen durch den Umsatz eines CO- und H 2 -haltigen Gasgemisches (Synthesegas) durch a.) Kontakt mit einem Katalysator in einem ersten Konverter zur Erzeugung eines ersten Produktstromes, der – mindestens eine chemische Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (wobei R 1 -Alkylgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 5 sind und R 2 -Wasserstoff, Alkyl- und Alkoxygruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 5 sind), wobei die chemische Verbindung des Typs R 1 -OR 2 bevorzugt Methanol und/oder Dimethylether ist, sowie auch – nicht umgesetzte Komponenten von Synthesegas, enthält, b.) Kontakt des gesamten Produkts aus dem ersten Konverter oder nach Abtrennung von zu mindest einem Teil der nicht reagierten Komponenten des Synthesegases, mit einem Katalysator in einem zweiten Konverter, zur Erzeugung eines Produktstroms, der – Benzinkohlenwasserstoffe, einschließlich bis zu 45 Mass.-% aromatische Verbindungen, darin enthalten bis 1 Mass.-% Benzol und n A process for the production of hydrocarbons by the conversion of a CO- and H 2 -containing gas mixture (synthesis gas) by a) contact with a catalyst in a first converter to generate a first product stream -. At least one chemical compound of the type R 1 -OR 2 (where R 1 are alkyl groups having a carbon number of 1 to 5 and R 2 -hydrogen, alkyl and alkoxy groups having a carbon number of 1 to 5), wherein the chemical compound of the type R 1 -OR 2 is preferably methanol and / or dimethyl ether, as well as - unreacted components of synthesis gas, which contains, b) contact of the entire product from the first converter or after separation of at least a portion of the unreacted components of the synthesis gas with a catalyst in a second converter, to. producing a product stream comprising - petroleum hydrocarbons, including up to 45 Mass .-% aromatic compounds contained therein to 1 Mass .-% benzene and n icht weniger als 40 Mass.-% Isoparaffine, – C 1 -C 4 -Kohlenwasserstoffe, die sich bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 17 Mass.-% bilden (umgerechnet auf C im umgesetzten Methanol und/oder, bei Notwendigkeit, im umgesetzten Dimethylether), – nicht umgesetzte Verbindung des Typs R 1 -OR 2 , – sowie auch nicht reagierte Komponenten des Synthesegases enthält, wobei Synthesegas aus dem ersten und/oder zweiten Produktstrom abgetrennt wird und zu mindest teilweise als Kreislaufgas in den ersten Konverter rückgeführt wird, c.) Trennung des Produktes des zweiten Konverters, wobei das erhaltene instabile Benzin mit bekannten Methoden stabilisiert wird, wobei i.) eine Benzinfraktion, aus welcher bei Notwendigkeit eine Fraktion, die Durol enthält, abgetrennt wird, ii.) eine Fraktion von C 3 -C 4 -Kohlenwasserstoffen iii.) ein Gasstrom, welcher leichte Kohlenwasserstoffe und nicht reagierte Komponenten des Synthesegases enthält, und auch iv.) eine wässrige Phase, die nicht umge maybe less than 40 Mass .-% isoparaffins, - C 1 -C 4 hydrocarbons, which are preferably formed in an amount of not more than 17 Mass .-% (converted to C in the unreacted methanol and / or, when necessary, in R unreacted compound of the type 1 is -OR 2, - - contains, as well as unreacted components of the synthesis gas, synthesis gas from the first and / or second product stream is separated and is partially recycled to minimum as recycle gas into the first converter unreacted dimethyl ether), , c.) separation of the product of the second converter, wherein the unstable gasoline is stabilized by known methods, wherein i.) a gasoline fraction from which at need a fraction containing durene, is separated, ii.) a fraction of C 3 -C 4 hydrocarbons iii.) a gas stream containing light hydrocarbons and unreacted components of the synthesis gas, and iv.) an aqueous phase, the unreacted setzte Verbindung des Typs R 1 -OR 2 , bevorzugt Methanol und/oder Dimethylether, enthält, erhalten werden, wobei der Gaststrom iii.) zu mindest teilweise in den zweiten Konverter und/oder in den ersten Konverter als zirkulierendes Gas zurückgeführt wird, und die wässrige Phase iv.) direkt zur Reinigung von der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 oder zunächst zur Rektifikation gegeben wird, wobei durch die Rektifikation eine Auftrennung in eine konzentrierte Lösung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt nicht weniger als 75%) und ein mit der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 verschmutztes Wasser (bevorzugt Gehalt an Verbindung des Typs R 1 -OR 2 bis 5%) erfolgt, welches zur Reinigung gegeben wird. sat compound of the type R 1 -OR 2, preferably methanol and / or dimethyl ether containing can be obtained, wherein the guest current iii.) at least partially in the second converter and / or is recirculated as circulating gas in the first converter, and aqueous phase iv.) directly to the purification of the compound of the type R 1 -OR 2 or is first added to the rectification by the rectification being separated into a concentrated solution of the compound of the type R 1 -OR 2 (preferably not less than 75 %) and one with the compound of the type R 1 -OR 2 polluted water (preferably containing compound of the type R 1 -OR 2 to 5%) occurs, which is applied for cleaning.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzstoff des zweiten Konverters einen Partialdruck des Wasserstoffs von größer als 0,07 MPa, einen Partialdruck der Oxide des Kohlenstoffs von größer als 0,008 MPa, einen Partialdruck der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt des Methanols und/oder des Dimethylethers) von weniger als 0,5 MPa und einen Partialdruck des Wassers von weniger als 0,3 MPa aufweist. A method according to claim 1, characterized in that the feedstock of the second converter (a partial pressure of hydrogen of more than 0.07 MPa, a partial pressure of the oxides of carbon of greater than 0.008 MPa, a partial pressure of the compound of the type R 1 -OR 2 preferably methanol and / or of the dimethyl ether) of less than 0.5 MPa and a water partial pressure of less than 0.3 MPa.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umsatz der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) in Schritt b.) nicht weniger als 82% und nicht mehr als 99,5%, sowie ggf. ein Dimethylether- Umsatz von nicht weniger als 92% und nicht mehr als 99,8% beträgt. The method of claim 1 or 2, characterized in that the reaction of the compound of the type R 1 -OR 2 (preferably methanol) in step b.) Is not less than 82% and not more than 99.5%, and optionally, a dimethyl ether - sales of not less than 92% and not more than 99.8% by weight.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt mit dem Katalysator im ersten Konverter unter annähernd isothermen Bedingungen stattfindet, welche durch die Abführung der Reaktionswärme durch die Wärmeübertragungsfläche bei einem Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche zum Volumen des Katalysators von nicht weniger als 50 m 2 /m 3 erreicht werden. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact with the catalyst in the first converter takes place under nearly isothermal conditions, which through the heat of reaction by the heat transfer surface at a ratio of heat transfer area to the volume of the catalyst of not less than 50 m is 2 / m 3 achieved.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die aus dem ersten Konverter abgeführte Reaktionswärme Dampf mit einem Druck von bis zu 4 MPa erzeugt wird, wobei das Volumen des Kreislaufgases, welches nicht reagierte Komponenten des Synthesegases enthält, und welches in den ersten Konverter eingespeist wird, nicht 150 reale m 3 , bezogen auf 1 m 3 Katalysator, übersteigt. A method according to claim 4, characterized in that steam is the heat removed from the first converter heat of reaction generated at a pressure of up to 4 MPa, wherein the volume of the recycle gas which did not react contains components of the synthesis gas and which is fed into the first converter is not real 150 m 3, relative to 1 m 3 catalyst exceeds.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt mit dem Katalysator im zweiten Konverter unter annähernd isothermen Bedingungen stattfindet, welche durch die Abführung der Reaktionswärme durch die Wärmeübertragungsfläche bei einem Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche zum Volumen des Katalysators von nicht weniger als 40 m 2 /m 3 erreicht werden. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact with the catalyst in the second converter takes place under nearly isothermal conditions, which through the heat of reaction by the heat transfer surface at a ratio of heat transfer area to the volume of the catalyst of not less than 40 m is 2 / m 3 achieved.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch aus dem zweiten Konverter abgeführte Reaktionswärme Dampf mit einem Druck von bis zu 22 MPa erzeugt wird, und das Volumen des zirkulierenden Gasstroms iii), welcher leichte Kohlenwasserstoffe des Produktstroms des zweiten Konverters, sowie auch nicht reagierte Komponenten des Synthesegases enthält, einen Wert bis 150 reale m 3 , bezogen auf 1 m 3 Katalysator, hat. A method according to claim 6, characterized in that is generated by discharged from the second converter reaction heat steam at a pressure of up to 22 MPa, and the volume of the circulating gas stream iii), which light hydrocarbons of the product stream of the second converter, as well as unreacted contains components of the synthesis gas, a value up to 150 real m 3, relative to 1 m 3 of catalyst, has.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 bevorzugt Methanol, verunreinigte Wasser in Kontakt mit einem Katalysator zur Methanolzerlegung bei einer Temperatur von bis 360°C gebracht wird, im Ergebnis dessen sich gereinigtes Wasser und Komponenten von Synthesegas, insbesondere Wasserstoff, Kohlenmonoxid und CO 2 , bilden. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the R 1 -OR 2 preferably methanol, contaminated water is brought into contact with a catalyst for methanol decomposition at a temperature of up to 360 ° C with the compound of the type, as a result, to purified water and the components of synthesis gas, in particular hydrogen, carbon monoxide and CO 2 form.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt des mit der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) verunreinigten Wassers mit dem Katalysator bei einem Druck durchgeführt wird, der es erlaubt, die erzeugten Komponenten des Synthesegases in den ersten Konverter direkt oder mit Hilfe eines Kreislaufkompressors in den ersten Konverter einzuleiten. A method according to claim 8, characterized in that the contact of the R 1 -O-R 2 with the compound of type (preferably methanol) contaminated water with the catalyst is carried out at a pressure which allows the generated components of the synthesis gas in the first converter initiate directly or by means of a compressor circuit in the first converter.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des aus dem ersten Produktstrom abgetrennten Synthesegases in den zweiten Konverter zur Einstellung der Partialdrücke des Wasserstoffs und der Oxide des Kohlenstoffs, insbesondere Kohlenmonoxids, eingespeist wird. Method according to one of claims 2 to 9, characterized in that a portion of the separated from the first product stream in the synthesis gas to the second converter for adjusting the partial pressures of hydrogen and oxides of carbon, in particular carbon monoxide, is fed.
  11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 enthaltend: a.) mindestens einen ersten Konverter, der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung von CO mit H 2 zu der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) zu katalysieren, b.) mindestens einen zweiten Konverter, der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung der chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 in Kohlenwasserstoffe zu katalysieren, c.) mindestens einen Separator, der geeignet ist, Benzinkohlenwasserstoffe aus einem Produktstrom abzutrennen, der neben Benzinkohlenwasserstoffen auch chemische Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , Wasser und Gas, welches kurzkettige Kohlenwasserstoffe, Komponenten des Synthesegases, Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 und Spuren an Benzinkohlenwasserstoffen enthält, d.) mindestens einen dritten Konverter, der einen Katalysator enthält, der geeignet ist, die Umsetzung der im Wasser enthaltenen chemischen Verbindung des Plant for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10 comprising: a) at least one first converter, which contains a catalyst, which is suitable for the reaction of CO with H 2 to the chemical compound of the type R 1 -OR 2 (. to catalyze preferably methanol), b.) to catalyze at least one second converter, which contains a catalyst, which is suitable for the conversion of the chemical compound of the type R 1 -OR 2 in hydrocarbons, c.) at least one separator which is suitable to separate petroleum hydrocarbons from a product stream, in addition to gasoline hydrocarbons and chemical compounds of the type R 1 -OR 2, water and gas, which contains short-chain hydrocarbons, the components of synthesis gas, compounds of the type R 1 -OR 2 and traces of petroleum hydrocarbons, d.) at least a third converter, which contains a catalyst, which is suitable for the conversion of the chemical compound contained in the water of Typs R 1 -OR 2 (bevorzugt Methanol) in CO und H 2 zu katalysieren. Type R 1 -OR 2 (preferably methanol) in CO and catalyze H 2.
  12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zusätzlichen Separator zur Auftrennung des Produktstroms aus dem ersten Konverter enthält, wobei der zusätzliche Separator eine Verbindungsleitung zum ersten Konverter aufweist, die es ermöglicht, im Separator abgetrenntes CO und H 2 in den ersten Konverter einzuleiten, wobei der (zusätzliche) Separator bevorzugt eine erste Verbindungsleitung zum zweiten Konverter enthält, die es ermöglicht, chemische Verbindungen des Typs R 1 -OR 2 , ggf. zusammen mit H 2 O, in den zweiten Konverter einzuspeisen und eine zweite Verbindungsleitung zum zweiten Konverter enthält, die es ermöglicht, ggf. CO und H 2 in den zweiten Konverter einzuspeisen. Installation according to claim 11, characterized in that it includes an additional separator for separating the product stream from the first converter, wherein the additional separator has a connecting line to the first converter, which enables to initiate separated in the separator CO and H 2 in the first converter wherein said (additional) separator preferably a first connection line to the second converter includes, which allows chemical compounds of the type R 1 -OR 2, optionally together with H 2 O to feed in the second converter and a second connecting line to the second converter contains, which makes it possible if necessary to feed CO and H 2 in the second converter.
  13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konverter direkt mit dem zweiten Konverter verbunden ist, so dass der komplette Produktstrom aus dem ersten Konverter in den zweiten Konverter eingeleitet wird, wobei der Separator c.) bevorzugt eine Verbindungsleitung zum ersten Konverter enthält, die es ermöglicht, nicht umgesetztes CO und H 2 sowie kurzkettige Kohlenwasserstoffe in den ersten Konverter einzuspeisen. according to claim 11, characterized in that the first converter so that the entire product stream from the first converter to the second converter is introduced, the separator c.) preferably is directly connected to the second converter, includes conditioning a connecting line to the first converter, which makes it possible to feed unreacted CO and H 2 as well as short-chain hydrocarbons in the first converter.
  14. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen der folgenden zusätzlichen Bestandteile aufweist: i.) eine Verbindungsleitung vom dritten Konverter zum ersten Konverter, die es ermöglicht, im dritten Konverter gebildetes CO und H 2 in den ersten Konverter einzuleiten, und/oder ii.) eine dem Separator c.) nachgeschaltete Vorrichtung, welche die Abtrennung der Verbindung des Typs R 1 -OR 2 ermöglicht, wobei die Anlage eine Verbindungsleitung zur Rückführung der abgetrennten chemischen Verbindung des Typs R 1 -OR 2 in den zweiten Konverter enthält und/oder iii.) Vorrichtungen zur Abführung der Reaktionswärme im ersten und/oder zweiten Konverter, die bevorzugt die Erzeugung von Wasserdampf ermöglichen, wobei die Vorrichtungen zur Abführung der Reaktionswärme im ersten Konverter bevorzugt ein Verhältnis der Wärmeaustauschfläche zum Katalysatorvolumen von mindestens 50 m 2 /m 3 und im zweiten Konverter bevorzugt ein Verhältnis der Installation according to one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises at least one of the following additional ingredients: i.) A connecting line from the third converter to the first converter, which makes it possible, formed in the third converter CO and H 2 in the first converter initiate) and / or ii. a separator c.) downstream device which enables the separation of the compound of the type R 1 -OR 2, wherein the plant has a connection line for returning the separated chemical compound of the type R 1 -OR 2 in contains the second converter and / or iii.) devices for removing the heat of reaction in the first and / or second converter, which preferably enable the generation of steam, wherein the devices for dissipating the heat of reaction in the first converter preferably has a ratio of heat transfer surface area to the catalyst volume of at least 50 m 2 / m 3 and in the second converter is preferably a ratio of Wärmeaustauschfläche zum Katalysatorvolumen von mindestens 40 m 2 /m 3 aufweisen. Having heat exchange surface to the catalyst volume of at least 40 m 2 / m 3.
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