DE102013111897B4 - Anlage zur Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas - Google Patents

Abstract

Anlage zur Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas, umfassenda) mindestens zwei Synthesereaktoren (6) zur Erzeugung von sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffen und/oder von aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen mit Nebenaggregaten (5),b) mindestens einen Anschluss (1a) für das Synthesegas,c) mindestens eine Ableitung für die sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffe und/oder für die aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe sowied) eine Steuerungseinheit (21) zur Steuerung der Synthese, wobeie) die Anlage eine autark funktionsfähigen Einheit bildet,f) in einem mobilen Containment (18) angeordnet ist, die abgesehen von mindestens einen Anschluss und mindestens eine Ableitung sowie eine Energieversorgung keine weitere technische Schnittstelle aus dem Containment aufweist sowieg) die mindestens zwei Synthesereaktoren parallel verschaltet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung stark exothermer Reaktionen, insbesondere der Synthese von sauerstoffhaltigen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Dimethylether (DME), Methanol (MeOH) oder Kohlenwasserstoffen wie Kraftstoffe, insbesondere benzin- oder treibstoffartige Kraftstoffe, oder Grundstoffe für die chemische Industrie aus Synthesegas gemäß dem ersten Patentanspruch.
• Anlagen zur Synthese von sauerstoffhaltigen sowie aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas sind bekannt und werden eingesetzt. Sie umfassen in der Regel einen Synthesereaktor zur Erzeugung der sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe, einen Synthesereaktor für die Erzeugung der aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffe mit jeweils einem Anschluss für das Synthesegas und je einer Ableitung für die sauerstoffhaltigen und die aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffe. Die Synthese wird von einer Steuerungseinheit (je nach Größe von einem Rechner oder einem Steuerstand) gesteuert.
• Beispielsweise ist aus [1] eine industriell nutzbare Anlage mit Verfahren bekannt, bei dem über einen zweistufigen Prozess sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe wie DME hergestellt werden. Hierbei wird zunächst Methanol synthetisiert, welches in einem separaten Reaktor zu DME dehydratisiert wird.
• Ein einstufiger Herstellungsprozess ist z.B. aus [2] bekannt. Neben der Verwendung von Kohle wird Biomasse als Ausgangsstoff für die DME-Synthese untersucht.
• Ferner ist aus [3], [4], [5] ein sog. MTG-Prozess (Methanol to Gasoline) bekannt, bei dem Methanol direkt zu Kohlenwasserstoffen umgewandelt wird. Der MTG-Prozess verläuft über DME als Intermediat. Die Synthese über DME als Zwischenprodukt mit Hilfe von Zeolithen als Katalysatoren hat gegenüber dem genannten MTG-Prozess Vorteile in Bezug auf Reaktionswärme, Ausbeute, Selektivität, Reaktorauslegung und Prozessbedingungen.
• Daraus abgeleitet ist der sog. DTG-Prozess (Dimethylether to Gasoline), beschrieben in [6]. Ferner ist als Alternative zum MTG der sogenannte TIGAS-Prozess aus [7] bekannt, der die Synthese von benzinartigen Kohlenwasserstoffen via Dimethylether aus Synthesegas ermöglicht.
• Die beschriebenen Anlagenkonzepte betreffen jedoch ausschließlich fest installierte Anlagen. Ein mobiler und hinsichtlich der Synthese der Endprodukte flexibler Einsatz ist nicht vorgesehen und mit den beschriebenen Anlagen nicht möglich.
• Kleinere Anlagen werden als PDU (Process Demonstration Unit) oder in der Industrie als Miniplant bezeichnet. Sie dienen der Abbildung eines Verfahrens in einem kleinen Maßstab mit allen Prozessschritten. Ziel dabei ist es, alle Stoff- und Wärmeströme, inklusive Rückführungen, qualitativ und quantitativ so exakt wie möglich zu erfassen, um eine Datenbasis für ein Prozess-Scale-Up zu erhalten. Derartige Anlagen werden üblicherweise ortsfest aufgebaut und betrieben und sind meist stark in die Infrastruktur des Betreibers eingebunden [8].
• Auch sind aus [10] und [11] mobile Anlagen zur synthetischen Herstellung von Kohlenwasserstoffen bekannt, die jedoch nicht für einen autarken Betrieb eingerichtet sind.
• [12] offenbart ebenfalls eine Anlage zur Synthese von Kohlenwasserstoff aus Synthesegas, aber keine mobil einsetzbare Anlage.
• Davon ausgehend liegt die Aufgabe der Erfindung darin, die Anlage so zu gestalten, dass sie mobil einsetzbar ist und sich zugleich hinsichtlich der Anlage, der Auswahl der Ausgangsstoffe sowie des Produkts universell einsetzen lässt.
• Die Aufgabe wird durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Auf diesen rückbezogene Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen wieder.
• Zur Lösung der Aufgabe wird eine Anlage zur Synthese von sauerstoffhaltigen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas vorgeschlagen. Die Anlage umfasst
• o mindestens zwei parallel verschaltete Synthesereaktoren für die Erzeugung von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen und/oder für die Erzeugung von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen einschließlich ggf. erforderlicher Katalysatoren und Nebenaggregate wie z.B. Heiz- und Kühlelemente, Kompressoren, Speisepumpen, Separatoren, Expansionsvorrichtungen oder anderen Aggregaten, die für den Betrieb, insbesondere aber für den universellen und von externen Ressourcen unabhängigen Einsatz der Synthesereaktoren erforderlich sind,
• o einen Anschluss für das Edukt (Synthesegas), d.h. zu einem vorgeschalteten Prozess oder einer anderen Quelle für das Edukt (Synthesegas), was ggf. erforderliche Anschlussanpassungen wie Adapterflansche oder Schnellverbindungen ebenso beinhaltet wie z.B. Reinigungsmittel wie Abscheider, Separatoren oder Filtersysteme für das Synthesegas,
• o eine Ableitung für die sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe und/oder von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen umfassend ggf. erforderliche Mittel zur Stofftrennung und/oder Aufbereitung wie z.B. Reinigung oder definierter Weiterverarbeitung der genannten Kohlenwasserstoffe und Verfahrens-Nebenprodukte mit Abscheidern, zusätzlichen Reaktoren, Mittel zur Abscheidung von Verfahrens-Nebenprodukten oder andere Konfektionierungsmittel sowie
• o eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Synthese, vorzugsweise eine autark arbeitende Schaltwarte.
• Die Synthese ist das Verfahren, das an der Anlage vorzugsweise autark, d.h. unabhängig zu anderen, insbesondere vor- oder nachgeschalteten Prozessen oder Verfahren durchführbar ist. Wesentlich ist, dass die Anlage eine autark funktionsfähige Einheit bildet, d.h. mit einer möglichst geringen Anzahl von technischen Schnittstellen (insbesondere für Energie- und Stoffströme) zu angrenzenden Prozessen auskommt und die Schnittstellen sich im Rahmen der Anlage vorzugsweise selbst konditionieren und sich an die angrenzenden Prozesse anpassen. Bevorzugte Mittel hierzu sind stoffliche Analysen und Aufbereitungen an den Anschlüssen sowie Mittel zur Einstellung von Temperatur, Druck sowie der stofflichen Konfektionierung an den Ableitungen. Vorzugsweise kommt die Anlage außer den Anschlüssen und den Ableitungen sowie einer Energieversorgung ohne weitere technische Schnittstelle aus dem Containment aus.
• Wesentlich ist auch, dass die Anlage transportabel und somit mobil einsetzbar ist. Für einen transportablen und somit mobilen Einsatz ist die Anlage in einem Containment angeordnet, vorzugsweise in einem ISO-Container (standardisierter Übersee-Container, z.B. 40 Fuß High-Cube mit 76 m³ Innenvolumen).
• Eine Ausgestaltung sieht hierzu vor, die Anlage als eigenständige Produktionslinie ohne eine Anbindung an weitere Prozesse zu betreiben, wobei die Anschlüsse und Ableitungen für die Reaktionsausgangsstoffe bzw. Reaktionsprodukte an Quellen (Fluidleitungen etc.) oder stationäre oder mobile Tanks (z.B. Druckspeicher, Tanklastzüge, Schiffe, Tankwaggons etc., vorzugsweise in separaten Containern, Tankmoduln) angeschlossen sind.
• Eine weitere Ausgestaltung sieht einen Einsatz der Anlage in Ergänzung für (angrenzende) stationäre oder anderen mobilen Prozessanlagen vor, wobei sie an diese mit geringem Aufwand andock- und anpassbar ist. Die Anlage und die angrenzenden Prozessanlagen sind Module, die vorzugsweise miteinander zu einem Gesamtprozess (Gesamtanlage) verschaltbar sind. Eine Ausgestaltung hierzu sieht auch eine Anordnung der vorgenannten stationären oder anderen mobilen Prozessanlagen wie die Anlage ebenfalls in den vorgenannten ISO-Containern vor. Die Container enthalten vorzugsweise jeweils eine autark betreibbare Prozessanlage und bilden damit eigenständige Module. Vorzugsweise weisen die Container zusätzliche von der Anlage unabhängige vorzugsweise fluidische oder elektrische Transitleitungen als Verbindungsleitung benachbart angrenzender Container auf. Ein Gesamtprozess lässt sich durch eine entsprechende Anordnung von Containern und damit Module zusammensetzen.
• Bevorzugte Anwendungen für wie folgt vorzugsweise zusammen geschaltete Module sind:
1. a) Synthesegas zu Wasserstoff (Wassergas-Shift-Reaktion) (Modul 1), sowie eine anschließende Auftrennung/Reinigung des Produktstromes (Modul 2) oder
2. b) Synthesegas zu DME (Modul 1), sowie eine anschließende Auftrennung/Reinigung des Produktstromes (Modul 2) oder
3. c) Synthesegas zu DME (Modul 1), DME zu aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen (Modul 2) sowie eine anschließende Auftrennung/Reinigung des Produktstromes (Modul 3) oder
4. d) Synthesegas zu DME (Modul 1), DME zu Olefinen (Modul 2) mit anschließender Auftrennung/Reinigung des Produktstromes (Modul 3)
5. e) Synthesegas zu DME (Modul 1), DME zu Olefinen (Modul 2) sowie eine, anschließende Oligomerisierung (Modul 3) mit anschließender Auftrennung/Reinigung des Produktstromes (Modul 4)
• Eine Ausgestaltung sieht einheitliche und vorzugsweise genormte Schnittstellen insbesondere der Anschlüsse und Ableitungen der Reaktionsausgangsstoffe (Edukte), der Reaktionsprodukte (Produkte) und/oder der Energieversorgung vor, vorzugsweise als automatisch ver- und entriegelbare Kupplungselemente wie z.B. Einrast- oder Bajonettverbindungen oder einfache Steckverbindungen vor.
• Weiter bevorzugt sind diese Schnittstellen an der Außenwandung eines vorgenanten ISO-Containers mit einheitlicher Anordnung. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine parallele oder serielle Verschaltung mehrerer in jeweils eigenen Container angeordneten transportfähiger Anlagen über die einheitlichen Schnittstellen allein durch ein Andocken der genannten ISO-Container gemeinsam mit den genannten Schnittstellen. Vorzugsweise umfassen diese Schnittstellen Steuerleitungen für eine gemeinsame Steuerung der miteinander gekoppelt betreibbaren Anlagen über eine gemeinsame Steuereinheit.
• Eine Ausführung sieht Synthesereaktoren nur eines Typs vor, der sich für die Erzeugung sowohl von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen als auch von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen eignet und in jeweils im Rahmen einer dieser Möglichkeiten betrieben wird. Vorzugsweise sind die Reaktoren gleichartig und werden dabei je nach gewünschter Betriebsweise und ablaufender Synthesereaktion entweder parallel oder zusätzlich noch in Serie verschaltet. Die Wahl der Verschaltungsvariante ist von reaktionstechnischen Überlegungen abhängig.
• Eine Ausführung sieht Synthesereaktoren zweier unterschiedlicher Typen vor, wobei vorzugsweise mindestens ein Synthesereaktor zur Erzeugung von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen mit einer Ableitung und mindestens ein weiterer Synthesereaktor zur Erzeugung von aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe mit einer Ableitung vorgesehen ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht eine Reihenschaltung von mindestens zwei unterschiedlichen Synthesereaktoren vor, wobei in einem ersten Syntheseschritt in einem ersten Reaktor zunächst ein Zwischenprodukt herstellbar ist, das als Edukt mit oder ohne eine zwischengeschaltete Zwischenlagerung z.B. in einem Tank dem darauffolgenden Syntheseschritt in einem anderen Synthesereaktor zugeführt wird. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, den ersten und den darauf folgenden z.B. zweiten Syntheseschritt in demselben Reaktor oder Reaktorreihe durchzuführen, wobei das Zwischenprodukt zwischen zwei Syntheseschritten zwischengespeichert und/oder direkt rezykliert wird.
• Eine Rezyklierung erfolgt optional auch im laufenden Betrieb, d.h. ohne Prozessunterbrechung, wobei das Zwischenprodukt eines Prozessschrittes in das Edukt eingeleitet wird und damit diesen Prozessschritt erneut durchläuft. Durch eine Verwendung eines Reaktors wie vorgenannt für mehrere Syntheseschritte lassen sich die Anzahl der Reaktoren sowie der der Reaktortypen begrenzen, was in vorteilhafter Weise auch eine Reduzierung der für eine Aufrechterhaltung eines dezentralen Betriebs erforderlichen Anzahl an Ersatzteilen bedeutet.
• Bei der beanspruchten Ausführung insbesondere für exotherme Prozesse werden mehrere Synthesereaktoren parallel geschaltet. Dies dient insbesondere einer exakteren Prozessführung aufgrund besser kontrollierbarer Teilvolumina. Dies bewirkt vorteilhaft auch eine Erhöhung der Sicherheit gegenüber schwer kontrollierbaren Reaktionen wie Reaktionen mit hoher Exothermie, was den erforderlichen sicherheitstechnischen Aufwand der Anlage reduziert. Dies ist insbesondere bei mobilen Anlagen ein besonderer Vorteil, da nicht nur deren Gewicht und damit den Transportaufwand reduziert, sondern je nach gesetzlichen Rahmenbedingungen zur Sicherheit auch die Möglichkeiten hinsichtlich des Aufstellungsortes erweitert. Zudem lassen sich aufgeteilte Reaktionsvolumina in einem vorgegebenen Raum z.B. in einem ISO-Container flexibler und damit besser unterbringen.
• Eine Substitution einer großen Komponente durch mehrere gleichartige, aber parallel zueinander geschaltete kleinere Komponenten bewirkt eine Redundanz, die bei einem Ausfall einer dieser kleineren Komponenten nicht gleich zwingend einen Totalausfall der gesamten Anlage bewirkt, sondern einen weiteren Betrieb mit verminderter Leistung ermöglicht. Die defekte Komponente kann zudem während des laufenden Betriebs ausgetauscht oder repariert werden. Die Verfügbarkeit einer funktionsfähigen Anlage erhöht sich damit. Außerdem sind kleinere Austauschkomponenten besser als Ersatzteile vorhaltbar (Lagerhaltung), beibringbar (Versand) und aufgrund ihrer geringeren Masse montierbar, ein für den vorgesehenen dezentralen Einsatz der Anlage erheblicher Vorteil.
• Eine Parallelschaltung mehrerer kleinerer Komponenten begünstigt zudem einen Teillastbetrieb der Anlage, indem je nach erforderlicher Kapazität einzelne der parallel geschalteten Komponenten aktivierbar oder desaktivierbar sind und die Anlage in ihrer Kapazität flexibel an die Erfordernisse anpassbar ist. Zudem können dadurch verwendete, aber nicht mehr aktive Katalysatoren ausgetauscht oder regenerativ behandelt, aufbereitet und wieder verwendbar bzw. einsatzfähig gemacht werden, beispielsweise durch oxidatives Abbrennen.
• Eine Ausführung sieht eine Reihenschaltung mehrerer Reaktoren vor, wobei in jedem in Reihe geschalteten Reaktor eine Teilreaktion stattfindet, was die Kontrollierbarkeit der einzelnen Prozessschritte verbessert und die Sicherheit gegenüber schwer kontrollierbaren Reaktionen wie stark exothermen Reaktionen erhöht.
• Für den Betrieb einer Anlage zur Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas kommen vorzugsweise Druckluft und Elektrizität als Energiequellen zum Einsatz. Als Betriebsmittel sind Stickstoff und Synthesegas notwendig, vorzugsweise aus einem Speichermedium (z.B. aus einer Druckflasche, Drucktank) oder einem anderen chemischen Prozess. Synthesegas wird vorzugsweise einer Flugstromvergasung entnommen und nach Reinigung optional durch Kompressoren auf einen erforderlichen Druck verdichtet. Der Druck der Stickstoffversorgung muss aus Sicherheitsgründen 20 bar höher als der Betriebsdruck der Anlage liegen.
• Eine Ausgestaltung sieht einen mobilen Betrieb auf einem Schiff, beispielsweise Containerschiff vor. Die in Container angeordneten Module sind zu einer dreidimensionalen Anordnung entsprechend der erforderlichen Aufgabe zusammenfassen.
• Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mit Figuren näher erläutert. Es zeigen
• 1 ein schematisches Schaltbild einer Anlage mit einem Synthesereaktor zur Durchführung einer Synthese von sauerstoffhaltigen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen,
• 2a und b jeweils ein schematisches Schaltbild einer Anlage mit zwei parallel (a) oder zwei in Serie (b) geschalteten Synthesereaktoren zur Erzeugung von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen und zur Erzeugung von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie
• 3 eine schematische Darstellung der in 1 dargestellten Anlage in einem 40 Fuß ISO-Container.
• Die in 1 beispielhaft dargestellte Anlage der KIT-Pilotanlage MOSYS dient zur Durchführung stark exothermer Reaktionen, insbesondere der Synthese von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen wie Dimethylether (DME), Methanol (MeOH) oder Kohlenwasserstoffen wie z.B. Kerosin, Benzin aus Synthesegas. Die Anlage ist in einen handelsüblichen 40 Fuß-Seecontainer (ISO-Container) eingebaut (vgl. 3).
• Wie das Schaltbild in 1 zeigt, umfasst die Anlage wie dargestellt einen Synthesereaktor 6 zur Erzeugung von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen sowie von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen. Typische Betriebsparameter eines Versuchs zur Synthese von DME werden in Klammern angegeben (Pmax = 100 bar, Tmax = 270°C) . Die Einspeisung des Synthesegases in die Anlage erfolgt über einen Synthesegasanschluss 1a (Volumenstrom bis 6 m³/h NTP) parallel zu einer Einspeisung von Wasserstoff und Stickstoff über je einen H₂-Anschluss 1b (Volumenstrom bis 6 m³/h NTP), einen N₂-Anschluss 1c (Volumenstrom bis 6 m³/h NTP) und einem Wasseranschluss 1d (Massestrom bis 1.5 kg/h). Der Synthesegasanschluss, Wasseranschluss und der H₂-Anschluss führen zu je einem Kompressor 2 bzw. einer Pumpe 2a (für den Wasseranschluss), zur Einstellung eines jeweiligen Betriebsdrucks. Die gasförmigen genannten Ausgangsstoffströme werden über je eine Durchflussregulierung 3 in eine gemeinsame Leitung 4 zu einem elektrischen Erhitzer 5 und von diesem direkt in den Synthesereaktor 6 weitergeleitet. Dort erfolgt eine Synthese (Verweilzeit 0,1 < τ < 30 s) der genannten Ausgangsstoffe zu sauerstoffhaltigen sowie aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen (Reaktionsprodukte: H₂, CO, CO₂, DME, MeOH), die dann als Gas vorzugsweise ohne Druckabsenkung (80 bar) einer Reihenschaltung mehrerer Kühlungsabscheider 7 bis 9, umfassend jeweils einen Kühler 7a, 8a sowie jeweils einen nachgeschalteten Abscheider 7b, 8b, 9b, zugeführt werden. In einem ersten Kühler 7a erfolgt eine Abkühlung des Reaktionsprodukts auf 5°C und eine Abscheidung von zunächst Wasser und MeOH als flüssige Stoffe in einem ersten Abscheider 7b, gefolgt von einer Abkühlung auf -70°C in einem zweiten Kühler 8a und einer Abscheidung von CO₂ und DME von gasförmigen CO, H₂ und N₂ in einem zweiten Abscheider 8b. Anschließend erfolgt noch vor einer Einleitung des verbliebenen Reaktionsprodukts (DME, CO₂) in einen dritten Abscheider 9b für CO₂ eine Expansion auf 35 bar sowie eine Temperierung auf 25°C in einem dritten Erhitzer 9. In allen drei Abscheidern 7b, 8b und 9b werden zudem flüssige Stoffe (Wasser und Methanol; DME und CO₂; DME) abgetrennt und in einen Tank 10 geleitet. Das den dritten Abscheider verlassende DME wird als das gewünschte Reaktionsprodukt nach einer Druckregulierung 13 im Beispiel in Produktgasflaschen 14 abgefüllt. Die gasförmigen Produkte aus dem zweiten und dritten Abscheider werden über eine als Abgas über Abgasleitung 11 einer Fackel 12, alternativ einem anderen Abgassystem zugeführt. Alternativ lässt sich das Abgas oder Teile davon vorzugsweise nach Durchlauf eines Temperierungswärmetauschers 15 mit Druckregulierung 17 über eine Rezyklierungsleitung 16 in die gemeinsame Leitung 4 für die Edukte einspeisen.
• 2a und 2b offenbaren jeweils ein schematisches Schaltbild der in 1 dargestellten Anlage, jedoch wie beansprucht mit zwei parallel (2a) oder alternativ beispielhaft zwei in Serie (2b) geschalteten Synthesereaktoren. Diese können etwa zum Wechselbetrieb zur Synthese von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen oder zur Synthese von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen und folgender Synthese von aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden.
• 3 eine schematische Darstellung der in 1 dargestellten Anlage in einem 40 Fuß ISO-Container 18. Die Anlage im Container bildet eine autark funktionsfähige Einheit, die abgesehen von mindestens einen Anschluss und mindestens einer Ableitung sowie einer Energieversorgung keine weiteren technischen Schnittstellen aus dem Containment aufweist. Synthesereaktor 6 und Nebenaggregate sind in einem Stahlskelett 19 eingesetzt, das wiederum vorzugsweise mit Feder-Dämpfer-Elemente im ISO-Container aufgehängt ist. Ferner ist im Beispiel je ein Teil des Containers als Schaltstelle 20 mit einer Steuerungseinheit 21 zur Steuerung der Synthese und als Lagerraum 22 für die Aufnahmen von nicht dargestellten Tanks und oder Druckflaschen für die Edukte und Reaktionsprodukte vorgesehen.
• Der Synthesereaktor 6 ist im Beispiel senkrecht angeordnet und ist in dieser Bauform in seiner Höhe begrenzt. Eine Aufteilung der Synthese auf mehrere kleinere entweder parallel oder hintereinander geschaltete Synthesereaktoren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der installierbaren Leistung bei vorhandener Bauhöhe.
• Bezugszeichenliste

1a

Synthesegasanschluss

1b

H₂-Anschluss

1c

N₂-Anschluss

1d

Wasser-Anschluss

2

Kompressor

2a

Pumpe

3

Druchflussregulierung

4

Gemeinsame Leitung

5

Elektrischer Erhitzer

6

Synthesereaktor

7

Kühlungsabscheider für Wasser/MeOH

7a

Erster Kühler

7b

Abscheider für Wasser/MeOH

8

Kühlungsabscheider für CO₂/CO/H₂/N₂

8a

Zweiter Kühler

8b

Abscheider für CO₂/CO/H_2/N₂

9

Kühlungsabscheider für DME

9b

Abscheider für DME

10

Tank

11

Abgas

12

Fackel

13

Druckregulierung

14

Produktgasflaschen

15

Temperierungswärmetauscher

16

Rezyklierungsleitung

17

Druckregulierung

18

40 Fuß Iso-Container

19

Stahlskelett

20

Schaltstelle

21

Steuerungseinheit

22

Lagerraum

23

Anlagengrenze - Containerwand

• Literatur:
1. [1] EP 2 028 173 B1
2. [2] Ohno Y.: DME Production from Coal & Biomass; 2nd Int. Conf. & Exhibition on Gaseous Fuels, Panaji, 2009
3. [3] Stöcker M.: Methanol-to-hydrocarbons: catalytic materials and their behavior; Microporous and Mesoporous Materials Vol. 29 (1999) 3-48
4. [4] Chang C.D.: Methanol to Hydrocarbons; Catal. Rev. 25 No. 1 (1983) 1-118
5. [5] Olah G.A., Goeppert A., Prakash G.K.S.: Beyond Oil and Gas; Wiley-VCH 2006, 249-252
6. [6] Lee S., Gogate M.R., Kulik C.J.: Fuel Sci. Technol. Int. 13 (1995) 1039-1058
7. [7] Chang C.D.: Catal. Rev. 15 (1983) 1
8. [8] Vogel G.H.: Verfahrensentwicklung; Wiley-VCH, Weinheim 2002
9. [9] WO 2012/006478 A9
10. [10] US 2005/0222278
11. [11] US 2009/0299795
12. [12] US 2001/0045375

Claims (5)

1. Anlage zur Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegas, umfassend a) mindestens zwei Synthesereaktoren (6) zur Erzeugung von sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffen und/oder von aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen mit Nebenaggregaten (5), b) mindestens einen Anschluss (1a) für das Synthesegas, c) mindestens eine Ableitung für die sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffe und/oder für die aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie d) eine Steuerungseinheit (21) zur Steuerung der Synthese, wobei e) die Anlage eine autark funktionsfähigen Einheit bildet, f) in einem mobilen Containment (18) angeordnet ist, die abgesehen von mindestens einen Anschluss und mindestens eine Ableitung sowie eine Energieversorgung keine weitere technische Schnittstelle aus dem Containment aufweist sowie g) die mindestens zwei Synthesereaktoren parallel verschaltet sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Synthesereaktor zur Erzeugung von sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffen mit einer Ableitung und mindestens ein Synthesereaktor zur Erzeugung von aliphatischen, zyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe mit einer Ableitung vorgesehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend zum Anschluss Mittel zur Reinigung und/oder Analyse des Synthesegases vorgesehen sind.
4. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesegas Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält, und die sauerstoffhaltig funktionalisierenden Kohlenwasserstoffe Dimethylether und/oder Methanol, umfassen.
5. Anlage nach Anspruch 4, umfassend einen weiteren Reaktor zur Umsetzung von Dimethylehter in aliphatische zyklische und aromatische Kohlenwasserstoffe.

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