DE1904566B2

DE1904566B2 - Verfahren zum aufarbeiten von produkten der methanolsynthese

Info

Publication number: DE1904566B2
Application number: DE19691904566
Authority: DE
Inventors: Benjamin Brooklyn N.Y. Chernoff (V.St.A.)
Original assignee: Chemical Construction Corp., New York, N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1968-01-31
Filing date: 1969-01-30
Publication date: 1973-05-30
Also published as: DE1904566A1; GB1199263A; FR2001065A1; US3531266A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufarbeiten von Produkten der Methanolsynthese unter Verwertung der Nebenprodukte zur Energiegewinnung, bei welchem der Gasstrom aus der Methanolsynthese abgekühlt wird und das Rohmethanol kondensiert wird, das nichtkondensierte Hochdruckgas abgetrennt und zum Teil wieder in die Synthese zurückgeführt wird, das kondensierte Rohmethanol dinch Destillation gereinigt wird, die im Rohmethanol enthaltenen, leichter als Methanol flüchtigen, gasförmigen Produkte als Niederdruckgas abgetrennt werden.

Das Synthesegas für die katalytische Methanolherstellung wird im allgemeinen durch katalytische Wasscrdampfreformierung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs wie Methan oder Petroleum hergestellt. Solche Verfahren sind z. B. in dei USA.-Patentschrift 351 563 beschrieben. Eine Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas wird z. B. in den USA.-Patentschriften 3 129 065 und 3 127 248 beschrieben. Eine geeignete Hochdruckvorrichtung für die Durchführung der katalytischen Synthese von Methanoldampf aus Synthesegas ist z. B. in der USA.-Patentschrift 3 212 862 beschrieben. Eine weitere Vorrichtung für diesen Zweck ist in der USA.-Palentschrift 366 461 beschrieben.

Die Reinigung von rohem, flüssigem Methanol durch Destillation ist in der USA.-Patentschrift 230 156 beschrieben. Die Verwendung von Nebenprodukten der Methanolsynlhese zu Heizzwecken iv.w. von Teilen des Kreislaufüases zu enerseiischcn Zwecken ist in den deutschen Auslegeschrifien 1 220 841 und I 146 865 beschrieben.

Ähnliche Verfahren werden auch in der deutschen

Auslegeschrift 1 064 156, der deutschen Palentschrift 811348, der französischen Patentschrift 1 490 688 und der britischen Patentschiift 836 909 beschriebe;:.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die

Nachteile der bisherigen Verfahren zu beheben und insbesondere die Verluste an verwendbarem Treib-

ίο stoff zu vermindern bzw. auszuschalten, wobei darüber hinaus auch das Entstehen \on Luftverschmutzungen verhindert werden soll.

Das vo!liegende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daßVian den nicht in die Synthese zuriickgeführten Teil des Hochdruckgases mit dem aus der Rohmethanoldestillation abgetrennten Niederdruckgas vereinigt und dieses Gasgemisch, welches einen mittleren Druck hat. zu energetischen Zwecken verwendet.

2c- Gemäß der Erfindung gehl man daher so vor. dab man das Hochdruck-Reinigungsgas in einem Aspirator, in dem der Niederdruckstrom eingeleitet wird, expandieren läßt, um ein Gasgemisch von Zwischendruck zu erzeuge'i, welches für energetische Zwecke verwendet wird.

In der deutschen Auslegeschrifl 1 251 727 wird ein Verfahren zur destillaliven Aufarbeitung von Rohmethanol beschrieben, bei welchem eine Ziirückführung des gereinigten Methanols vorgesehen ist.

Jedoch wird auf die Verwendung der Nebenprodukte in dieser Druckschrift nicht Bezug genommen.

In der deutschen Auslegeschrift 1 66S 878 wird ein Verfahren /um Reinigen von Methanol beschrieber, welches mit höheren Acetylenen und aromatischen Verbindungen verunreinigt ist. Dort wird zwar die Verwendung von Nebenproduki.cn als Brenngase beschrieben, doch findet sich hierin kein Hinweis mil die erfindungsgemäß erfolgende Kombination des Hochdruckgases mit dem Niederdruckdestillations-

4G abgas. Vielmehr erfolgt bei dem Verfahren dieser Druckschrift die gesamte Entfernung der höheren Acetylene und der aromatischen Verbindungen aus dem Methanol bei einem geringfügigen überatmospfarischem Druck liegenden Druck statt.

Die erfindungsgemäß vorgenommene Kombination des Hochdrtickgases mit dem Niederdruckgas wird daher durch diese Druckschriften nicht nahegelegi.

Gegenüber diesen Verfahren gemäß dem Stand der

Technik i . als I lauptvorteil der Erfindung der Umstand zu sehen, daß der Kopfdampf von der Methanoldestillation wirksam gewonnen und als eine Komponente eines zu energetischen Zwecken verwendeten Gasgemisches von Zwischendruck verwertet wird.
In den meisten der bestehenden Methanolanlagen wird der Kopfdampf von der Destillation des rohen synthetischen Methanöls in die Atmosphäre abgelassen. Dieses Vorgehen ist allgemeine Praxis, da der Druck des Kopfdampfes, wie er von den Destillationsrückflußtrommeln freigesetzt wird, für die Treibgasbrenner in dem Anlagenkomplex zu niedrig ist. Daher wird bisher der Kopfdampf in die Atmosphäre abgelassen. Das führt zu einem Verlust von verwendbarem Treibgas und darüber hinaus zu Luftverschmutzungen, da der Kopfdampf verschiedene organische Bestandteile, wie Methanol und Dimethyläther. enthält.

Somit wird das am Kopf abgenommene Niederdruckgas bei der Destillation des rohen, synthetischen

Methanols wirksam wiedergewonnen und als Treibgas von Zwisehendruck verwertet, indem man den Gasstrom in das Hochdruckgas von der Methanolsyntheseschleife einleitet oder aspiriert. Das Hochdruckgas wird in einer Säugpumpe oder in einer anderen geeigneten Gasexpansionsvorriehtung, wie einen Düsen-Ejektor, in den der Gasstrom eingeleitet wird und unter Druck gesetzt w ird, expandiert. Das entstehende Gasgemisch ist zur Verwendung als Treibgas von Zwisehendruck geeignet. Bei einer bevorzugten Ausführungsfoim wird das Treibgasgemisch von Zwisehendruck in den katalytischer! VVasserdampfreformierer übergeführt, in welchem das rohe Methanolsynthesegas durch kaialytische Wasserdampfreformierung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs hergestellt wird. Das Treibgasgemisch wird verbrannt, um mindestens einen I eil des erforderlichen Wärmebedarfs für den kaUil\ tischen Dampfreformer zur Verfügung zu stellen.

An Hand der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausfiihrungsform des erfindungsgemäßen Verfahren-, beschrieben. Die Zeichnung stellt ein Fließschema einer Ausführungsform der Erfindung dar. v\ ic sie auf die \erwertung des Kopl'dampfes von der Destillation von rohem synthetischem Methanol als Treibgas zur Beheizung eine* katalytischer! Primär-Wasserdampfrel'ormierens. in welchem rohes Methanolsynthesegas hergestellt wird, angewandt wird.

1 ist ein katalytischer VVasserdampfreformierer zur Konvertierung eines Gemisches aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff und Wasserdampf zu Synthesegas. Die aus dem Strom 2 aus flüssigem Kohlenwasserstoff, dem Wasserdampfstrom 3 und dem Kohlendioxid-Strom 4 bestehenden Zufuhrströme werden zu dem Zufuhrstrom 5 vereinigt, der bei einem typischerweise in dem Mereich von 3 bis 50 kg/cm- liegenden Druck der katalytischer! Wasserdampfreformierung zugeführt »ird. In manchen hüllen kann man auf den Strom 4 verzichten, so beispielsweise, wenn der Strom 2 aus Petrolcumdampf besteht, in welchem bereits das geeignete Verhältnis von Kohlenoxiden zu Wasserstoff im dem reformierten Synthesegas zur Verfügung gestellt wird. Der Strom 5 wird parallel durch eine Vielzahl von mit Katalysator gefüllten Reformierrohren, »ie z.B. das Rohr 6. geleitet. Die Rohre sind mit einer Charge eines geeigneten Rcformierungskatalysators. wie /.. B. Nickel, Kobalt oder deren Oxide, die auf einen geeigneten Träger aufgebracht sind, gefüllt. Das Rohr 6 wird von außen durch die Verbrennung von Treibgasströmen 7 und 8 innerhalb der Einheit 1 geheizt. Die Ströme 7 und 8 werden teilweise wie nachstehend gezeigt und gemäß der Erfindung geführt. Aus dem Rohr 6 wird ein roher reformierter Synthesefasstrom 9 bei erhöhten, typischerweise im Bereich von 800 bis 1100 C liegenden Temperaturen ausgetragen. Der Strom 9 enthält nun hauptsächlich Wasserstoff und Kohlenoxide, zusammen mit restlichem Wasserdampf und einer kleinen Menge von Inertgasen, wie Methan. Der Strom 9 weist ein geeignetes Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenoxidcn für Methi'.iolsynthesegas auf. Der Strom wird zunächst in dem Prozeßabgaserwärmungskessel 10 abgekühlt, was durch Wärmeaustausch mit Kondensat oder dem Kesselziifi'.hrvvasserstrom 11, der zur Bildung des Prozeßvvasserdampfstroms 12 verdampft wird, geschieht. Der abgekühlte Prozeßsynthesegasstrom 13, der von der Einheit JO mit einer typischerweise in dem Bereich von 400 bis 600 C liegenden Temperatur ausgetragen wird, wird in einem Wärmeaustauscher 1-J weiter abgekühlt. Dieser kann in der Praxis aus einer Reihe von Wärmeaustauschern bestehen, die den Synthesegasstrom durch Wärmeaustausch mit Kesselzufuhrvvasser oder Kondensatwasser und iv.il den Prozeßströmen abkühlen. Das letzte Abkühlen Ue^ Synthesegasstroms in diesem FVII geschieht durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser. Der erhaltene, vollkommen abgekühlte Synthesegasstrom 15 besitzt nun

ίο eine typischerweise im Bereich von 30 bis SO C liegende Temperatur und einen Druck im Bereich von 2 bis 40 kg/cm'-. Der Strom 15 enthält eine kondensierte flüssige Wasserphase, die von der Synthesegasphase dadurch abgetrennt wird, daß der Strom 15 in den Separator 16 geleitet wird. Letzterer ist ein mit Trennbk-chen ausgestatteter oder zyklonartiger Gas-Flüssigkcitsseparalor herkömmlicher Bauart. Der abgetrennte flüssige Wasserstron. 17 wird von der Einheit 16 entnommen und kann verworien oder nach Durehströmen eines Entgasers als Prozeßkondensai zurückgeführt werden.

Der von der Einheit 16 ausgetragene wasserfreie Prozeßsvnihesegasstrom 18 ist nun zur Verwendung als Zusatz zu dem Methanolsv nthesegas geeignet und wird in dem Zenlrifugalkompressor 19 auf den Methanolsynthesegasdruck komprimiert, kin Lmführungssynthesegasstrom 20. der, wie nai^! stehend beschrieben, von der Syntheseschleife herkommt, wird in die Endstufe oder in das Rad des Kompressors 19 geleitet, um mit dem teilweise komprimierten Frischgasstrom 18 vermischt und darauf folgern; wieder in die Methanolsynthese zurückgeführt zu weiden. Der völlig komprimierte Synthesegassirom 21 wird von der Einheil 19 bei einem Druck, der siel·.

typischerweise im Bereich von 50 bis :<00 kg cm- behndet. und einer Temperatur im Bereich von etwa 30 bis 130 C ausgetragen und durch Wärmeaustausch mit dem heißen, katalytisch umgesetzten Gas auf eine geeignete Temperatur für die katilytische Methanolsynthese erhitzt. Der Si">m 21 wird durch einen Gas-Gaswärmeaustauscher 22 geleitet. Dei erhaltene Be-.sehickungssynthesegasstrom 23, der aus der Einheit 22 ausgetragen wird, befindet sich nun auf einer erhöhten Temperatur, die typischerweise im Bereich von 250 bis 400 C liegt, und ist für die Einführung in die Methanolsynthese geeignet.

Der Strom 23 wird nun in den Methanolsv nthesekonverter 24 geleitet, in welchem die katalytische Konvertierung eines Teils des Synthesegases zu dampfförmigem Methanol stattfindet. In der Einheit 24 findet ein Herkömmlicher Katalysator für die Methanolsynthese. wie Zinkchromit, Verwendung. Der Katalysator wird im allgemeinen in einer Vielzahl von in Reihe a~geordneter Betten zur Verfügung gestellt, wobei eine Zwischenbetlkühlung durch Nebeninjektion eines Teils des Stroms 21 in die Einheit 24 zwischen den Betten erzielt wird, um ein Abschrecken des heißen Gasstroms zwischen den Stufen der katalytischen Konvertierung vorzusehen. Aus der Einheit 24 wird ein heißer konvertierter Gasstrom 25 mit einer typischerweise im Bereich von 300 bis 450C liegenden Temperatur ausgetragen. Der Strom 25 enthält Methanoldampf und nicht umgesetztes Synthesegas. Der Strom 25 wird nun abgekühlt, um das rohe, flüssige Synthesemethanol selektiv zu kondensieren.

Der Strom 25 wird zunächst durch den Wärmeaustauscher 22 geleitet, worauf der erhaltene teilweise ahgeküh'te Gasstrom 26, nun mit einer Temperatur,

5 6

.lic sich typischerweise im Bereich von 150 bis 250 C versehen. Die Böden 39 können aus Ventilböden, befindet, in dem Wärmeausl uschci 27 weiter ab- Siebböden. Blascnaufsat/platten oder anderen Eingckühlt. Dieser kann in der Praxis aus einer Vielzahl richtungen zum Inkontaklbringcn von Dampf und von in Reihe geschnitten Wärmeaustauschern bc- Flüssigkeit bestehen. In den oberen Teil der Säule 38 stehen, wobei der anfängliche Wärmeaustausch und 5 wird ein Wasserstrom 40 eingeleitet. Dieser ergibt das anfängliche Kühlen des umgesetzten Gasstroms eine wäßrige Lösimgsphase in der gesamten Kolonne, durch indirekten Wärmeaustausch mit heißem Wasser Vom Kopf der Einheit 38 wird ein Dampfstrom 41 oder einem Prozeßstrom stattfindet und dann ein entfernt. Dieser Strom 41 enthält dampfförmiges Wärmeaustausch mit Kühlwasser stattfindet. Der er- Methanol, flüchtige Bestandteile, wie Dimcthyläthcr, haltene Prozeßstrom 28 befindet sich auf einer Tempe- io und geringe Anteile weiterer organischer Verunreiniratur, die typischerweise im Bereich von 20 bis 80'C gungen, von Bestandteilen des Synthesegases und liegt. Dieser Strom enthält eine kondensierte, flüssige Methan. Der Strom 41 wird in dem Wärmeaus-Phase, die aus rohem Synthesemethanol besteht. Der tauscher 42 abgekühlt und teilweise kondensiert. Der Strom 28 wird in einen Gas-Flüssigkeitsseparator 29 entstandene Gas-Flüssigkeitsmischstrom 43 wird in geleitet, der eine herkömmliche Separatoreinheit dar- 15 die Rückflußtrommel 44 geleitet. Die hauptsächlich stellt und hinsichtlich seiner Bauart der oben beschrie- aus Methanol bestehende flüssige Phase wird von der benen Einheit 16 ähnlich sein kann. Die nicht um- Einheit 44 in die Säule 38 auf dem Weg über den gesetzte Gasphase wird aus der Einheit 29 durch den Strom 45 als flüssiger Rückfluß zurückgeleitet.
Strom 30 entfernt. Dieser Strom wird in einen Rück- Die restliche Kopfdampfphase wird der Trommel 44 führungsstrom 20 und einen Reinigungsstrom 31 auf- ao auf dem Wege über den Strom 46 entnommen und gegeteilt. Der Strom 20 wird in die Methanolsynthese, maß der Erfindung weiterverarbeitet. Der Strom 46 wie oben beschrieben, zurückgeführt. Der Hochdruck- wird mit relativ niedrigem Druck, der sich typischerreinigungsstrom 31, der zur Verringerung der Konzen- weise i;n Bereich von 1 bis 10 kg/cm² befindet, hertration an Inertstoffen aus der Syntheseschleife ent- gestellt >:nd besteht aus gasförmigen oder dampffernt werden muß, wird nach der Erfindung in der as förmigen Komponenten, die sich von dem Strom 41 untenstehend erläuterten Weise verwertet. Der Strom ableiten. Der Strom 46 wird nun in einen Ejektor 47 31 wird im allgemeinen von der Syntheseschleife bei eingeleitet oder eingesaugt. D^r Ejektor 47 ist ein erhöhtem Druck, der sich typischerweise im Bereich geeigneter Düsenaspirator odc.r Ejektor. Die Bevon 50 bis 500 kg/cm² befindet, entnommen. wegungskraft fur die Ansaugung des SiroiiiN 46 in die

Aus der Einheit 29 wird durch den Strom 32 bei 30 Einheit 47 wird dadurch zur Verfügung gestellt, daß stark erhöhtem Druck flüssiges, rohes Synthese- ein Strom 31 sich in der Einheit 47 expandiert und daß methanol entnommen. Dieses wird durch das Druck- sich in der Einheit 47 Ströme 31 und 46 miteinander reduzierventil 33 geleitet, um den Druck des rohen vereinigen, um den ausgetragenen kombinierten Gas-Methanols auf einen für die darauffolgende Reinigung strom 48 von Zwischendruck, der sich im allgemeinen durch Destillation geeigneten Druck zu verringern. Der 35 im Bereich von 3 bis 30 kg/cm² befindet, zu bilden. Der erhaltene rohe flüssige Methanolstrom 34. der durch Druck des Stroms 48 ist in allen Fällen wesentlich das Ventil 33 abgegeben wird, befindet sich nun auf- höher als derjenige des Stroms 46. Dadurch wird die verringertem Druck, der typischerweise im Bereich Verwertung des Stroms 46 als eine Komponente des von 2 bis 12 kg cm² liegt. Der Strom 34 enthält eine Zwischendrucktrcibgasstroms 48 ermöglicht. Der entstandene Gasphase, deren Entstehung auf die Ver- 40 Strom 48 kann nun als solcher als Treibgas verwertet ringerung des Drucks zurückzuführen ist. Diese ge- werden, doch wird nach dieser bevorzugten Ausfühbildete Gasphase enthält hauptsächlich Bestnndteile rungsform der Erfindung der Strom 48 mit dem des Synthesegases, einschließlich von Wasserstoff, Strom 36 kombiniert, um einen kombinierten Trcib-Kohlenmonoxid und Inertgasen, wie Methan zusam- gasstrom 49 zu bilden. Der Strom 49 kann nun durch men mit Methanoldampf. Der Strom 34 wird in den 45 den Strom 50 teilweise oder total einer äußeren Ver-Sinktank 35 geleitet, aus dem der gebildete Gasstrom wertung zugeführt werden als Treibgas. Der S.rom 49 36. der aus dem Sinkreinigungsgas besteht, entnommen wird jedoch vorzugsweise als Treibgas zur Beheizung und nach der Erfindung weiterverwertet wird. Dieser des Wasserdampfreformers 1 verwendet. In diesem Strom 36 wird gewöhnlich mit Wasser gewaschen, um FaI! wird der Strom 51 mit einem Naturgasstrom 52 vor der weiteren Verwendung Methanol als wäßrige 5° kombiniert und der kombinierte Treibgasstrom 53 Lösung in einem gepackten Belüftungsgaswäscher, der wird in die Ströme 7 und 8. die wie obenstehend behier nicht gezeigt ist, zu gewinnen. schrieben, eingesetzt werden, aufgeteilt.

Von der Einheit 35 wird auch ein roher flüssiger In der Extraktionsdestillationssäule 38 wird dei

Methanolstrom 37 entfernt. Dieser Strom 37 besitzt flüssige Bodenstrom, der aus teilweise gereinigtei

gewöhnlich einen Druck, der sich typischerweise 55 wäßriger Methanollösung besteht, durch den Strom 54

im Bereich von 2 bis 12 kg/cm² befindet, sowie entfernt. Dieser wird in den Umführungsstrom 5f

eine Temperatur, die typischerweise im Bereich von und den Prozeßstrom 56 aufgeteilt. Der Strom wird

20 bis 80° C liegt. Der Strom 37 wird nun zur Reinigung wie nachstehend beschrieben werden wird, zur Her

in eine geeignete Destillationsanlage überführt. In stellung von hochgereinigtem Methanol weiterver

diesel wird ein Kopfdampfstrom erzeugt und nach der 60 arbeitet. Der Strom 55 wird durch einen Wärmeaus

Erfindung weiterverwertet. Bei dieser bevorzugten tauscheraufwärmer 57 geleitet. Der erhaltene Dampf

Ausführungsform der Erfindung wird der Strom 37 Flüssigkeitsmischstrom 58 wird in die Einheit 38 untei

zunächst einer Extraktionsdestillation mit Wasser dem niedrigen Bodenabschnitt rückgeführt, um Damp

unterworfen. Hierzu wird Wasser eingesetzt, um die und einen Beheizungseffekt für die Destillation zu

relative Flüchtigkeit der Verunreinigungen zu erhöhen. 65 Verfügung zu stellen.

Der Strom 37 wird in den Mittelabschnitt eines Ex- Der Strom 56 wird in den Mittelabschnitt eine

traktionsdestiiiationsturins 38 geleitet. Dieser ist mit Rektifiziersjr.gssäule 59 geleitet. Diese trennt durcl

einer Vielzahl von Destillationsplatten oder -Böden 39 Destillation die restlichen Verunreinigungen und da

Wasser von dein als Produkt anfallenden wasserfreien Methanol ab. Die Säule 59 ist hinsichtlich ihrer Bauart der Säule 38 ähnlich. Sie ist mit einer Vielzahl von Böden 60 verschen, die aus Blasen, Aufsetzventilen oder Siebböden bestehen können. Die Methanolkomponente des Stroms 56 wird in der Säule 59 verdampft und bewegt sich in der Säule nach oben. Durch den Strom 61 wird von dem oberen Abschnitt der Säule reines, wasserfreies Methanol, gewöhnlich als Flüssigkeit entnommen. Vom Kopf der Kolonne wird ein Dampfstrom 62 entfernt. Der Strom 62 kann abgekühlt und teilweise gcrückflußt werden, wobei der restliche Dampf verworfen wird. Ein Nebenstrom 63 wird gleichfalls gewöhnlich von der Kolonne 59 abgezogen. In manchen Fällen können mehrere untere Abzapfungen vorgesehen sein. Der Strom 63 enthält Methanol zusammen mit restlichen hochsiedenden Verunreinigungen. Der Strom 63 kann nach einem älteren Vorschlag des Erfinders zur Gewinnung von Methanol und höhere Alkohole weiterverarbeitet werden. Von der Einheit 59 wird ein wäßriger Bodenstrom 64 entfernt und in den Umführungsstrom 65 und einen Strom 66 aus überschüssigem Wasser aufgeteilt. Letzterer kann verworfen oder in den Prozeß über den Strom 40 zurückgeführt werden. Der Strom 65 wird in dem Wärmeaustauscheraufwärmer 67 erhitzt und teilweise verdampft. Der erhaltene Dampfflüssigkciisinischstrorn 68 wird in den unteren Teil der Einheit 59 zurückgeführt, um einen Heizeffekt für die Rektifizierung vorzusehen.

Neben den obenstehend beschriebenen Verfahrensweisen sind noch zahlreiche Alternativen möglich. Die angegebenen Bereiche der Prozeßvariablen, wie der Temperatur und des Drucks, stellen eine bevorzugte Ausführungsform für die optimale Nutzung der Erfindung dar. In bestimmten Fällen kann jedoch das erfindungsgemäße Verfahren auch außerhalb dieser Bereiche durchgeführt werden, allerdings mit der Ausnahme, daß der Druck des Stroms 31 immer wesentlich größer als derjenige des Stroms 46 ist. so daß in dem Ejektor 47 ein Ansaugungseffckt erzielt wird und der Strom 48 bei Zwischendruck über dem Druck des Stroms 46 hergestellt wird. Die Einheit 19 kann in manchen Fällen aus einem Kolbenkompressor bestehen. In diesem Fall wird der Strom 20 in einer gesonderten Gaskomprimierungseinheit auf den Druck des Stroms 21 komprimiert und daran anschließend mit dem Strom 21 kombiniert. Die Einheit 24 kann im Alternativfall auch mit Zwischenbcllkühlschlangen oder mit anderen bekannten Einrichtungen zur Abkühlung von Gasen versehen sein, um den Gasstrom zwischen den Katalysatorbettstufen abzukühlen. In anderen Fällen kann die Einheil 24 ein einziges Katalysatorbett und einen unteren integralen Wärmeaustauscher enthalten. In diesem Fall kann das Katalysatorbett dadurch gekühlt werden, daß man einteilige vertikale Kühlrohre, durch die das kalte eintretende Synthesegas geleitet wird, vorsieht. Der Strom 36 kann gesondert als Treibgas oder in manchen Fällen für andere Zwecke eingesetzt werden. In diesem Fall besteht der Strom 49 vollständig aus dem Strom 48. In manchen Fällen können zur Reinigung des rohen Synthesemethanolstroms 37 auch andere Destillationsverfahren Anwendung finden, an Stelle, daß man die Verarbeitung in den Einheiten 38 und 59 vornimmt. In diesem Fall würde der Strom 46 von anao deren Destillationsverfahren herrühren. Schließlich kann es in manchen Fällen gewünscht werden, ein Treibgas mit höherem Druck herzustellen, als es durch die Anwendung eines einzigen Düsenaspirators möglich ist. In diesen Fällen kann man zwei Stufen der Düsenansaugung und Kompression vorsehen. Der Hochdruckreinigungsstrom 31 würde in zwei Ströme oder Teile aufgeteilt werden. Der erste Reinigungsstrom würde durch einen primären Düsenansauger oder Ejektor expandiert werden. Dieser würde den Destillationsdampfstrom 46 einleiten und einen Mischgasstrom von Zwischendruck ergeben. Der Mischgasstrom würde dann in einen sekundären Düsenaspirator eingesaugt, durch welchen der zweite Reinigungsgasstrom expandiert würde, um einen Endtriebgasstrom mit erhöhtem Druck zu ergeben.

Nachstehend soll ein Beispiel für die industrielle Anwendung der Erfindung gegeben werden.

Beispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde bei einer Anlage mit einer Kapazität von 1000 t/Tag synthetischer Methanols angewandt. In Tabelle 1 sind die FlielJgeschwindigkeiten. die Zusammensetzungen und die Betriebsbedingungen der Hauptprozeßströme zusammengesetzt. Der Reformierbeschickungsstrom wurde aus einem Gemisch von Prozeßnaturgas, Wasserdampf und Kohlendioxid gebildet.

Tabelle

Fließaeschwindigkeit, kg/h ···.;···..,"

Zusammensetzung der einzelnen Strome. Mol-Prozent Methanol .

Athan und höhere Kohlenwasserstoffe

Wasser

Kohlendioxid

Kohlenmonoxid

Wasserstoff

Stickstoff

Methanol · · · ·;''''

Flüchtige Bestandteile (Dimetnylather)

Temperatur der Ströme, ⁰C

Druck der Ströme kg/cm²

	9») j	Strom Nr.	21*) j	/. C	25*)
*5) I**	50.600	*18) I**	272.000	358	272.000
31.300	2.31	50.600	20.17		22.26
76.17		2.31	—	—
2.01		—	0.03	1.46
	7.22		3.38	2.44
2U,31	21.77	7^22	9.83	6.96
	68.28	21.77	61.75	56.47
0,14	0.42	68.28	4.74	5.23
1,37		0.42	0.10	5.05
			_	0.13
	940		380
510	22,15	39	346
24,65	19.05

inn CO1/C1 T

Fortsetzung Tabelle I

10

	20	31	Snom Nr. 34	36**)	37
Fließceschwindiokeit kc/li	221,500 23,77	3100 23,77	47,400 1,46	751 38,39	44.550 0,05
Zusammensetzung der Ströme, Molprozent Methanol	0,02	0,02	21,17		22,65
Wasser	2,60	2,60	0,14	3,62
Kohlendioxid	7,43 60,45	7,43 60,45	0,49 1,70	12,96 44,81	0,02 0,05
Kohlenmonoxid	5,61	5,61	0,01	0,22
Wasserstoff	0,12	0,12	73,11		77,23
Stickstoff	49 338	49 338	1,92 45 3,86	50 3,5
Methanol	45 3,5
Flüchtige Bestandteile (Dimethyläther)
Temperatur der Ströme, °C
Druck der Ströme, kg/cm²

Fortsetzung Tabelle I

	46	Strort 51	ι Nr. 52	61
Fließgeschwindigkeit, kg/h	1,579 2,23 0,32 0,21 0,76	5,430 24,22 0,04 2,57 7,70	14,500 93,94 2,48 1,95	37,700
Zusammensetzung der Ströme, Molprozent Methan	2,61 0,01 25,27 68,59 36 1,19	53,92 4,44 1,98 5,13 45 3,5	1,63 20 3,5	0,01
Äthan und höhere Kohlenwasserstoffe Wasser
Kohlendioxid
Kohlenmonoxid
Wasserstoff	99,99 70 1,33
Stickstoff
Methanol
Flüchtige Bestandteile (Dimethyläther) Temperatur der Ströme ⁰C
Druck der Ströme, ke/cm²

*) Die Fließgeschwindigkeit und die Zusammensetzung beziehen sich auf Trockenbasis.

**) Nettosinkreinigungsstrom nach dem Reinigen mit Wasser zur Gewinnung des Methanols und Dimethyläthers. Die erhalten wäßrige Lösung wird in den Abschnitt zur Destillation des rohen Methanols geleitet.

In Tabelle II ist der Wassergehalt der jeweiligen Pi ozeßströmc angegeben. 45

Die Grundzüge der Erfindung sind auf eine Anlage mit einer Kapazität von 600 t/Tag Methanol anwendbar, in diesem Fall beträgt der gesamte untere Heizwert des Extraktionssäule-Kopf dampfes etwa 5000000 Kcal/h.

Tabelle II

50 Wassergehalt, kg/h

Strom Nr. I 9

47,000

27,700

Hierzu 1 Blatt Zeichnunsen

Claims

I 904 566 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufarbeiten von Produkten der Methanolsynthese unter Verwertung der Nebenprodukte /Air Energiegewinnung, bei welchem der Gasstrom aus der Methanolsynthese abgekühlt wird und das Rohnietanol kondensiert wird, das niehtkondensiene Hochdruckgas abgetrennt und zum Teil wieder in die Synthese zurückgeführt wird, das kondensierte Rohmethanol durch Destillation gereinigt wird, die im Rohmethanol enthaltenen, leichter als Methanol flüchtigen, gasförmigen Produkte als Niederdruckgab, abgetrennt w erden, dadurch gekennzeichnet, daß man den nicht in die Synthese zurückgeführten Teil • 'es 1 iochdru .'.gase-, mit dem aus der Rohmethanoldesiillalion abgetrennten Niederdruckgas vereinigt und dieses Gasgemisch, welches einen mittleren Druck hat, zu energetischen Zs\ecken verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das erhalten^ Gasgemisch zur Verbrennung in einem katalytiy:hen Wasserdampfreformierer zur katalytischen Wasserdampfreformierung eines Kohlenwasserstoffs zur Urzeugung eines Gassiroms für die Melhanolsynthese verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß c'as ges mie erhaltene Gasgemisch in die kaiak'ische Reformierung zusammen mit einem Kohlenwa:- erslofftreibgas zur Verbrcniumu mit Luft eingeleitet wird.