DE19541339A1 - Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid - Google Patents
Verfahren zum Gewinnen von KohlenmonoxidInfo
- Publication number
- DE19541339A1 DE19541339A1 DE19541339A DE19541339A DE19541339A1 DE 19541339 A1 DE19541339 A1 DE 19541339A1 DE 19541339 A DE19541339 A DE 19541339A DE 19541339 A DE19541339 A DE 19541339A DE 19541339 A1 DE19541339 A1 DE 19541339A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carbon monoxide
- fraction
- rich
- nitrogen
- methane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0261—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/40—Carbon monoxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0252—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/40—Features relating to the provision of boil-up in the bottom of a column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/76—Refluxing the column with condensed overhead gas being cycled in a quasi-closed loop refrigeration cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
- F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/08—Internal refrigeration by flash gas recovery loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/24—Quasi-closed internal or closed external carbon monoxide refrigeration cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/42—Quasi-closed internal or closed external nitrogen refrigeration cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid aus einem mit
Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan
enthaltenden Gasstrom, bei dem
- a) der Gasstrom abgekühlt und partiell kondensiert wird,
- b) die bei der partiellen Kondensation anfallende erste Wasserstoff-reiche Fraktion abgezogen wird,
- c) das bei der partiellen Kondensation anfallende Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Kondensat einer Wasserstoff-Strippkolonne zugeführt wird,
- d) in dieser eine Auftrennung in eine zweite Wasserstoff-reiche und eine weitere Kohlenmonoxid-reiche Fraktion erfolgt, und
- e) diese Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion bei tiefer Temperatur in eine hoch reine Kohlenmonoxidfraktion und eine im wesentlichen Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion aufgetrennt wird.
Aufgrund erhöhter Reinheitsanforderungen an die Zerlegungsprodukte, der immer
größer werdenden Bedeutung der Betriebskosten einer Anlage, sowie der ständigen
Verbesserung der zur Verfügung stehenden thermodynamischen Daten, vollzog sich
bei der H₂/CO-Zerlegung in den letzten Jahren ein stetiger technischer Wandel.
Als Hauptlieferant für einen im wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan,
gegebenenfalls mit Stickstoff verunreinigten Gasstrom ist nach wie vor der Steam-
Reformer zu nennen. Aber auch die Schwerölvergasung mit Sauerstoff - also eine
partielle Oxidation - hat, eine billige Sauerstoff-Quelle vorausgesetzt, in den letzten
Jahren an Bedeutung als H₂/CO-Lieferant gewonnen.
Der größte Teil des so erzeugten Kohlenmonoxids wird bei der Ameisen- und
Essigsäureproduktion verwendet. Ein weiterer Abnehmer findet sich in der
Polycarbonatchemie, die als Rohstoff Phosgen hoher Reinheit und dieser wiederum
Kohlenmonoxid höchster Reinheit erfordert. Der Methangehalt des Kohlenmonoxids
muß hierbei kleiner 10 Mol-ppm, der Wasserstoffgehalt kleiner 1000 Mol-ppm betragen.
Der bei der CO-Reingewinnung erzeugte Wasserstoff dient, gegebenenfalls nach einer
anschließenden Feinreinigung, zu den verschiedensten Hydrierzwecken.
Einen Überblick über die im Einsatz befindlichen Verfahren zur Herstellung von
Kohlenmonoxid und als Nebenprodukt Wasserstoff geben die Artikel von R. Fabian in
LINDE-Berichte aus Technik und Wissenschaft Nr. 55,1984, Seite 38 bis 42 und Dr. R.
Berninger in LINDE-Berichte aus Technik und Wissenschaft Nr. 62,1988, Seite 18 bis
23.
Oftmals wird der Fachmann mit dem Problem hoher Stickstoffgehalte im
Einsatzgasstrom konfrontiert. Höhere Stickstoffgehalte treten insbesondere bei der
Verwendung von Erdgas oder stickstoffhaltigen Raffineriegasen auf. Der im
Einsatzstrom enthaltene Stickstoff macht sich insbesondere bei der
Tieftemperaturzerlegung störend bemerkbar.
Zur Lösung der durch den Stickstoff entstehenden Probleme sind verschiedene
Möglichkeiten bekannt:
Zunächst kann man in bestimmten Fällen statt der Spaltung eines stickstoffhaltigen
gasförmigen Einsatzes einen Öl- oder Kohlevergasungsprozeß einsetzen, bei dem in
der Regel geringere Stickstoffgehalte vorliegen. Abgesehen davon, daß man bei dieser
Verfahrensführung auf einen anderen Einsatzstoff übergehen muß, weist sie den
Nachteil auf, daß es nicht unbedingt das kostengünstigste Verfahren ist. So sind
Vergasungsprozesse bei Anlagen mit einer Kohlenmonoxidproduktion von weniger als
ca. 5000 Nm³/h in der Regel zu aufwendig.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Stickstoffgehalt, solange er sich noch
innerhalb vertretbarer Grenzen bewegt, einfach im Kohlenmonoxid in Kauf zu nehmen.
Diese an sich einfache Verfahrensführung hat jedoch den entscheidenden Nachteil,
daß die Prozeßführung des Kohlenmonoxid verarbeitenden Verfahrenschrittes
schwierig und aufwendig wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den gasförmigen
Einsatz vor der Spaltung einer Stickstoffabtrennung zu unterziehen. Diese Lösung
erfordert jedoch eine zweite Tieftemperaturzerlegung vor der Spaltung mit den
entsprechenden erforderlichen Vorreinigungsschritten. Das Verfahren ist deshalb mit
erheblichem zusätzlichem Aufwand verbunden.
Schließlich wäre es noch möglich, das Kohlenmonoxid aus dem Gasstrom statt durch
Tieftemperaturzerlegung durch Waschverfahren zu gewinnen. Ein derartiges Verfahren
ist z. B. aus dem Bild 6 sowie der dazugehörigen Beschreibung des letztgenannten
LINDE-Berichtes bekannt. Bei dieser Prozeßführung wird das im abgekühlten
Einsatzgas enthaltene Kohlenmonoxid in einer Methan-Waschkolonne mit tiefkaltem
Methan ausgewaschen. Das Kondensat dieser Methan-Waschkolonne wird
anschließend einer Wasserstoff-Strippkolonne zugeführt, in der der gelöste Wasserstoff
ausgeheizt wird. Das nunmehr Wasserstofffreie, im wesentlichen aus Kohlenmonoxid
und Stickstoff bestehende Gemisch wird in einer nachgeschalteten Rektifizierkolonne in
eine Stickstoff/Kohlenmonoxid-Fraktion sowie eine schwere Methan-Fraktion
aufgetrennt. Letztere wird zumindest teilweise wieder auf Rohgasdruck gepumpt und
dient als Waschmittel in der Methan-Waschkolonne. Die entstandene
Stickstoff/Kohlenmonoxid-Fraktion wird in einer weiteren Rektifizierkolonne in eine
Stickstoff-Fraktion sowie eine Kohlenmonoxid-Produktfraktion aufgetrennt.
Die Integration einer Stickstoff/Kohlenmonoxid-Auftrennung innerhalb eines
Wasserstoff/Kohlenmonoxid-Zerlegungsprozesses ist jedoch mit erheblichen
Mehrkosten verbunden. Auch steigt der benötigte Energiebedarf deutlich, während die
Kohlenmonoxidausbeute um einige Prozente sinkt. Im Vergleich mit einer ansonsten
notwendigen Stickstoff-Abtrennung aus dem Erdgas vor dem Steamreformer stellt
diese Lösung dennoch in vielen Fällen die rentablere und einfachere dar, wenn der
Stickstoff-Gehalt im Kohlenmonoxidprodukt begrenzt werden muß.
Enthält das Einsatzgas keinen oder nur geringe Mengen an Stickstoff, so vereinfacht
sich die Prozeßführung in der Regel erheblich; ein Beispiel hierfür zeigt Bild 7 des
bereits mehrfach erwähnten Artikels in dem ein Kondensationsprozeß mit
vorangestellter Druckwechseladsorption beschrieben ist. Hierbei wird das bei einer
partiellen Kondensation anfallende Kohlenmonoxid-reiche Kondensat in einer
Wasserstoff-Strippkolonne von Wasserstoff und in einer nachgeschalteten
Rektifizierkolonne von Methan befreit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Gewinnen von
Kohlenmonoxid aus einem mit Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff,
Kohlenmonoxid und Methan enthaltenden Gasstrom anzugeben, daß zum einen
verfahrenstechnisch einfacher und zum anderen billiger als bekannte Verfahren ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
- f) die aus der Wasserstoff-Strippkolonne abgezogene Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion einer ersten Rektifizierkolonne zugeführt wird,
- g) in dieser eine Auftrennung in eine Stickstoff-reiche und eine Kohlenmonoxid reiche, Methan enthaltende Fraktion erfolgt,
- h) die Stickstoff-reiche Fraktion abgezogen wird,
- i) die Kohlenmonoxid-reiche, Methan enthaltende Fraktion einer zweiten Rektifizierkolonne zugeführt wird, und
- k) in dieser eine Auftrennung in die hochreine Kohlenmonoxid-Produktfraktion und eine im wesentlichen Methan enthaltende Fraktion erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid aus einem mit
Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan
enthaltenden Gasstrom kommt ohne die bisher verwendete Methanwäsche aus. Statt
dessen wird die im wesentlichen von Wasserstoff befreite Kohlenmonoxid-reiche,
Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion zwei nacheinander angeordneten
Rektifizierkolonnen zugeführt. Hierbei erfolgt in der ersten der beiden
Rektifizierkolonnen die Auftrennung in eine Stickstoff-reiche und eine Kohlenmonoxid-
reiche, Methan enthaltende Fraktion. Anschließend wird in der zweiten der beiden
Rektifizierkolonnen das restliche Methan entfernt und so eine hochreine
Kohlenmonoxid-Produktfraktion, die die gewünschte Produktreinheit aufweist,
gewonnen.
Während das eingangs beschriebene und in Bild 6 des erwähnten LINDE-Berichts
beschriebene Verfahren insgesamt 4 (Rektifizier)Kolonnen aufweist, werden für das
erfindungsgemäße Verfahren lediglich 3 (Rektifizier)Kolonnen benötigt. Aus dieser
Tatsache resultiert eine Verringerung der Investitionskosten für eine derartige Anlage.
Zudem handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um einen
verfahrenstechnisch weitaus einfacheren Prozeß.
Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, daß wenigstens
ein Teilstrom der Kohlenmonoxid-Produktfraktion nach Verdichtung und kälteleistender
Entspannung der für den Prozeß benötigten Kältebereitstellung dient. Alternativ hierzu
kann die für den Prozeß benötigte Kältebereitstellung mittels eines geschlossenen
(Gemisch)Kältekreislaufs erfolgen. Hierbei eignet sich als Kältemittel für den
geschlossenen Kältekreislauf insbesondere Stickstoff.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere Ausgestaltungen davon seien anhand
der Fig. 1 bis 3 sowie der Tabellen A bis C näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid
aus einem mit Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff,
Kohlenmonoxid und Methan enthaltenden Gasstrom, wobei die für den
Prozeß benötigte Kältebereitstellung mittels eines Teilstromes der
Kohlenmonoxid-Produktfraktion erfolgt.
Fig. 2 Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid
aus einem mit Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff,
Kohlenmonoxid und Methan enthaltenden Gasstrom, wobei die für den
Prozeß benötigte Kältebereitstellung mittels eines geschlossenen
Kältekreislaufs erfolgt.
Fig. 3 Alternatives Verfahren bezüglich des geschlossenen Kältekreislaufs zum
Verfahren der Fig. 2.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Verfahren wird der mit Stickstoff verunreinigte, im
wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan enthaltende Gasstrom mittels
der Leitungen 1 und 1′ durch die Wärmetauscher E1 bzw. E2 geführt. In diesen wird der
Gasstrom gegen Verfahrensströme, auf die im folgenden noch näher eingegangen
werden soll, abgekühlt, wobei ein Großteil des Kohlenmonoxids, Stickstoffes und
Methans kondensiert. Der Gasstrom in Leitung 1 wird, falls nötig, vor der Zuführung in
den Tieftemperaturprozeß z. B. in einer Kohlendioxid-Wäsche vorgereinigt und mittels
einer Adsorberstation auf im Tieftemperaturprozeß tolerierbare Wasserrestmengen
gereinigt. Der aus dem Wärmetauscher E2 austretende, teilweise bereits kondensierte
Gasstrom wird mittels Leitung 1′′ einem Abscheider D zugeführt. Am Kopf des
Abscheiders D wird eine erste Wasserstoff-reiche Fraktion abgezogen, im
Wärmetauscher E2 gegen den abzukühlenden Einsatzgasstrom angewärmt, mittels
Leitung 2 dem Wärmetauscher E1, in dem eine weitere Erwärmung erfolgt, zugeführt
und anschließend mittels Leitung 2′ aus dem Verfahren abgeführt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die bei der partiellen Kondensation anfallende und mittels der Leitungen 2 und 2′
abgezogene erste Wasserstoff-reiche Fraktion einer Nachreinigungsstufe zugeführt
werden. Diese Nachreinigung der Wasserstoff-reichen Fraktion kann z. B. mittels
Adsorption, insbesondere mittels Druckwechseladsorption, oder mittels einer oder
mehrerer, vorzugsweise kaskardenartig angeordneter Membrantrennvorrichtungen
erfolgen. Die Kohlenmonoxidausbeute des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt ca.
85%. Unter Einbeziehung der Nachreinigung der Wasserstoff-reichen Fraktion, und
einer damit verbundenen Rückführung des Membran-Retentats bzw. einer damit
verbundenen Rückverdichtung des Spülgases der Druckwechseladsorption, läßt sich
die Kohlenmonoxidausbeute bis auf ca. 97% steigern.
Das im Sumpf des Abscheiders D anfallende Kohlenmonoxid-reiche, Methan und
Stickstoff enthaltende Kondensat wird mittels Leitung 3 einem Entspannungsventil a
zugeführt, in diesem entspannt und mittels der Leitung 3′ der Wasserstoff-Strippkolonne
T1 im oberen Bereich zugeführt. Am Kopf der Wasserstoff-Strippkolonne T1 wird mittels
Leitung 4 eine zweite Wasserstoff-reiche Fraktion abgezogen. Diese wird im
Entspannungsventil b entspannt und anschließend mittels Leitung 4′ der
Heizgasschiene (Leitungen 8, 15, 15′ und 15′′), auf die im folgenden noch näher
eingegangen wird, zugeführt. Das Kohlenmonoxid-reiche, Stickstoff und Methan
enthaltende Sumpfprodukt der Wasserstoff-Strippkolonne T1 wird mittels Leitung 5
abgezogen, im Entspannungsventil d entspannt und anschließend mittels Leitung 7
einer ersten Rektifizierkolonne T2 zugeführt. Zur Erzeugung des in der Wasserstoff-
Strippkolonne T1 benötigten Reboilerdampfes wird ein Teilstrom der mittels Leitung 5
aus der Wasserstoff-Strippkolonne T1 abgezogenen Sumpffraktion im Wärmetauscher
E2 gegen abzukühlende Verfahrensströme verdampft.
Am Kopf der ersten Rektifizierkolonne T2 wird eine Stickstoff-reiche Fraktion
abgezogen, im Entspannungsventil c entspannt und ebenfalls der bereits erwähnten
Heizgasschiene beigemischt. Mittels Leitung 9 wird aus der ersten Rektifizierkolonne
T2 eine Kohlenmonoxid-reiche, Methan enthaltende Sumpffraktion abgezogen. Ein
Teilstrom dieser Fraktion wird mittels Leitung 10 zur Erzeugung des in der
Rektifizierkolonne T2 benötigten Reboilerdampfes durch den Wärmetauscher E3, in
dem eine Verdampfung gegen abzukühlende Verfahrensströme erfolgt, geführt und
anschließend der Rektifizierkolonne T2 im unteren Bereich aufgegeben. Zur
Verbesserung der Trenneigenschaften in der Rektifizierkolonne T2 wird im oberen
Bereich eine Stickstoff/Kohlenmonoxid-Fraktion mittels Leitung 30 abgezogen, im
Wärmetauscher E4 abgekühlt und anschließend mittels Leitung 30′ wieder am Kopf der
Rektifizierkolonne T2 aufgegeben.
Die bereits erwähnte, mittels Leitung 9 abgezogene Kohlenmonoxid-reiche, Methan
enthaltende Fraktion wird, nach Abzug des Teiles der zu Gewinnung des
Reboilerdampfes benötigt wird, aufgeteilt. Ein Teilstrom wird im Entspannungsventil e
entspannt, mittels Leitung 11 dem Wärmetauscher E2 zugeführt und in diesem
vollständig verdampft. Anschließend wird der nunmehr vollständig verdampfte Teilstrom
mittels der Leitung 11′ dem mittleren Bereich einer zweiten Rektifizierkolonne T3 als
Zwischenheizung zugeführt. Der zweite Teilstrom wird, im Entspannungsventil f
entspannt und anschließend ebenfalls mittels der Leitung 12 der bereits erwähnten
zweiten Rektifizierkolonne T3 als Zwischenrücklauf aufgegeben.
Im Sumpf dieser Rektifizierkolonne T3 fällt eine im wesentlichen Methan enthaltende
Fraktion an, die mittels Leitung 13 abgezogen, im Entspannungsventil g entspannt und
anschließend mittels Leitung 13′ der bereits erwähnten Heizgasschiene zugeführt wird.
Ein Teilstrom dieser im wesentlichen Methan enthaltenden Fraktion wird zur Erzeugung
des notwendigen Reboilerstromes mittels Leitung 14 dem Wärmetauscher E3, in dem
die Verdampfung erfolgt, zugeführt und anschließend wieder im unteren Bereich der
zweiten Rektifizierkolonne T2 aufgegeben.
Diejenigen Ströme bzw. Fraktionen, die der Heizgasschiene zugeführt werden, werden
noch vor dem Wärmetausch E3 vereinigt. Sie werden dann mittels Leitung 15 dem
Wärmetauscher E3, in dem sie ausgewärmt werden, zugeführt, anschließend mittels
Leitung 15′ dem Wärmetauscher E1, in dem sie auf die gewünschte Abgabetemperatur
angewärmt werden, zugeführt und anschließend mittels Leitung 15′′ aus dem Prozeß
zur weiteren Verwendung, z. B. zur Unterfeuerung eines Steamreformers, aus dem
Prozeß abgezogen.
Am Kopf der Rektifizierkolonne T3 wird eine hochreine Kohlenmonoxid-Produktfraktion
mittels Leitung 16 abgezogen. Sie wird anschließend, nach Beimischung weiterer
Kohlenmonoxidströme mit Produktreinheit, auf die im folgenden noch näher
eingegangen wird, über die Leitungen 17 und 18 dem Wärmetauscher E2, in dem eine
Anwärmung gegen abzukühlende Verfahrensströme erfolgt, zugeführt. Mittels Leitung
18′ wird die Kohlenmonoxid-Produktfraktion dem Wärmetauscher E1, in dem eine
weitere Anwärmung auf die gewünschten Abgabetemperatur erfolgt, zugeführt. Daran
anschließend wird die erwärmte Kohlenmonoxid-Produktfraktion mittels Leitung 18′′
einem ein- oder mehrstufigen Verdichter V zugeführt und mittels Leitung 19 aus dem
Prozeß abgegeben.
Zur Kältebereitstellung für das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Teilstrom der
angewärmten und verdichteten Kohlenmonoxid-Produktfraktion mittels Leitung 20 dem
Wärmetauscher E1, in dem dieser Teilstrom gegen anzuwärmende Verfahrensströme
abgekühlt wird, zugeführt. Anschließend wird der abgekühlte Kohlenmonoxid-
Produktteilstrom mittels Leitung 20′ der Turbine T zugeführt und in dieser kälteleistend
entspannt. Zur Mengenkorrektur ist parallel zu der Turbine T eine Umgehungsleitung
21, die ein Regelventil x aufweist, vorgesehen. Der in der Turbine T kälteleistend
entspannte Kohlenmonoxidstrom wird mittels Leitung 22 aus der Turbine T abgezogen.
Nun erfolgt eine Aufteilung des entspannten Kohlenmonoxidstromes, wobei der
größere Teil mittels Leitung 23 dem Wärmetauscher E3 zugeführt wird. In diesem wird
er gegen die bereits erwähnten Verfahrensströme in den Leitungen 10,14 und 15
abgekühlt und kondensiert. Anschließend wird dieser Kohlenmonoxidteilsstrom mittels
Leitung 23 einem weiteren Verzweigepunkt zugeführt. Ein Teilstrom wird im
Entspannungsventil k entspannt und mittels Leitung 24 als Rücklauf im oberen Bereich
der Rektifizierkolonne T2 aufgegeben. Der zweite Teilstrom wird mittels Leitung 25 dem
Entspannungsventil 1 zugeführt, in diesem entspannt und anschließend einem
Kohlenmonoxidteilstrom, auf den im folgenden näher eingegangen wird, beigemischt.
Der nach der Aufteilung des Kohlenmonoxidstromes in Leitung 22 verbleibende
kleinere Teilstrom wird mittels Leitung 27 dem Wärmetauscher E2 zugeführt. In diesem
wird er gegen anzuwärmende Verfahrensströme abgekühlt und kondensiert und
anschließend mittels Leitung 27′ einem Verzweigepunkt zugeführt. Von diesem
Verzweigepunkt wird ein Teilstrom mittels Leitung 28 und Entspannungsventil h der
bereits erwähnten Kohlenmonoxid-Produktleitung 17 bzw. 18 zugeführt. Dieser
Teilstrom in Leitung 28 dient der Bereitstellung der benötigten Spitzenkälte im
Wärmetauscher E2. Der andere Kohlenmonoxidteilstrom wird im Entspannungsventil e
entspannt und anschließend mittels Leitung 29, nach vorheriger Zumischung des
Kohlenmonoxidteilstromes mittels Leitung 25, und mittels Leitung 26 dem
Wärmetauscher bzw. Kondensator E4 zugeführt. Anschließend wird dieser
Kohlenmonoxidstrom mittels Leitung 26′ der bereits erwähnten Kohlenmonoxid-
Produktfraktion in den Leitungen 16 bzw. 17 beigemischt.
Kohlenmonoxid-Verluste werden lediglich durch die der Heizgasschiene zugeführten
Wasserstoff-reichen, Stickstoff-reichen bzw. Methan-reichen Fraktionen, die jeweils
geringe Kohlenmonoxid-Gehalte aufweisen, verursacht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen, wie bereits erwähnt, das erfindungsgemäße Verfahren zum
Gewinnen von Kohlenmonoxid aus einem mit Stickstoff verunreinigten, im wesentlichen
Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan enthaltenden Gasstrom, wobei die für den
Prozeß benötigte Kältebereitstellung mittels eines geschlossenen Kältekreislaufs
erfolgt. Im folgenden soll jedoch nur auf die Unterschiede zu dem anhand der Fig. 1
beschriebenen Verfahren eingegangen werden.
Bei dem in den Fig. 2 und 3 beschriebenen Verfahren wird die am Kopf der
Rektifizierkolonne T3 anfallende Kohlenmonoxid-Produktfraktion mittels der Leitungen
40 und 42 abgezogen und dem Wärmetauscher E3 zugeführt. In diesem erfolgt eine
Anwärmung gegen abzukühlende Verfahrensströme, wonach die Kohlenmonoxid-
Produktfraktion mittels Leitung 42′ dem Wärmetauscher E1, in dem eine weitere
Anwärmung auf Abgabetemperatur erfolgt, zugeführt und anschließend mittels Leitung
42′′ aus dem Verfahren abgezogen wird.
Der Kältebereitstellung dient hierbei ein geschlossener Stickstoff-Kältekreislauf. Es ist
selbstverständlich, daß neben der Verwendung von Stickstoff als Kältemittel auch
andere Stoffe bzw. Stoffgemische Verwendung finden können. Im Falle des in der Fig.
2 beschriebenen Verfahrens ist die Anordnung des Stickstoff-Kreislaufes im großen
und ganzen identisch mit dem Kohlenmonoxid-Kreislauf, wie in der Fig. 1 dargestellt.
Nach der Verdichtung (V) und anschließender kälteleistender Entspannung (T) wird der
Kältemittelstrom in zwei Teilströme (Leitung 53 bzw. 56) aufgeteilt. Der
Kältemittelteilstrom in Leitung 53 wird im Wärmetauscher E3 abgekühlt und kondensiert
und anschließend mittels Leitung 53′ und Entspannungsventil m mit dem anderen
Kältemittelteilstrom vereinigt. Dieser wird zunächst mittels Leitung 56 dem
Wärmetauscher E2 zugeführt und in diesem gegen anzuwärmende Verfahrensströme
abgekühlt und kondensiert. Anschließend wird er mittels Leitung 56′ einem
Verzweigepunkt zugeführt, von dem ein erster Teilstrom mittels Leitung 57 einem
Entspannungsventil h zugeführt wird. Dieser Teilstrom dient der Bereitstellung der
benötigten Spitzenkälte im Wärmetauscher E2. Der zweite Teilstrom wird mittels
Leitung 58 dem Entspannungsventil i zugeführt, in diesem entspannt und anschließend
nach der bereits erwähnten Beimischung des anderen Teilstromes aus der Leitung 53′,
mittels Leitung 54 dem Wärmetauscher bzw. dem Kondensator E4 zugeführt. In diesem
dient er der Kältebereitstellung für die Verfahrensströme in den Leitungen 41 und 59
auf die im folgenden noch eingegangen wird. Anschließend wird der Kältemittelstrom
über die Leitungen 54′ und 55 dem Wärmetauscher E2 zugeführt und in diesem
angewärmt. Mittels Leitung 55′ wird er anschließend dem Wärmetauscher E1, in dem
eine weitere Erwärmung stattfindet, zugeführt und daran anschließend mittels Leitung
55′′ dem Verdichtereingang V zugeführt. Im Wärmetauscher bzw. Kondensator E4
werden die für die Rektifizierkolonnen T2 und T3 benötigten Rückläufe (Leitung 41, 41′
sowie Entspannungsventil p und Leitungen 59 und 59′) erzeugt.
Fig. 3 zeigt eine Variante der in der Fig. 2 beschriebenen Kältemittelführung. Hierbei
erfolgt die Aufteilung des Kältemittelstromes nicht mehr erst nach der kälteleistenden
Entspannung in der Entspannungsturbine T, sondern es wird bereits vor der Turbine T
ein Teilstrom des Kältemittels mittels Leitung 60 dem Wärmetauscher E2 zugeführt. In
diesem wird dieser Kältemittelteilstrom abgekühlt und kondensiert und anschließend
mittels Leitung 60′ dem bereits beschriebenen Verzweigepunkt vor den beiden
Entspannungsventilen h und i zugeführt.
Generell ist zu sagen, daß die Kältebereitstellung mittels eines Teilstromes der
Kohlenmonoxid-Produktfraktion - wie in Fig. 1 dargestellt - den Nachteil aufweist,
daß der Kohlenmonoxid-Verdichter V vergleichsweise teuer wird. Dafür kann jedoch die
Kohlenmonoxid-Produktfraktion unter Druck abgeben werden. Bei der Verwendung
eines geschlossenen Kältekreislaufs insbesondere eines Stickstoff-Kältekreislaufs kann
ein wesentlich kostengünstiger Verdichter V verwendet werden. Nachteilig bei dieser
Verfahrensführung ist jedoch, daß die Kohlenmonoxid-Produktfraktion in diesem Falle
nahezu drucklos anfällt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann, wie in der Fig. 3
dargestellt, die Kohlenmonoxid-reiche, Methan enthaltende Sumpffraktion aus der
Rektifizierkolonne T2 auf einen höheren Druck gepumpt werden, so daß die
Rektifizierkolonne T3 bei einem höheren Druck betrieben und die am Kopf der
Rektifizierkolonne T3 abgezogene Kohlenmonoxid-Produktfraktion bei höherem Druck
abgegeben werden kann. Da in diesem Falle der Teilstrom der Kohlenmonoxid-reichen,
Methan enthaltenden Sumpffraktion, der über das Entspannungsventil e entspannt
wird, bei einem höheren Druck verdampft werden muß, ist auch ein höherer
Kältekreislaufdruck notwendig. Dies bedeutet, daß der Verdichter V einen höheren
Austrittsdruck erzielen muß und derjenige Kältemittelteilstrom, der für die
Kältebereitstellung im Wärmetauscher E2 benötigt wird, nicht am Ausgang der
Entspannungsturbine T abgezogen werden sollte - wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist -
sondern bereits vor der Entspannungsturbine T.
Nachfolgend seien anhand der drei Tabellen 1 bis 3 die Stoffzusammensetzungen
sowie weitere Parameter, wie z. B. Druck, Temperatur, etc., einiger ausgewählter
Leitungen bzw. Verfahrensströme angeführt:
Claims (6)
1. Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid aus einem mit Stickstoff
verunreinigten, im wesentlichen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan
enthaltenden Gasstrom, bei dem
- a) der Gasstrom abgekühlt und partiell kondensiert wird,
- b) die bei der partiellen Kondensation anfallende erste Wasserstoff-reiche Fraktion abgezogen wird,
- c) das bei der partiellen Kondensation anfallende Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Kondensat einer Wasserstoff-Strippkolonne zugeführt wird,
- d) in dieser eine Auftrennung in eine zweite Wasserstoff-reiche und eine weitere Kohlenmonoxid-reiche Fraktion erfolgt, und
- e) diese Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion bei
tiefer Temperatur in eine hoch reine Kohlenmonoxidfraktion und eine im
wesentlichen Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion aufgetrennt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß - f) die aus der Wasserstoff-Strippkolonne abgezogene Kohlenmonoxid-reiche, Methan und Stickstoff enthaltende Fraktion einer ersten Rektifizierkolonne zugeführt wird,
- g) in dieser eine Auftrennung in eine Stickstoff-reiche und eine Kohlenmonoxid- reiche, Methan enthaltende Fraktion erfolgt,
- h) die Stickstoff-reiche Fraktion abgezogen wird,
- i) die Kohlenmonoxid-reiche, Methan enthaltende Fraktion einer zweiten Rektifizierkolonne zugeführt wird, und
- k) in dieser eine Auftrennung in die hochreine Kohlenmonoxid-Produktfraktion und eine im wesentlichen Methan enthaltende Fraktion erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
Teilstrom der Kohlenmonoxid-Produktfraktion nach Verdichtung und kälteleistender
Entspannung der für den Prozeß benötigten Kältebereitstellung dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Prozeß
benötigte Kältebereitstellung mittels eines geschlossenen (Gemisch)Kältekreislaufs
erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kältemittel für den
geschlossenen Kältekreislauf Stickstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die bei der partiellen Kondensation anfallende erste Wasserstoff-reiche Fraktion
einer Nachreinigungsstufe zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachreinigung der
Wasserstoff-reichen Fraktion mittels Adsorption, insbesondere mittels
Druckwechseladsorption oder mittels einer oder mehrerer, vorzugsweise
kaskadenartig angeordneter Membrantrennvorrichtungen erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541339A DE19541339B4 (de) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541339A DE19541339B4 (de) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19541339A1 true DE19541339A1 (de) | 1997-05-07 |
DE19541339B4 DE19541339B4 (de) | 2006-08-10 |
Family
ID=7776756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19541339A Expired - Fee Related DE19541339B4 (de) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19541339B4 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0928937A2 (de) * | 1998-01-13 | 1999-07-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in stisckstoffverschmutzten Wasserstoff und Methan enthaltenden Gasgemischen |
EP0933330A2 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abtrennung von Kohlenmonoxyd aus stickstoffhaltigen Gasmischungen, die auch Wasserstoff enthalten |
EP0949469A2 (de) * | 1998-04-09 | 1999-10-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen |
FR2843447A1 (fr) * | 2003-09-30 | 2004-02-13 | Air Liquide | Procede et installation de production de monoxyde de carbone par distillation cryogenique |
EP1762294A2 (de) | 2005-09-07 | 2007-03-14 | The Boc Group, Inc. | Abgasreinigungsverfahren |
FR2910602A1 (fr) * | 2006-12-21 | 2008-06-27 | Air Liquide | Procede et appareil de separation d'un melange comprenant au moins de l'hydrogene, de l'azote et du monoxyde de carbone par distillation cryogenique |
EP2226598A2 (de) | 2009-03-03 | 2010-09-08 | Air Products and Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid aus Gasgemischen mit Kohlenmonoxid |
CN108332510A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-07-27 | 上海华林工业气体有限公司 | 一种提高HyCO冷箱CO回收率的系统及方法 |
CN109502587A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-22 | 山东新和成氨基酸有限公司 | 一种使用隔壁塔提纯二硫化碳的方法 |
WO2019115966A1 (fr) | 2017-12-14 | 2019-06-20 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede et appareil de separation cryogenique d'un gaz de synthese contenant une etape de separation de l'azote |
CN109999617A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-12 | 中国天辰工程有限公司 | 一种降低低温甲醇洗尾气中co浓度的工艺 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215829A1 (de) * | 1982-04-28 | 1983-11-03 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur gewinnung von kohlenmonoxid |
FR2718725B1 (fr) * | 1994-04-13 | 1996-05-24 | Air Liquide | Procédé et installation de séparation d'un mélange gazeux. |
-
1995
- 1995-11-06 DE DE19541339A patent/DE19541339B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0928937A2 (de) * | 1998-01-13 | 1999-07-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in stisckstoffverschmutzten Wasserstoff und Methan enthaltenden Gasgemischen |
EP0928937A3 (de) * | 1998-01-13 | 1999-10-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in stisckstoffverschmutzten Wasserstoff und Methan enthaltenden Gasgemischen |
EP0933330A2 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abtrennung von Kohlenmonoxyd aus stickstoffhaltigen Gasmischungen, die auch Wasserstoff enthalten |
EP0933330A3 (de) * | 1998-02-02 | 2001-07-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abtrennung von Kohlenmonoxyd aus stickstoffhaltigen Gasmischungen, die auch Wasserstoff enthalten |
EP0949469A2 (de) * | 1998-04-09 | 1999-10-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen |
EP0949469A3 (de) * | 1998-04-09 | 2000-05-31 | Air Products And Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid in Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen |
FR2843447A1 (fr) * | 2003-09-30 | 2004-02-13 | Air Liquide | Procede et installation de production de monoxyde de carbone par distillation cryogenique |
WO2005033599A1 (fr) * | 2003-09-30 | 2005-04-14 | L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede et installation de production de monoxyde de carbone par distillation cryogenique |
EP1762294A2 (de) | 2005-09-07 | 2007-03-14 | The Boc Group, Inc. | Abgasreinigungsverfahren |
FR2910602A1 (fr) * | 2006-12-21 | 2008-06-27 | Air Liquide | Procede et appareil de separation d'un melange comprenant au moins de l'hydrogene, de l'azote et du monoxyde de carbone par distillation cryogenique |
WO2008078040A3 (fr) * | 2006-12-21 | 2009-05-22 | Air Liquide | Procédé et appareil de séparation d'un mélange comprenant au moins de l'hydrogène, de l'azote et du monoxyde de carbone par distillation cryogénique |
CN101568788B (zh) * | 2006-12-21 | 2011-11-02 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 通过低温蒸馏分离至少包含氢、氮和一氧化碳的混合物的方法和设备 |
US8555673B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-10-15 | L'Air Liquide, Société pour l'Étude et l'Éxploitation des Procédés Georges Claude | Method and device for separating a mixture of at least hydrogen, nitrogen, and carbon monoxide by cryogenic distillation |
EP2226598A2 (de) | 2009-03-03 | 2010-09-08 | Air Products and Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid aus Gasgemischen mit Kohlenmonoxid |
EP2226598A3 (de) * | 2009-03-03 | 2014-12-03 | Air Products and Chemicals, Inc. | Trennung von Kohlenmonoxid aus Gasgemischen mit Kohlenmonoxid |
WO2019115966A1 (fr) | 2017-12-14 | 2019-06-20 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede et appareil de separation cryogenique d'un gaz de synthese contenant une etape de separation de l'azote |
CN108332510A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-07-27 | 上海华林工业气体有限公司 | 一种提高HyCO冷箱CO回收率的系统及方法 |
CN109502587A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-22 | 山东新和成氨基酸有限公司 | 一种使用隔壁塔提纯二硫化碳的方法 |
CN109999617A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-12 | 中国天辰工程有限公司 | 一种降低低温甲醇洗尾气中co浓度的工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19541339B4 (de) | 2006-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0701968B1 (de) | Verfahren zum Gewinnen einer Kohlenmonoxid-Reinfraktion | |
DE69504735T2 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Kohlenmonoxyd | |
EP0100923B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Gasgemisches | |
EP0563702A2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von hochreinem Wasserstoff und hochreinem Kohlenmonoxid | |
EP0017174A1 (de) | Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches | |
EP0092770A2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kohlenmonoxid | |
DE69004994T3 (de) | Lufttrennung. | |
EP1724542A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Produkten aus Synthesegase | |
DE60313863T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur trennung eines gemischs von wasserstoff und kohlenmonoxid | |
EP1729077A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Produkten aus Synthesegas | |
DE19541339B4 (de) | Verfahren zum Gewinnen von Kohlenmonoxid | |
DE69900516T2 (de) | Verfahren und Anlage zur kombinierter Herstellung einer Ammoniak-Synthesemischung und Kohlenmonoxyd | |
DE69909143T2 (de) | Trennung von Kohlenstoffmonoxid aus stickstoffverschmutzten, Wasserstoff und Methan enthaltenden Gasgemischen | |
DE19519197A1 (de) | Verfahren zum Rückgewinnen von Kohlenmonoxid aus einem wenigstens Kohlenmonoxid, Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Purgegas der Essigsäuresynthese | |
WO2006092266A1 (de) | Verfahren zum gleichzeitigen gewinnen einer helium-und einer stickstoff-reinfraktion | |
DE4325513A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung eines hochreinen Kohlenmonoxid-Produktstromes und eines Wasserstoff-Produktstromes | |
EP2095047A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von produkten aus synthesegas | |
DE4210638A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von hochreinem wasserstoff und hochreinem kohlenmonoxid | |
EP0313883B1 (de) | Verfahren zur Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Zerlegung mittels partieller Kondensation bei tiefer Temperatur | |
DE69414282T2 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Drucksauerstoff | |
DD142749A5 (de) | Verfahren zur gewinnung von kohlenmonoxid und wasserstoff | |
EP2192365A2 (de) | Prozess zur Minimierung von Rückführgas in einem Kondensationsprozess | |
DE3315930A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zerlegung eines gasgemisches | |
DE102012015340A1 (de) | Verfahren zur kryogenen Abtrennung von Methan aus Synthesegas, insbesondere Oxogas | |
DE10015605A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Xenon durch Tieftemperatur-Zerlegung einer Xenon-haltigen Sauerstoff-Fraktion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LINDE AG, 80807 MUENCHEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110601 Effective date: 20110531 |