DE4004862A1 - Methanolsynthese mit frischgaszufuhr - Google Patents
Methanolsynthese mit frischgaszufuhrInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Methanol-
Synthese aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid un
ter Druck und bei erhöhter Temperatur unter Einsatz wenig
stens eines Methanol-Reaktors mit Katalysator, wobei ein
Teilstrom den den Reaktor verlassenden Methanol-Produktga
ses über einen Methanol-Abscheider, Wärmetauscher u. dgl.
zurück in den Methanol-Reaktor geführt wird.
Aus der DE-A 25 29 591, die nur als Beispiel aus einer Viel
zahl von Literaturstellen dienen soll, ist es bekannt,
Frischgas nach einer gewissen Vorbehandlung, beispielsweise
in einem Kompressor, zu mischen, und zwar mit im Kreislauf
geführten, einen Seperator entnommenen Methanol-Produktgas,
um dieses Gemisch dann dem Haupteintritt des Synthesegas
reaktors vorgewärmt zuzuführen. Vor der Vorwärmung wird da
bei ein Teil dieses Gemisches aus Frischgas und im Kreis
lauf geführten Gases unvorgewärmt Abschreckeintritten des
Reaktors zugeführt. In jedem Falle wird dem Reaktor bei der
Verfahrensweise nach der DE-A 25 29 591 immer ein Gemisch
aus Frischgas und Kreislaufgas zugeführt, unabhängig davon,
ob es dem Haupteintritt vorgewärmt oder den Katalysatorbet
ten als Kühlgas zugeführt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Reak
tionsbedingungen, insbesondere auch die Optimierung des
Reaktors mit Einsparung von Katalysatorvolumen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrensmäßig da
durch gelöst, daß das zu behandelnde Frischgas nach einer
Vorwärmung ungemischt direkt auf das erste Blatt des Metha
nol-Reaktors geleitet und das im Kreislauf geführte Synthe
segas als Quenchgas dem Methanol-Reaktor zugeführt wird.
Es hat sich gezeigt, daß stöchiometrisches Frischgas, wel
ches das erste Bett beaufschlagt, aufgrund des höheren Par
tialdruckes der Reaktanten für den gleichen Umsatz weniger
Katalysatorvolumen benötigt als dies bei der bekannten
Schaltung der Fall ist. Nach der ersten Zumischung von
Kreislaufgas als Quenchgas ändert sich die stöchiometrische
Kennzahl der Mischung. Dies kann dann in der gewünschten
Weise durch Mehrstufenzumischung jeweils optimiert werden,
derart, daß insbesondere im Abscheider die dort gewünschten
Verhältnisse herrschen.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß vor Abschei
dung des Rohmethanols das Methanol-Produktgas einem Gas-/
Gaswärmeaustauscher zur Vorwärmung des Frischgases zuge
führt wird. Grundsätzlich ist diese Technologie für sich
gesehen bekannt, sie bildet aber in Verbindung mit der im
Anspruch 1 angegebenen Lehre eine zweckmäßige Weiterbil
dung.
Die Erfindung sieht auch vor, daß wenigstens zwei Methanol-
Synthesereaktoren eingesetzt werden, wobei diese Reaktoren
parallel und/oder in Serie angeordnet sind und wobei das im
Kreislauf geführte Gas in Aufteilung den Synthesereaktoren
aufgegeben wird.
Zur Lösung der oben formulierten Aufgabe sieht die Erfin
dung auch eine Anlage vor, die sich dadurch auszeichnet,
daß parallel und/oder in Reihe wenigstens zwei Methanol-Re
aktoren vorgesehen sind mit je einem ausschließlich von un
gemischtem Frischgas beaufschlagten Hauptgaseintritt und
mit einer der Anzahl der Katalysatorbetten entsprechenden
Anzahl von Quenchgaseintritten.
Die oben zur Verfahrensweise beschriebenen Vorteile gelten
hier in gleicher Weise, d. h., die Methanol-Reaktoren können
insbesondere kleiner gebaut werden mit den sich daraus erge
benden Vorteilen.
Die Kombination aus Zuleitung des Frischgases im Hauptgas
eintritt und des als Kreislaufgas geführten Quenchgases
nach dem ersten Bett, macht eine optimale Regelung und Ver
besserung der Reaktionsbedingungen möglich.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fi
gur ein prinzipielles Schaltbild.
In der in Fig. 1 dargestellten Anlage sind zunächst die an
lagenwesentlichen Elemente mit "römischen" Ziffern bezeich
net, wobei in der Figur in etwa von rechts nach links die
folgenden Anlagenelemente dargestellt sind:
Ia erster Methanol-Reaktor
Ib zweiter Methanol-Reaktor
II Gas-/Gaswärmeaustauscher
III Anfahrwärmeaustauscher
IV Luftkühler
V Kondensator
VI Abscheider
VII Entspannungsbehälter
VIII Kreislaufverdichter
IX Synthesegasverdichter.
Ib zweiter Methanol-Reaktor
II Gas-/Gaswärmeaustauscher
III Anfahrwärmeaustauscher
IV Luftkühler
V Kondensator
VI Abscheider
VII Entspannungsbehälter
VIII Kreislaufverdichter
IX Synthesegasverdichter.
Zur weiteren Beschreibung sei der Lauf des Frischgases und
nachfolgend derjenige des als Purgegas eingesetzten Kreis
laufgases beschrieben:
Mit dem Pfeil unten links in der Figur ist der Eintritt des Frischgases bzw. Synthesegases in den Synthesegasverdichter IX angegeben. Das Synthesegas wird über die Leitung 2 nach dem Verdichter IX über die Wärmetauscher II und III den mit 3a und 3b bezeichneten Hauptgaseintritten der beiden Metha nol-Reaktoren Ia und Ib über die Leitungen 2a und 2b zuge führt.
Mit dem Pfeil unten links in der Figur ist der Eintritt des Frischgases bzw. Synthesegases in den Synthesegasverdichter IX angegeben. Das Synthesegas wird über die Leitung 2 nach dem Verdichter IX über die Wärmetauscher II und III den mit 3a und 3b bezeichneten Hauptgaseintritten der beiden Metha nol-Reaktoren Ia und Ib über die Leitungen 2a und 2b zuge führt.
Nach den einzelnen, nicht näher bezeichneten Betten und Zu
mischung von Kreislaufgas als Purgegas, die entsprechenden
Zuführungen sind durch die Pfeile 4 angedeutet, verläßt das
Gasgemisch als Methanol-Produktgas die Reaktoren Ia und Ib
über die Leitungen 5a und 5b, beaufschlagt den Gas-/Gaswär
meaustauscher II, im dargestellten Beispiel einen Luftküh
ler IV, einen Kondensator V und beaufschlagt über die Lei
tung 6 den Abscheider VI.
Das im Dom des Abscheiders VI abgenommene Gas wird teilwei
se als Purgegas über die Leitungen 7 dem System entnommen
und teilweise als Kreislauf bzw. Quenchgas über die Lei
tung 8 dem Kreislaufgasverdichter VIII zugeführt, um
schließlich über die Leitung 9 den stufenmäßigen Purgegaszu
führungen 4 bei den Methanol-Reaktoren Ia und Ib zugeleitet
zu werden.
Um diesen Kreis darstellerisch etwas deutlicher werden zu
lassen, sind die Leitungen 5a, 5b, 6, 8 und 9 als durchgezo
gene und gestrichelte Linien in der Figur dargestellt.
Die zusätzlichen Elemente der vereinfacht wiedergegebenen
Anlage bestehen aus der Zuleitung 10 des Rohmethanols nach
dem Abscheider IV zum Entspannungsbehälter VII, die Auslei
tung des Rohmethanols zur Destillation, was mit der Leitung
11 angedeutet ist, die Abteilung des Entspannungsgases aus
dem Entspannungsbehälter VII ist oben mit 12 bezeichnet.
Schließlich ist die CO2-Gaszuführung in das Kreislaufgas
mit 13 bezeichnet, die Leitung eines Aufheizmediums zum
Anfahrwärmetauscher III ist mit 14 bezeichnet.
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er
findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den
Grundgedanken zu verlassen. So ist, wie weiter oben schon
ausgeführt, die Anordnung der Methanol-Reaktoren auch in al
ternativer Weise oder kombinierter Weise in Serie oder
Reihe möglich.
Claims (5)
1. Verfahren zur Methanol-Synthese aus Wasserstoff, Kohlen
monoxid und Kohlendioxid unter Druck und bei erhöhter Tempe
ratur unter Einsatz wenigstens eines Methanol-Reaktors mit
Katalysator, wobei ein Teilstrom des den Reaktor verlassen
den Methanol-Produktgases über einen Methanol-Abscheider,
Wärmetauscher u. dgl. zurück in den Methanol-Reaktor ge
führt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu behandelnde Frischgas nach einer Vorwärmung unge
mischt direkt auf das erste Bett des Methanol-Reaktors ge
leitet und das im Kreislauf geführte Synthesegas als Quench
gas dem Methanol-Reaktor zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor Abscheidung des Rohmethanols das Methanol-Produkt
gas einem Gas-/Gaswärmeaustauscher zur Vorwärmung des
Frischgases zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei Methanol-Synthesereaktoren eingesetzt
werden, wobei diese Reaktoren parallel und/oder in Serie an
geordnet sind und daß das im Kreislauf geführte Gas in Auf
teilung den Synthesereaktoren aufgegeben wird.
4. Anlage insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorangehenden Ansprüche mit wenigstens einem vom
Produktgas auf der einen Seite beheizten Gas-/Gaswärmeaus
tauscher und mit einem Methanol-Reaktor,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel und/oder in Reihe wenigstens zwei Methanol-Re
aktoren (Ia, Ib) vorgesehen sind mit je einem ausschließlich
von ungemischtem Frischgas beaufschlagten Hauptgaseintritt
(3a, 3b) und mit einer der Anzahl der Katalysatorbetten ent
sprechenden Anzahl von Quenchgaseintritten (4).
5. Anlage nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen vom Frischgas beaufschlagten, zur Kühlung
des Methanol-Produktgases dienenden Gas-/Gaswärmeaustau
schers (II).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904004862 DE4004862A1 (de) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | Methanolsynthese mit frischgaszufuhr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904004862 DE4004862A1 (de) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | Methanolsynthese mit frischgaszufuhr |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4004862A1 true DE4004862A1 (de) | 1991-08-22 |
DE4004862C2 DE4004862C2 (de) | 1993-01-14 |
Family
ID=6400311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904004862 Granted DE4004862A1 (de) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | Methanolsynthese mit frischgaszufuhr |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4004862A1 (de) |
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- 1990-02-16 DE DE19904004862 patent/DE4004862A1/de active Granted
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CN109641821A (zh) * | 2016-08-26 | 2019-04-16 | 卡萨尔公司 | 用于甲醇生产的方法 |
RU2769054C2 (ru) * | 2016-08-26 | 2022-03-28 | Касале Са | Способ производства метанола |
US11976028B2 (en) | 2016-08-26 | 2024-05-07 | Casale Sa | Process for methanol production |
CN108101742A (zh) * | 2016-11-24 | 2018-06-01 | 庄信万丰股份有限公司 | 改造甲醇工艺的方法 |
CN108101742B (zh) * | 2016-11-24 | 2022-08-02 | 庄信万丰股份有限公司 | 改造甲醇工艺的方法 |
Also Published As
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