EP4466327A1 - Verfahren zum betreiben einer mehrkomponentigen anlage zum herstellen von kohlenwasserstoff-produkten - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer mehrkomponentigen anlage zum herstellen von kohlenwasserstoff-produkten

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Publication number
EP4466327A1
EP4466327A1 EP22822912.6A EP22822912A EP4466327A1 EP 4466327 A1 EP4466327 A1 EP 4466327A1 EP 22822912 A EP22822912 A EP 22822912A EP 4466327 A1 EP4466327 A1 EP 4466327A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
inert gas
gas
inert
plant
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.)
Pending
Application number
EP22822912.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Kinzl
Rüdiger Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4466327A1 publication Critical patent/EP4466327A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/10—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with water vapour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a multi-component plant for the production of hydrocarbon products using regeneratively generated energy.
  • Hydrocarbon products such as fuels such as petrol, diesel, kerosene or LPG, as well as chemicals such as olefins, polymers, etc., are produced using renewable electricity (eg from wind or solar energy).
  • hydrogen is produced, typically by the electrolysis of water, with oxygen as a by-product.
  • the hydrogen is then reacted with CO 2 , CO or CO 2 /CO mixtures to form hydrocarbons, for example via the intermediate stage methanol and its further reaction to form gasoline (methanol-to-gasoline, MtG), kerosene (methanol-to-kerosene, MtK), olefins (methanol-to-olefines, MtO) or other hydrocarbon products.
  • MtG methanol-to-gasoline
  • kerosene methanol-to-kerosene
  • MtK olefins
  • MtO methanol-to-olefines
  • Fischer-Tropsch synthesis which initially provides a synthetic oil (“syn-crude”), which can be converted into the hydrocarbon products mentioned or into other hydrocarbon products by means of refinery processes.
  • hydrogen and CO/CO 2 can be converted into ethanol by fermentation, the dehydration of which produces ethylene, which can be converted into a variety of chemical / petrochemical products by oligomerization, polymerization, co-polymerization and various chemical reactions can be converted, for example, into fuels such as petrol or kerosene.
  • PtX Power-to-X
  • non-process inert gases are usually introduced at various points in order to render containers or other apparatus inert.
  • An important special case is the regeneration of catalytic converters, e.g. B. by burning off coke by feeding in air or oxygen, it being necessary before burning to remove the hydrocarbons present in the relevant apparatus by flushing with an inert gas in order to prevent the formation of explosive mixtures with the air or to prevent the oxygen.
  • Inert gases are used here to describe gases that are not involved in the reactions occurring in the PtX process, but serve in particular as carrier/purging/inerting gases. "External to the process” means here that they are not present in the plant due to the PtX reactions on the educt or product side or for another reason, but are additionally introduced.
  • Inert gases external to the process are introduced into the process intentionally or unintentionally: intentionally, usually to inert vessels or plant components; unintentionally as dissolved gases in the educts fed to the process.
  • the inert gases that are foreign to the process are finally discharged from the process again without taking part in any reactions, e.g. B. as components of products or By-products, often also as a component of an exhaust gas that is discharged as a purge stream (and possibly recycled outside of the PtX process).
  • the inert gases foreign to the process partially dissolve in the liquid hydrocarbon products (intermediate products or end products) and mix with the hydrocarbon gas phase, which either itself becomes a (by-product) product or enters the exhaust gas.
  • non-process inert gases are associated with serious disadvantages.
  • the products e.g. gasoline, kerosene or hydrocarbon chemicals
  • non-process inert gases which are undesirable in terms of product quality.
  • nitrogen which is practically always gaseous in the relevant processes due to its low boiling point, accumulates in the exhaust gas and can be very disruptive when it is used further.
  • the exhaust gas which is very rich in energy due to the high concentrations of hydrocarbons present, is typically to be utilized for energy by incineration.
  • combustion with the oxygen produced as a by-product from electrolysis is an option, which in principle can be associated with two advantages.
  • no NOx compounds are formed, which are subject to strict emission limit values (a cost-intensive DeNOx sub-system would be necessary to reduce any NOx compounds).
  • the products CO or CO2 can be fed back into the PtX synthesis process as starting materials. It should be noted here that the provision of regenerative CO/CO2 accounts for a significant proportion of the costs of PtX processes.
  • argon or another inert gas prevents the formation of NOx compounds, but these inert gases also get into the CO/C02 product and therefore the described discharge of significant gas quantities (including CO/CO2) is required.
  • argon and other non-process inert gases are much more expensive than nitrogen, which can be produced comparatively cheaply by air separation, so that their use is normally out of the question for economic reasons.
  • a prominent example is the inerting of containers whose filling levels fluctuate over time (more or less strong filling level fluctuations occur in practically all containers). If the liquid level in a container drops, a gas is added to maintain the container pressure, which gas must be compatible with the substances present in the container (no chemical reactivity, the lowest possible solubility, etc.) .
  • the inerting of plant parts is also a typical step in the commissioning of a plant, since the containers and apparatus are usually filled with air after the plant has been assembled.
  • Another important example is the regeneration of catalytic converters. Due to the typically high temperatures (> 200 °C, often > 300 °C) in the area of the catalyst surfaces, where the highly exothermic reaction steps of the processes for hydrocarbon synthesis take place, side reactions occur, including the decomposition of components containing carbon and the formation of a coke layer on the catalyst surface, which leads to increasing deactivation.
  • the coke layer is burned off from time to time (depending on the process typically after a few days) with air or oxygen. Before the (air) oxygen is added, the hydrocarbons present in the reactor are removed by flushing with an inert gas in order to prevent the formation of explosive mixtures.
  • US 2013137783 A1 discloses a system for recycling industrial C02 emissions for the non-intermittent production of renewable fuels and chemicals through gaseous intermediate products that use intermittent renewable energy and renewable carbonaceous raw materials.
  • a concentrated C0/C02 recycle stream is used to adjust a syngas mixture.
  • the invention is based on the object of proposing an alternative method for intentionally introducing gases not involved in the PtX process itself in a PtX process for producing regenerative hydrocarbons with regard to rendering plant parts inert and/or regenerating catalysts.
  • the object is achieved according to the invention by a method for operating a multi-component plant for the production of hydrocarbon products using renewably generated energy, with an inert gas from a second component of the plant being intentionally introduced into at least a first component of the plant for rendering plant parts inert and/or for regenerating catalysts, with a process-internal gas being used as the inert gas and with a first inert gas off-gas stream from the first component of the plant in the process for producing hydrocarbon products is returned.
  • the object is also achieved by a multi-component plant for producing hydrocarbon products using regenerative energy, with a first line for introducing an inert gas for inerting parts of the plant and/or for regenerating catalysts into a first component of the plant from a second component of the plant, with a process-internal gas being used as the inert gas, and with an intermediate line for returning a first inert gas off-gas stream from the first component to the process for producing hydrocarbons products .
  • Process-internal is understood to mean a gas that is already present in the system and which is now also used as a carrier/flushing/inerting gas. It is expressly pointed out that the invention not only relates to the addition of the above-mentioned gases in the context of inerting processes, but also to all possible intentional infiltrations of gases within PtX processes, for whatever reason these infiltrations are carried out.
  • Components of the plant are understood to mean parts of the plant that are functionally or spatially separate from one another.
  • a component can be a reactor, a container, a heat exchanger or a separator, for example.
  • catalysts not only includes the plurality of catalysts, but can also refer to a single catalyst
  • inerting in particular of containers or before the regeneration of catalysts, is no longer carried out with inert gases that are foreign to the process, but with gases that are internal to the process.
  • the recirculation of the process-internal gases does not serve to reuse them as starting materials in the synthesis of the hydrocarbon products, but they are only used in connection with the inerting of plant parts and/or the regeneration of one or more catalysts. It can be assumed that parts of the gases used for inerting will end up in the product and/or in the process exhaust gas. There they must not cause any harmful effects, e .g . B.
  • the inert gases used also have the following advantages.
  • a first inert gas off-gas stream from the first component of the plant is recycled into the process for producing hydrocarbon products.
  • the recirculation takes place in particular after firing with oxygen or another treatment. Due to the use of process-internal inert gases, the recirculation of the inert gases or of their combustion products together with CO/CO2 in the process with no undesirable accumulation.
  • CO2 is used as the process-internal gas.
  • CO2 occurs at various points in the relevant PtX process anyway, and its accumulation in the exhaust gas and its combustion products, which can be returned to the process as educts, is in no way disadvantageous.
  • CO2 can be used particularly advantageously for a number of reasons:
  • - CO2 is chemically relatively inert, so that there is no chemical reaction when inerting equipment, for example with hydrocarbon liquids that are stored in the containers to be inerted, or on or with the catalysts to be regenerated.
  • CO2 as a component of the exhaust gas does not react when burned; the presence of CO2 as a diluent gas can even be beneficial for the combustion process because the combustion temperature can be reduced by diluting inert gases.
  • CO2 can be stored in liquid or gaseous form. When used for inerting, it is used in the gaseous state. Under typical operating conditions, CO2 is gaseous. In a further advantageous embodiment, steam is used as the process-internal inert gas.
  • the introduction of water vapor has advantages, but also limitations compared to CO2, so that its use is possible or not possible in certain cases. makes sense:
  • Water is chemically relatively inert, so that there is no chemical reaction during the inerting of apparatus, for example with hydrocarbon liquids that are stored in the containers to be inerted.
  • water vapor where water condenses due to the given temperature/pressure conditions (condensed water is undesirable in hydrocarbon storage tanks, for example, where it would form a second liquid phase).
  • various catalysts for example the catalyst used in the MtG process (typically zeolite catalysts, e.g. ZSM-5) are partially water-sensitive, so that steam should not be used here. Water vapor is therefore only an option in certain cases.
  • steam can be used if no steam-sensitive components are present, e.g. B. in separators in which a water phase is already present during normal operation.
  • Water vapor as a component of the exhaust gas does not react during combustion; the presence of water vapor as a diluent gas can even be advantageous because the combustion temperature can be reduced by diluting inert gases.
  • the recycling of water as a component of the CO/CO2 mixture as a starting material in the PtX process has the disadvantage that water is not a starting material but a product of the hydrocarbon synthesis, so that its presence has a negative effect on the reaction equilibrium. For this reason, it is necessary to separate the water from the CO/CCp mixture, which e.g. B. can easily be realized in the form of a condensation of the water.
  • a major benefit of water is that, except in desert regions, it is usually available in large quantities. tion and no separate transport is required. The demineralization of water takes place in PtX systems anyway, since deionized water is the starting material for hydrogen production by electrolysis.
  • carbon monoxide CO is used as the inert gas within the process.
  • Introducing CO is also possible or useful in certain cases.
  • CO is chemically more reactive overall than CO2 and water, but no reactions with hydrocarbon liquids present in the components to be inerted are to be expected.
  • CO can therefore be used to render these apparatuses inert. It is important to ensure that when the liquid level rises, the displaced, escaping, toxic CO does not escape into the atmosphere. It is rendered harmless as part of the exhaust gas, e.g. by incineration to form CO2. Reactions of CO with catalysts can sometimes occur (e.g. formation of metal carbonyls, but the formation is reversible).
  • the catalyst used in the MtG process is an example of a catalyst that does not react with CO, so CO would be particularly suitable for inerting in this process.
  • CO is preferably used when no CO-sensitive catalyst or no catalyst at all is present, e.g. in all separating apparatus such as separators, separating columns or in storage tanks.
  • CO as a possible component of the exhaust gas, is oxidized to CO2 when it is burned and can therefore be returned to the PtX process as an educt.
  • CO is temporarily stored as a starting material and is available in large quantities in these cases (eg for Fischer-Tropsch applications).
  • a separate one Transport of CO is not required, so CO is a relatively inexpensive inerting agent. In these cases, it is stored in gaseous form and can be used without further pretreatment.
  • a non-process inert gas such as. B. nitrogen, argon or another inert gas.
  • process-internal and non-process gases which are each used at different points in the plant.
  • nitrogen, argon or other non-process inert gases are indispensable in some parts of the plant as inerting agents or for other reasons, for example if all the gases already present in the process, e.g. B. CO2 , water vapor or CO, not suitable for flushing a reactor filled with a catalyst. In this case, however, the remaining part of the system is rendered inert with one of the gases mentioned that occurs in the process.
  • inert gases foreign to the process can also enter the process unintentionally, for example dissolved in one of the educts.
  • biomass as a source of C02, which means that certain impurities of sulfur and N 2 enter the PtX process together with the CO2.
  • a certain amount of the exhaust gas is discharged from the PtX process continuously or semi-continuously as a so-called purge stream. The rejected components are lost to the process.
  • the inert gases unintentionally introduced into the process are typically present in very small concentrations, e .g . B.
  • the CO2 obtained from biomass is pre-cleaned before it is used in the PtX process, in particular to remove sulphur.
  • the inert gas concentrations present after the unintentional introduction of inert gas into the PtX process are therefore many times lower than with the previously used Set methods in which the gases are added intentionally, so that the purge stream is correspondingly much smaller than in processes according to the prior art.
  • a second inert gas exhaust gas flow is preferably generated in the further component of the system, which is conducted out of the installation, in particular separately from the first inert gas exhaust gas flow.
  • the exhaust gas from the part of the process in which the non-process inert gas is used is discharged separately from the PtX process, so that the inert gases cannot accumulate in the process. Only the exhaust gases from the parts of the plant that are free of the inert gases foreign to the process are fed back into the PtX process, especially after combustion with oxygen or another treatment, so that no accumulation of inert gases foreign to the process can occur.
  • a small purge flow is also possible with this process variant if inert gases from outside the process unintentionally get into the PtX process.
  • this purge current will be much smaller than in previously known methods.
  • the invention is explained in more detail by way of example using a drawing.
  • the only figure shows schematically a multi-component Power-to-X system 2 for the production of hydrocarbon products 4 such as z. B. methanol, gasoline, kerosene, etc. Individual components of the system are marked with the reference characters 6a, 6b and 6c.
  • energy is from a renewable energy source, such as. B. from a wind power plant 8, a photovoltaic system, etc. used, the energy for the production of starting materials 10 for the PtX process (indicated by the dashed line 20) and/or used directly for the operation of the plant 2 (shown by the line 22).
  • a process-internal gas in particular CO 2 , CO or water vapor
  • a first inert gas off-gas stream 14 is recycled through an intermediate line from the first component 6a to the process for producing hydrocarbon products, shown schematically by arrow 14 .
  • This inert gas off-gas stream 14 is optionally treated before it is returned to the process: e.g. B. by combustion with electrolysis-02, whereby CO and/or CO2 are formed, which in turn are fed back into the process.
  • an inert gas that is foreign to the process such as e.g. B. Nitrogen, argon or another inert gas can be introduced if the use of a process-internal inert gas is not possible or optimal. This is represented by the dashed arrow 16 .
  • a further inert gas exhaust flow 18 is generated in the further component 6c, which is routed separately out of the system 2 without the first inert gas exhaust flow 14 and the further inert gas exhaust flow 18 mixing.
  • the procedure according to the invention uses inert gases which have the above-mentioned properties such as compatibility with the substances present in the relevant apparatuses/the gases added are not external to the process/the gases added are inexpensive.
  • a gas that can be used particularly advantageously is CO 2 ; in some cases, water vapor and/or CO can also be used.
  • these gases are used at all points in the PtX process where the addition of inert gas is necessary, typically as part of inerting steps. If it is necessary to add non-process gases at individual points, then the non-process gases are only added at precisely these points, while process-internal gases are introduced at all other points.
  • the products are not contaminated by gases foreign to the process and subsequent cleaning of the products to remove gases foreign to the process can be omitted.
  • a purge stream is required to remove small amounts of inert gas from the PtX process, e.g. B. in the event of an unintentional entry of inert gas, this purge stream can be kept very small, so that the loss of valuable C-containing components associated with a purge can be minimized.
  • an inert gas such as CO 2 or water vapor
  • diluting inert gases lower the combustion temperature, which reduces the thermal load on the burner .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mehrkomponentigen Anlage (2) zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten (4) mittels regenerativ erzeugter Energie, wobei zumindest in eine erste Komponente (6a) der Anlage ein Inertgas eingeleitet wird, wobei als Inertgas ein prozessinternes Gas (12) verwendet wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer mehrkomponentigen Anlage zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mehrkomponentigen Anlage zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten mittels regenerativ erzeugter Energie.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine mehrkomponentige Anlage zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten mittels regenerativ erzeugter Energie.
Kohlenwasserstoff-Produkte, z.B. Kraftstoffe wie Benzin, Diesel, Kerosin oder LPG, ebenso Chemikalien wie Olefine, Polymere etc., werden durch den Einsatz von regenerativ erzeugtem Strom (z.B. aus Wind- oder Sonnenenergie) hergestellt. Zunächst wird Wasserstoff hergestellt, typischerweise durch die Elektrolyse von Wasser, wobei Sauerstoff als Nebenprodukt anfällt. Der Wasserstoff wird anschließend mit C02, CO oder CO2/CO-Mischungen zu Kohlenwasserstoffen umgesetzt, beispielsweise über die Zwischenstufe Methanol und dessen Weiterreaktion zu Benzin (Methanol-to-Gasoline, MtG) , Kerosin (Methanol-to-Kerosene, MtK) , Olefinen (Methanol-to-Olef ines , MtO) oder anderen Kohlenwasserstoff-Produkten.
Ein alternativer bekannter Syntheseweg ist die Fischer- Tropsch-Synthese, die zunächst ein synthetisches 01 liefert ( „Syn-Crude" ) , das durch Raffinerieprozesse in die genannten oder andere Kohlenwasserstoff-Produkte umgewandelt werden kann .
Alternativ können Wasserstoff und CO/CO2 durch Fermentation in Ethanol überführt werden, durch dessen Dehydratisierung Ethylen entsteht, welches durch Oligomerisierung, Polymerisation, Co-Polymerisation und verschiedenste chemische Reaktionen in eine Vielzahl chemischer / petrochemischer Produkte umgewandelt werden kann, beispielsweise in Kraftstof fe wie Benzin oder Kerosin .
Diese und andere sogenannte Power-to-X ( PtX ) -Prozesse , bei denen regenerative Energie eingesetzt wird, um synthetische Kohlenwasserstof fe herzustellen, werden allesamt von der vorliegenden Erfindung adressiert .
In Prozesse zur Herstellung von Kohlenwasserstof fen werden gewöhnlich an verschiedenen Stellen prozess fremde Inertgase eingebracht , um Behälter oder andere Apparate zu inertisie- ren . Ein wichtiger Sonderfall ist die Regeneration von Katalysatoren, z . B . durch Abbrennen von Koks durch Einspeisung von Luft oder Sauerstof f , wobei vor dem Abbrennen die im relevanten Apparat vorhandenen Kohlenwasserstof fe durch Spülen mit einem Inertgas entfernt werden müssen, um die Bildung explosiver Gemische mit der Luft bzw . dem Sauerstof f zu verhindern .
Mit „Inertgasen" werden hierbei Gase bezeichnet , die an den im PtX-Prozess vorkommenden Reaktionen nicht beteiligt sind, sondern insbesondere als Träger-/ Spül-/ Inertisierungsgase dienen . „Prozess fremd" bedeutet hierbei , dass sie nicht in der Anlage aufgrund der PtX-Reaktionen auf der Edukt- oder Produktseite oder aus einem anderen Grund vorhanden sind, sondern zusätzlich eingeführt werden .
Prozess fremde Inertgase werden absichtlich oder unabsichtlich in den Prozess eingeschleust : absichtlich normalerweise zum Inertisieren von Behältern oder Anlagenkomponenten; unabsichtlich als gelöste Gase in den dem Prozess zugeführten Edukten . Die prozess fremden Inertgase werden schließlich, ohne Teilnahme an irgendwelchen Reaktionen, wieder aus dem Prozess ausgeschleust , z . B . als Bestandteile von Produkten bzw . Nebenprodukten, häufig auch als Bestandteil eines Abgases , das als Purge-Strom ausgeschleust wird (und eventuell außerhalb des PtX-Prozesses einer Verwertung zugeführt wird) . Die prozess fremden Inertgase lösen sich teilweise in den flüssigen Kohlenwasserstof fprodukten ( Zwischenprodukten oder Endprodukten) und vermischen sich mit der Kohlenwasserstof f- Gasphase , die entweder selbst in ein (Neben- ) Produkt oder ins Abgas eingeht .
Die Einführung von prozess fremden Inertgasen ist mit gravierenden Nachteilen verbunden . Die Produkte ( z . B . Benzin, Kerosin oder Kohlenwasserstof f-Chemikalien) sind mit den prozessfremden Inertgasen beladen, die mit Hinblick auf die Produktqualität unerwünscht sind . Je nach Anforderungen an die Produktqualität kann es notwendig sein, sie vor dem Verkauf der Produkte durch Abtrennprozesse zu entfernen . Insbesondere die Anwesenheit von Stickstof f , dem aus Kostengründen am häufigsten eingesetzten prozess fremden Inertgas , führt zu einem weiteren signi fikanten Nachteil , da der Stickstof f , der in den relevanten Prozessen aufgrund seines niedrigen Siedepunktes praktisch immer gas förmig ist , sich im Abgas anreichert und bei dessen Weiterverwertung sehr störend sein kann . Das Abgas , das aufgrund der hohen Konzentrationen vorhandener Kohlenwasserstof fe sehr energiereich ist , soll typischerweise durch Verbrennung energetisch verwertet werden . Bei PtX- Prozessen bietet sich die Verbrennung mit dem durch Elektrolyse als Nebenprodukt anfallenden Sauerstof f an, was prinzipiell mit zwei Vorteilen verbunden sein kann . Zum einen, im Gegensatz zu Verbrennung mit Luft , entstehen keine NOx- Verbindungen, die strengen Emissionsgrenzwerten unterliegen ( zur Reduzierung eventueller NOx-Verbindungen wäre eine kostenintensive DeNOx-Teilanlage notwendig) . Zum anderen, die durch die Kohlenwasserstof f-Abgasverbrennung entstehenden Produkte CO bzw . CO2 können als Edukte wieder dem PtX- Syntheseprozess zugeführt werden . Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Bereitstellung von regenerativem CO/CO2 einen signi fikanten Anteil der Kosten von PtX-Prozessen ausmacht .
Die genannten Vorteile werden allerdings zunichte gemacht , wenn sich Stickstof f im Kohlenwasserstof f-Abgas befindet , denn erstens entstehen bei der Abgasverbrennung NOx- Verbindungen und zweitens gelangen diese NOx-Verbindungen und der Stickstof f selbst zusammen mit den als Edukte wiederwendbaren CO/CCt-Mischungen in den PtX-Prozess , wo sie sich ohne die Ausschleusung größerer Anteile des Recycling-Stroms anreichern würden . Hiermit ist ein gravierender Nachteil verbunden, denn j ede Ausschleusung sollte auf ein Minimum reduziert werden, weil Ausschleusungen immer mit dem Verlust von CO/CO2 , den Hauptkomponenten der Abgasverwertung, verbunden sind .
Der alternativ mögliche Einsatz von Argon oder einem anderen Inertgas verhindert zwar die Bildung von NOx-Verbindungen, j edoch gelangen auch diese Inertgase ins C0/C02-Produkt und somit werden erfordert ist die beschriebene Ausschleusung signi fikanter Gasmengen ( inclusive CO/CO2 ) erforderlich . Zudem sind Argon und andere prozess fremde Inertgase viel teurer als Stickstof f , der durch Luft Zerlegung vergleichsweise günstig hergestellt werden kann, so dass ihr Einsatz aus wirtschaftlichen Gründen im Normal fall ohnehin nicht in Frage kommt .
Zusammenfassend bleibt fest zustellen, dass der Einsatz prozess fremder Inertgase bei PtX-Prozessen zur Herstellung regenerativer Kohlenwasserstof fe mit deutlichen Nachteilen verbunden ist . Die Inertisierung von Behältern und anderen Apparaten oder Anlagenkomponenten ist bei der Synthese von Kohlenwasserstof fen generell unverzichtbar .
Als prominentes Beispiel dient die Inertisierung von Behältern, deren Füllstände im Verlauf der Zeit schwanken (mehr oder weniger starke Füllstandschwankungen treten in praktisch allen Behältern auf ) . Sinkt der Flüssigkeitsstand in einem Behälter, wird zur Aufrechterhaltung des Behälterdrucks ein Gas zugegeben, das mit den im Behälter vorhandenen Stof fen kompatibel sein muss ( keine chemische Reaktivität , möglichst geringe Löslichkeit usw . ) . Die Inertisierung von Anlagenteilen ist auch ein typischer Schritt der Inbetriebnahme einer Anlage , da die Behälter und Apparate nach dem Zusammenbau der Anlage gewöhnlich mit Luft gefüllt sind .
Ein weiteres wichtiges Beispiel stellt die Regeneration von Katalysatoren dar . Aufgrund der typischerweise hohen Temperaturen ( > 200 ° C, oft > 300 ° C ) im Bereich der Katalysatoroberflächen, an denen die stark exothermen Reaktionsschritte der Prozesse zur Kohlenwasserstof f-Synthese stattfinden, kommt es zu Nebenreaktionen, unter anderem zur Zersetzung kohlenstof fhaltiger Komponenten und zur Bildung einer Koksschicht auf der Kat-Oberfläche , die zu einer zunehmenden Deaktivierung führt . Zur regelmäßigen Regenerierung des Katalysators wird die Koks-Schicht von Zeit zu Zeit ( j e nach Verfahren typischerweise nach einigen Tagen) mit Luft oder Sauerstof f abgebrannt . Vor der Zugabe des ( Luft ) -Sauerstof f s werden die im Reaktor vorhandenen Kohlenwasserstof fe durch Spülung mit einem Inertgas entfernt , um die Bildung explosionsgefährlicher Mischungen zu verhindern .
Aus der US 2013137783 Al ist ein System zum Recycling von industriellen C02-Emissionen für die nicht-intermittierende Produktion von erneuerbaren Brennstof fen und Chemikalien durch gas förmige Zwischenprodukte , die intermittierende erneuerbare Energien und erneuerbarer kohlenstof fhaltiger Rohstof f nutzen, bekannt . Im Rahmen dieses Systems wird ein konzentrierter C0/C02-Recyclingstrom dazu verwendet , eine Synthesegasmischung anzupassen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , bei einem PtX- Prozess zur Herstellung regenerativer Kohlenwasserstof fe im Hinblick auf eine Inertisierung von Anlagenteilen und/oder eine Regeneration von Katalysatoren ein alternatives Verfahren zum absichtlichen Einführen von nicht an dem PtX-Prozess selbst beteiligten Gasen vorzuschlagen . Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer mehrkomponentigen Anlage zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten mittels regenerativ erzeugter Energie , wobei zumindest in eine erste Komponente der Anlage zur Inertisierung von Anlagenteilen und/oder zur Regeneration von Katalysatoren absichtlich ein Inertgas aus einer zweiten Komponente der Anlage eingeleitet wird, wobei als Inertgas ein prozessinternes Gas verwendet wird und wobei ein erster Intertgas-Abgasstrom aus der ersten Komponente der Anlage in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten zurückgeführt wird .
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine mehrkomponentige Anlage zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten mittels regenerativ erzeugter Energie , mit einer ersten Leitung zum Einleiten eines Inertgases zur Inertisierung von Anlagenteilen und/oder zur Regeneration von Katalysatoren in eine erste Komponente der Anlage aus einer zweiten Komponente der Anlage , wobei als Inertgas ein prozessinternes Gas verwendet wird, und mit einer Zwischenleitung zum Rückführen eines ersten Intergas-Abgasstroms aus der ersten Komponente in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten .
Die in Bezug auf das Verfahren nachfolgend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sinngemäß auf die Anlage übertragen .
Unter „prozessintern" wird hierbei ein Gas verstanden, welches bereits in der Anlage vorhanden ist und welches nun zusätzlich als Träger-/ Spül-/ Inertisierungsgas eingesetzt wird . Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht nur die Zugabe der oben genannten Gase im Rahmen von Inertisierungsprozessen betri f ft , sondern alle möglichen absichtlichen Einschleusungen von Gasen innerhalb von PtX-Verf ahren, aus welchem Grund auch immer diese Einschleusungen durchgeführt werden . Unter „Komponenten der Anlage" werden funktional oder räumlich voneinander getrennte Teile der Anlage verstanden . Eine Komponente kann z . B . ein Reaktor, ein Behälter, ein Wärmetauscher oder ein Separator sein .
Der Begri f f „Katalysatoren" umfasst dabei nicht nur die Mehrzahl von Katalysatoren, sondern kann sich ebenfalls auf einen einzigen Katalysator beziehen,
Erfindungsgemäß werden Inertisierungen, insbesondere von Behältern oder vor der Regeneration von Katalysatoren, nicht mehr mit prozess fremden Inertgasen durchgeführt , sondern mit prozessinternen Gasen . Die Rückführung der prozessinternen Gasen dient hierbei nicht dazu, diese als Edukte wieder in die Synthese der Kohlenwasserstof f-Produkten zu verwenden, sondern sie werden lediglich im Zusammenhang mit der Inertisierung von Anlagenteilen und/oder der Regeneration eines oder mehreren Katalysatoren eingesetzt . Es ist davon aus zugehen, dass Teile der für die Inertisierung verwendeten Gase ins Produkt und/oder ins Prozessabgas gelangen . Dort dürfen sie keine schädlichen Ef fekte hervorrufen, z . B . bei der Abgas-Verfeuerung mit Elektrolyse-Sauerstof f , durch die abgesehen von der Gewinnung thermischer Energie auch CO/CO2- Mischungen erzeugt werden sollen, die dem Prozess als Edukte zurückgegeben werden . Die verwendeten Inertgase bzw . ihre Verbrennungsprodukte kommen idealerweise ohnehin im Prozess vor, so dass durch ihre Zugabe keine neuen prozess fremden Komponenten eingeschleust werden .
Die eingesetzten Inertgase weisen zudem folgenden Vorteile auf .
- Hohe Verträglichkeit mit den in den relevanten Apparaten vorhandenen Stof fen, wozu unter anderem auch Katalysatoren zählen .
- Es handelt sich um preisgünstige Gase , deren Einsatz die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nicht wesentlich mindert . Erfindungsgemäß wird ein erster Intertgas-Abgasstrom aus der ersten Komponente der Anlage in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten zurückgeführt . Die Rückführung geschieht insbesondere nach erfolgter Verfeuerung mit Sauerstof f oder einer anderen Behandlung . Aufgrund der Verwendung von prozessinternen Inertgasen ist die Rückführung der nach der Abgasverfeuerung weiterhin vorhandenen Inertgase bzw . ihrer Verbrennungsprodukte zusammen mit CO/CO2 in den Prozess mit keiner unerwünschten Anreicherung verbunden .
In einer besonders vorteilhaften Aus führung wird als prozessinternes Gas Kohlendioxid CO2 verwendet . CO2 kommt ohnehin an verschiedenen Stellen der relevanten PtX-Verf ahren vor, seine Anreicherung im Abgas und in dessen Verbrennungsprodukten, die als Edukte dem Verfahren wieder zurückgegeben werden können, ist in keiner Weise nachteilig . CO2 ist aus mehreren Gründen besonders vorteilhaft einsetzbar :
- CO2 ist chemisch relativ reaktionsträge , so dass es bei der Inertisierung von Apparaten zu keiner chemischen Reaktion kommt , beispielsweise mit Kohlenwasserstof f-Flüssigkeiten, die in den zu inertisierenden Behältern gelagert werden, oder an bzw . mit den zu regenerierenden Katalysatoren .
- CO2 als Bestandteil des Abgases reagiert bei der Verfeuerung nicht ; die Anwesenheit von CO2 als Verdünnungsgas kann für den Verfeuerungsprozess sogar vorteilhaft sein, weil die Verbrennungstemperatur durch verdünnende Inertgase reduziert werden kann .
- CO2 steht in PtX-Anlagen als Edukt ohnehin zur Verfügung, gewöhnlich in einem Speichertank, aus dem es bezogen wird . Es wird daher nicht gesondert herantransportiert , die Kosten für CO2 sind unter anderem aus diesem Grund vergleichsweise gering .
- CO2 kann flüssig oder gas förmig gelagert werden . Beim Einsatz zur Inertisierung wird es im gas förmigen Zustand eingesetzt . Bei den typischen Einsatzbedingungen ist CO2 gasförmig . In einer weiteren vorteilhaften Aus führung wird als prozessinternes Inertgas Wasserdampf verwendet . Die Einschleusung von Wasserdampf hat Vorteile , j edoch im Vergleich mit CO2 auch Einschränkungen, so dass der Einsatz in bestimmten Fällen möglich bzw . sinnvoll ist :
- Wasser ist chemisch relativ reaktionsträge , so dass es bei der Inertisierung von Apparaten zu keiner chemischen Reaktion kommt , beispielsweise mit Kohlenwasserstof f-Flüssigkeiten, die in den zu inertisierenden Behältern gelagert werden . Allerdings ist es von Nachteil , Wasserdampf dort einzusetzen, wo Wasser aufgrund der gegebenen Temperatur-/Druck- Bedingungen kondensiert ( kondensiertes Wasser ist z . B . in Kohlenwasserstof f-Lagertanks unerwünscht , wo es eine zweite flüssige Phase bilden würde ) . Außerdem sind verschiedene Katalysatoren, beispielsweise der im MtG-Prozess verwendete Katalysator ( typischerweise Zeolith-Katalysatoren, z . B . ZSM-5 ) teilweise wasserempfindlich, so dass Wasserdampf hier nicht eingesetzt werden sollte . Somit kommt Wasserdampf nur in bestimmten Fällen in Frage . Im Allgemeinen kann Wasserdampf eingesetzt werden, wenn keine dampf empfindlichen Komponenten zugegen sind, z . B . in Separatoren, in denen im Normalbetrieb ohnehin eine Wasserphase vorhanden ist .
Wasserdampf als Bestandteil des Abgases reagiert bei der Verfeuerung nicht ; die Anwesenheit von Wasserdampf als Verdünnungsgas kann sogar vorteilhaft sein, weil die Verbrennungstemperatur durch verdünnende Inertgase reduziert werden kann . Die Rückführung von Wasser als Bestandteil des CO/CO2- Gemisches als Edukte in den PtX-Prozess hat den Nachteil , dass Wasser kein Edukt , sondern ein Produkt der Kohlenwasserstof f-Synthesen darstellt , so dass seine Anwesenheit das Reaktionsgleichgewicht negativ beeinflusst . Aus diesem Grund ist eine Abtrennung des Wassers vom CO/CCp-Gemisch erforderlich, welche z . B . in Form einer Kondensation des Wassers gut realisierbar ist .
Ein wesentlicher Vorteil von Wasser ist , dass es - abgesehen von Wüstenregionen - gewöhnlich in großen Mengen zur Verfü- gung steht und kein gesonderter Transport erforderlich ist. Die Demineralisierung von Wasser erfolgt ohnehin im Bereich von PtX-Anlagen, da entionisiertes Wasser der Ausgangsstoff für die Wasserstoff gewinnung durch Elektrolyse darstellt.
Wasser wird sinnvollerweise flüssig gelagert. Beim Einsatz zur Inertisierung muss es zunächst verdampft werden.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführung wird als prozessinternes Inertgas Kohlenmonoxid CO verwendet. Auch die Einschleusung von CO ist in bestimmten Fällen möglich bzw. sinnvoll. CO ist chemisch insgesamt reaktiver als CO2 und Wasser, jedoch sind keine Reaktionen mit Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten, die in den zu inertisierenden Komponenten zugegen sind, zu erwarten. Prinzipiell kann CO daher für die Inertisierung dieser Apparate eingesetzt werden. Dabei gilt es sicher zu stellen, dass beim Ansteigen des Flüssigkeitsfüllstands das verdrängte, ausströmende, giftige CO nicht in die Atmosphäre gelangt. Es wird als Teil des Abgases unschädlich gemacht, z.B. durch Verbrennung zu CO2. Reaktionen von CO mit Katalysatoren können teilweise auftreten (z.B. Bildung von Metallcarbonylen, wobei die Bildung jedoch reversibel ist) . Der im MtG-Prozess eingesetzte Katalysator ist ein Beispiel für einen Katalysator, der nicht mit CO reagiert, somit würde sich CO insbesondere für die Inertisierung in diesem Prozess eignen. CO wird vorzugsweise eingesetzt werden, wenn kein CO- empf indlicher Katalysator oder gar kein Katalysator zugegen ist, also z.B. in allen Trennapparaten wie Separatoren, Trennkolonnen oder in Lagerbehältern.
Ein weiterer Aspekt, der für den Einsatz von CO spricht, ist dass CO als möglicher Bestandteil des Abgases bei dessen Verfeuerung zu CO2 oxidiert und somit als Edukt in den PtX- Prozess zurückgeführt werden kann.
CO wird bei manchen PtX-Prozessen als Edukt zwischengespeichert und steht in diesen Fällen in großen Mengen zur Verfügung (z.B. für Fischer-Tropsch-Anwendungen) . Ein gesonderter Transport von CO ist nicht erforderlich, CO stellt somit ein relativ preisgünstiges Inertisierungsmittel dar . Es wird in diesen Fällen gas förmig gelagert und kann ohne weitere Vorbehandlung eingesetzt werden .
Vorteilhafterweise wird in eine weitere Komponente der Anlage ein prozess fremdes Inertgas , wie z . B . Stickstof f , Argon oder ein anderes Inertgas , eingeleitet . Es liegt hierbei eine Kombination von prozessinternen mit prozess fremden Gasen vor, die j eweils an unterschiedlichen Stellen der Anlage eingesetzt werden . Bei bestimmten Prozessen sind Stickstof f , Argon oder andere prozess fremde Inertgase in manchen Teilen der Anlage als Inertisierungsmittel oder aus anderen Gründen unverzichtbar, beispielsweise falls sich alle im Prozess ohnehin vorhandenen Gase , z . B . CO2 , Wasserdampf oder CO, nicht zur Spülung eines mit einem Katalysator gefüllten Reaktors eignen . In diesem Fall wird j edoch der restliche Teil der Anlage mit einem der genannten im Prozess vorkommenden Gase inerti- siert .
Wie erwähnt , können prozess fremde Inertgase aber auch auf unbeabsichtigte Weise in den Prozess gelangen, beispielsweise in einem der Edukte gelöst . Zur Verdeutlichung wird auf den möglichen Einsatz von Biomasse als C02-Quelle verwiesen, wodurch gewisse Verunreinigungen an Schwefel und N2 zusammen mit dem CO2 in den PtX-Prozess gelangen . Um eine Anreicherung dieser Komponenten über ein vertretbares Maß hinaus zu verhindern, wird kontinuierlich oder halbkontinuierlich eine bestimmte Menge des Abgases als sogenannter Purge-Strom aus dem PtX-Prozess ausgeschleust . Die ausgeschleusten Komponenten gehen dem Prozess verloren . Allerdings liegen die unabsichtlich in den Prozess eingebrachten prozess fremden Inertgase typischerweise in sehr kleinen Konzentrationen vor, z . B . wird das aus Biomasse gewonnene CO2 vor seiner Verwendung im PtX- Prozess vorgereinigt , um insbesondere Schwefel zu entfernen . Die nach erfolgter unbeabsichtigter Inertgas-Einschleusung in den PtX-Prozess vorliegenden Inertgas-Konzentrationen sind daher um ein Viel faches geringer als bei den bisher einge- setzten Verfahren, bei denen die Gase absichtlich zugegeben werden, so dass auch der Purge-Strom entsprechend viel kleiner ausgebildet ist als bei Prozessen gemäß Stand der Technik .
Vorzugsweise wird in der weiteren Komponente der Anlage ein zweiter Intergas-Abgasstrom generiert , der aus der Anlage hinausgeleitet wird, insbesondere gesondert vom ersten Intergas-Abgasstrom . Das Abgas aus dem Teil des Prozesses , in dem das prozess fremde Inertgas eingesetzt wird, wird separat aus dem PtX-Prozess ausgeschleust , so dass die Inertgase sich nicht im Prozess anreichern können . Nur die Abgase aus den Anlagenteilen, die frei von den prozess fremden Inertgasen sind, werden insbesondere nach erfolgter Verfeuerung mit Sauerstof f oder einer anderen Behandlung in den PtX-Prozess zurückgeführt , so dass keine Anreicherung prozess fremder Inertgase auftreten kann . Auch bei dieser Verfahrensvariante ist darüber hinaus ein kleiner Purge-Strom möglich, falls unabsichtlich prozess fremde Inertgase in den PtX-Prozess gelangen . Auch hier wird dieser Purge-Strom aus den genannten Gründen viel kleiner aus fallen als bei bisher bekannten Verfahren .
Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung näher erläutert . Hierin zeigt die einzige Figur schematisch eine mehrkomponentige Power-to-X Anlage 2 zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten 4 wie z . B . Methanol , Benzin, Kerosin usw . Einzelne Komponenten der Anlage sind mit dem Bezugs zeichen 6a, 6b und 6c kenntlich gemacht . Zur Herstellung der Kohlenwasserstof f-Produkte 4 wird Energie aus einer regenerativen Energiequelle , wie z . B . aus einem Windkraftwerk 8 , einer Photovoltaik-Anlage etc . verwendet , wobei die Energie zur Herstellung von Edukten 10 für den PtX-Prozess ( angedeutet durch die gestrichelte Linie 20 ) und/oder direkt für den Betrieb der Anlage 2 benutzt wird ( gezeigt durch die Linie 22 ) .
In einer ersten Komponente 6a der Anlage 2 wird ein Inertgas
12 benötigt , welches nicht unmittelbar als Reaktant bzw . Edukt verwendet wird, sondern eine andere Funktion aufweist , z . B . als Füllgas oder Spülgas . Hierbei wird ein prozessinternes Gas , insbesondere CO2 , CO oder Wasserdampf aus einer zweiten Komponente 6b der Anlage 2 entnommen und über eine erste Leitung in die erste Komponente 6a hineingeleitet . Zum Schluss wird ein erster Intergas-Abgasstrom 14 durch eine Zwischenleitung aus der ersten Komponente 6a in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstof f-Produkten zurückgeführt , was schematisch durch den Pfeil 14 gezeigt ist . Dieser Intergas-Abgasstrom 14 wird optional , bevor er in den Prozess zurückgeführt wird, behandelt : z . B . durch Verbrennung mit Elektrolyse-02 , wobei sich CO und/oder CO2 bilden, die ihrerseits in den Prozess zurückgeführt werden .
Unter Umständen kann in eine weitere Komponente 6c der Anlage 2 ein prozess fremdes Inertgas , wie z . B . Stickstof f , Argon oder ein anderes Inertgas , eingeführt werden, falls der Einsatz eines prozessinternen Inertgases nicht möglich oder optimal ist . Dies ist durch den gestrichelten Pfeil 16 dargestellt . Dabei wird in der weiteren Komponente 6c ein weiterer Intergas-Abgasstrom 18 generiert , der gesondert aus der Anlage 2 hinausgeleitet wird, ohne dass sich der erste Intergas- Abgasstrom 14 und der weitere Intergas-Abgasstrom 18 vermischen .
Zusammengefasst , werden beim erfindungsgemäßen Vorgehen Inertgase eingesetzt , welche die oben genannten Eigenschaften wie Verträglichkeit mit den in den relevanten Apparaten vorhandenen Stof fen / die zugegebenen Gase sind nicht prozessfremd / die zugegebenen Gase sind kostengünstig, aufweisen . Ein besonders vorteilhaft einsetzbares Gas ist CO2 , in manchen Fällen kommen auch Wasserdampf und/oder CO in Frage . Idealerweise werden diese Gase an allen Stellen des PtX- Verfahrens eingesetzt , an denen eine Inertgas-Zugabe notwendig ist , typischerweise im Rahmen von Inertisierungsschritten . Sollte an einzelnen Stellen die Zugabe prozess fremder Gase notwendig sein, dann werden die prozess fremden Gase nur an genau diesen Stellen zugegeben, während an allen anderen Stellen prozessinterne Gase eingeschleust werden .
Das vorgeschlagene Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf :
- Die Produkte werden nicht durch prozess fremde Gase verunreinigt und eine Nachreinigung der Produkte zur Entfernung prozess fremder Gase kann entfallen .
- Im Abgas der PtX-Anlage finden sich keine prozess fremden Inertgase , somit auch nicht in den Abgasverbrennungsprodukten, die bei einer Verfeuerung mit Sauerstof f entstehen .
- Keine Bildung von NOx-Verbindungen, die beim Einsatz von N2 gemäß Stand der Technik entstehen .
Im Abgasverbrennungsprodukt befinden sich keine Inertgase , die zusammen mit CO2/CO in den PtX-Prozess zurückgeführt werden . Somit kann eine massive Ausschleusung ( Purge ) von Recyclinggas verhindert werden, die nötig wäre , wenn sich größere Inertgas-Mengen im Abgas und somit auch im Prozess anreichern würden . Durch ein Verhindern oder Minimieren der Ausschleusung wird der damit unweigerlich einhergehende Verlust wertvoller kohlenstof fhaltiger Komponenten ebenfalls vermieden oder zumindest auf einem Minimum gehalten .
- Falls ein Purge-Strom zur Abführung kleiner Inertgas- Mengen aus dem PtX-Prozess notwendig ist , z . B . bei unabsichtlichem Inertgas-Eintrag, kann dieser Purge-Strom sehr klein gehalten werden, so dass der mit einem Purge einhergehende Verlust wertvoller C-haltiger Komponenten minimiert werden kann .
- Wenn kein prozess fremdes Inertgas zugegeben wird, ist es nicht nötig, ein solches Gas zur PtX-Anlage zu transportieren und es muss keine zusätzliche Infrastruktur für den Umgang mit diesem Gas vorgesehen werden ( z . B . Gasspeicherung, Gasdosierung, eventuell Luft Zerlegung für die Stickstof f-Herstellung, etc . ) , wodurch Kosteneinsparungen möglich sind .
- Bei der Verfeuerung von PtX-Abgasen kann sich die Gegenwart eines Inertgases wie C02 oder Wasserdampf vorteilhaft auswirken, da verdünnende Inertgase die Verbrennungstempe- ratur absenken, wodurch die thermische Belastung des Brenners verringert wird .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer mehrkomponentigen Anlage
(2) zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten (4) mittels regenerativ erzeugter Energie, wobei zumindest in eine erste Komponente (6a) der Anlage (2) zur Inertisierung von Anlagenteilen und/oder zur Regeneration von Katalysatoren absichtlich ein Inertgas aus einer zweiten Komponente (6b) der Anlage (2) eingeleitet wird, wobei als Inertgas ein prozessinternes Gas (12) verwendet wird und wobei ein erster Intertgas- Abgasstrom (14) aus der ersten Komponente (6a) der Anlage (2) in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als prozessinternes Inertgas (12) Kohlendioxid CO2 verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als prozessinternes Inertgas (12) Wasserdampf verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als prozessinternes Inertgas (12) Kohlenmonoxid CO verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in eine weitere Komponente (6c) der Anlage (2) ein prozessfremdes Inertgas (16) , wie z.B. Stickstoff, Argon oder ein anderes Inertgas, eingeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in der weiteren Komponente (6c) der Anlage (2) ein weiterer Intergas- Abgasstrom (18) generiert wird, der aus der Anlage (2) hinausgeleitet wird.
7. Mehrkomponentige Anlage (2) zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten mittels regenerativ erzeugter Energie, mit einer ersten Leitung zum Einleiten eines Inertgases zur Inertisierung von Anlagenteilen und/oder zur Regeneration von Katalysatoren in eine erste Komponente (6a) der Anlage (2) aus einer zweiten Komponente (6b) der Anlage (2) , wobei als Inertgas ein prozessinternes Gas (12) verwendet wird, und mit einer Zwischenleitung zum Rückführen eines ersten Intergas- Abgasstroms (14) aus der ersten Komponente (6a) in den Prozess zum Herstellen von Kohlenwasserstoff-Produkten.
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