JPH0733422A - 一酸化炭素富化ガスの製造方法 - Google Patents
一酸化炭素富化ガスの製造方法Info
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- JPH0733422A JPH0733422A JP5309458A JP30945893A JPH0733422A JP H0733422 A JPH0733422 A JP H0733422A JP 5309458 A JP5309458 A JP 5309458A JP 30945893 A JP30945893 A JP 30945893A JP H0733422 A JPH0733422 A JP H0733422A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J1/00—Production of fuel gases by carburetting air or other gases without pyrolysis
- C10J1/26—Production of fuel gases by carburetting air or other gases without pyrolysis using raised temperatures or pressures
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部エネルギー源も酸素も必要とせずに二酸
化炭素および水素を含有する工業的オフガスを一酸化炭
素の製造に利用する。 【構成】 水素と二酸化炭素とを転化触媒の存在下に一
酸化炭素へと反応させることを含む一酸化炭素富化ガス
の製造方法において、該方法が更にガス供給源中の二酸
化炭素と水素とを、一酸化炭素製造反応と同時に発熱的
にメタンに反応させ、そして発熱メタン製造反応が吸熱
的一酸化炭素製造反応に必要な熱を提供するように両方
の反応を行う。
化炭素および水素を含有する工業的オフガスを一酸化炭
素の製造に利用する。 【構成】 水素と二酸化炭素とを転化触媒の存在下に一
酸化炭素へと反応させることを含む一酸化炭素富化ガス
の製造方法において、該方法が更にガス供給源中の二酸
化炭素と水素とを、一酸化炭素製造反応と同時に発熱的
にメタンに反応させ、そして発熱メタン製造反応が吸熱
的一酸化炭素製造反応に必要な熱を提供するように両方
の反応を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素富化ガスの
製造方法に関する。より詳しくは、本発明は経済的かつ
エネルギー効率的な方法による貴重な一酸化炭素の製造
に二酸化炭素および水素−含有オフガスの利用に関す
る。
製造方法に関する。より詳しくは、本発明は経済的かつ
エネルギー効率的な方法による貴重な一酸化炭素の製造
に二酸化炭素および水素−含有オフガスの利用に関す
る。
【0002】
【従来技術】一酸化炭素は、多数の工業的方法における
有効な反応体である。数例を挙げると、一酸化炭素はア
ルコール、カルボン酸およびイソシアネートの製造に使
用される。一酸化炭素富化ガスは、更に鉄鉱石の還元に
必要とされる。
有効な反応体である。数例を挙げると、一酸化炭素はア
ルコール、カルボン酸およびイソシアネートの製造に使
用される。一酸化炭素富化ガスは、更に鉄鉱石の還元に
必要とされる。
【0003】従来の一酸化炭素の製造方法には、炭化水
素の接触水蒸気リホーミングが含まれている。水蒸気リ
ホーミングの際に進行する全ての反応は、吸熱反応であ
り、そして熱を必要とする。この方法は、通常にはリホ
ーミング触媒が負荷された外部炎焼された管による炉中
で行われる。
素の接触水蒸気リホーミングが含まれている。水蒸気リ
ホーミングの際に進行する全ての反応は、吸熱反応であ
り、そして熱を必要とする。この方法は、通常にはリホ
ーミング触媒が負荷された外部炎焼された管による炉中
で行われる。
【0004】その他の一酸化炭素製造における経路は、
酸素による部分酸化による石炭または残留物のガス化を
包含する。一酸化炭素富化ガスは、更に天然ガスおよび
ナフサを含む軽質炭化水素の部分酸化によっても製造さ
れる。別の自動熱リホーミングおよび接触部分酸化も使
用することができる。
酸素による部分酸化による石炭または残留物のガス化を
包含する。一酸化炭素富化ガスは、更に天然ガスおよび
ナフサを含む軽質炭化水素の部分酸化によっても製造さ
れる。別の自動熱リホーミングおよび接触部分酸化も使
用することができる。
【0005】全ての酸化法に共通なのは、高価な酸素が
必要とされることである。
必要とされることである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的目的
は、外部エネルギー源も酸素も必要とせずに二酸化炭素
および水素を含有する工業的オフガスを一酸化炭素の製
造に利用することである。
は、外部エネルギー源も酸素も必要とせずに二酸化炭素
および水素を含有する工業的オフガスを一酸化炭素の製
造に利用することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、水素
と二酸化炭素とを転化触媒の存在下に一酸化炭素へと反
応させることを含む一酸化炭素富化ガスの製造方法にお
いて、該方法が更にガス供給源中の二酸化炭素と水素と
を、一酸化炭素製造反応と同時に発熱的にメタンに反応
させ、そして発熱メタン製造反応が吸熱的一酸化炭素製
造反応に必要な熱を提供するように両方の反応を行うこ
とを含む方法を提供する。この反応は、断熱条件下に転
化触媒の存在下に行われ、これによって発熱メタン製造
反応は、吸熱一酸化炭素製造反応に必要な熱を提供す
る。
と二酸化炭素とを転化触媒の存在下に一酸化炭素へと反
応させることを含む一酸化炭素富化ガスの製造方法にお
いて、該方法が更にガス供給源中の二酸化炭素と水素と
を、一酸化炭素製造反応と同時に発熱的にメタンに反応
させ、そして発熱メタン製造反応が吸熱的一酸化炭素製
造反応に必要な熱を提供するように両方の反応を行うこ
とを含む方法を提供する。この反応は、断熱条件下に転
化触媒の存在下に行われ、これによって発熱メタン製造
反応は、吸熱一酸化炭素製造反応に必要な熱を提供す
る。
【0008】燃料と一緒にリホーミング用炉または部分
酸化反応器を包含する従来の方法とは対照的に、本発明
の方法は、比較的に単純な装置で達成される。本発明に
よる方法を行うための完全な方法装置は、断熱反応器お
よび更に以下に記載の通りの熱交換器からなる。
酸化反応器を包含する従来の方法とは対照的に、本発明
の方法は、比較的に単純な装置で達成される。本発明に
よる方法を行うための完全な方法装置は、断熱反応器お
よび更に以下に記載の通りの熱交換器からなる。
【0009】本発明による方法を実行するに当たって、
水素および二酸化炭素含有供給ガスを従来の混合装置中
で混合する。先に記載した通りに、両方のガスは、数多
くの方法からの工業的副生成物として直ちに利用可能で
ある。従って、二酸化炭素は、炭化水素および石炭のガ
ス化に基づく全ての合成ガス混合物に実質的に存在し、
そしてそれから従来の分離方法、例えばスクラブ、圧力
振動吸着および低温分離法により分離される。
水素および二酸化炭素含有供給ガスを従来の混合装置中
で混合する。先に記載した通りに、両方のガスは、数多
くの方法からの工業的副生成物として直ちに利用可能で
ある。従って、二酸化炭素は、炭化水素および石炭のガ
ス化に基づく全ての合成ガス混合物に実質的に存在し、
そしてそれから従来の分離方法、例えばスクラブ、圧力
振動吸着および低温分離法により分離される。
【0010】水素は、例えば石油化学プラントまたはア
ンモニア合成プラントにおいて低温分離によりパージか
ら副生成物として一般に得られ、そしてこれらのプラン
トにおける燃料として使用される。
ンモニア合成プラントにおいて低温分離によりパージか
ら副生成物として一般に得られ、そしてこれらのプラン
トにおける燃料として使用される。
【0011】本発明による方法においては、水素および
二酸化炭素含有ガスの混合は、従来の混合チャンバー中
でまたは断熱反応器の頂部に搭載されたバーナー中で行
われる。
二酸化炭素含有ガスの混合は、従来の混合チャンバー中
でまたは断熱反応器の頂部に搭載されたバーナー中で行
われる。
【0012】混合ガスにおけるH2 /CO2 モル比は、
従って1.5ないし6.5の範囲であることが好まし
い。これらのガスは、混合ガスが反応器に入る前に40
0℃ないし800℃の温度に予備加熱される。
従って1.5ないし6.5の範囲であることが好まし
い。これらのガスは、混合ガスが反応器に入る前に40
0℃ないし800℃の温度に予備加熱される。
【0013】ガスの予備加熱は、断熱反応器を離れる熱
プロセス流体によるおよび好ましい熱生成物水蒸気によ
る熱交換により得られる。反応器からの出口温度は、断
熱条件下にガス中で生じる反応のために混合ガスの必要
とされる入口温度よりも相当高い。
プロセス流体によるおよび好ましい熱生成物水蒸気によ
る熱交換により得られる。反応器からの出口温度は、断
熱条件下にガス中で生じる反応のために混合ガスの必要
とされる入口温度よりも相当高い。
【0014】断熱反応器は5ないし50バールの圧力の
下で操作される。実際のプロセス条件の調整は、従って
反応器を離れる生成物中の一酸化炭素濃度に依存するで
あろう。
下で操作される。実際のプロセス条件の調整は、従って
反応器を離れる生成物中の一酸化炭素濃度に依存するで
あろう。
【0015】上記の条件において、プロセスガス中の二
酸化炭素および水素は、吸熱可逆シフト反応により一酸
化炭素へと反応する。 CO2 + H2 <=> H2 O メタンは、同時に発熱反応により生成する。
酸化炭素および水素は、吸熱可逆シフト反応により一酸
化炭素へと反応する。 CO2 + H2 <=> H2 O メタンは、同時に発熱反応により生成する。
【0016】 CO2 + 4H2 <=> CH4 + 2H2 O 発熱反応は、吸熱可逆シフト反応を保持するのに十分な
熱を提供する。両方の反応は、市販のニッケル、酸化
鉄、銅または亜鉛含有触媒を包含する従来のリホーミン
グ触媒の存在下に平衡へと進行する。
熱を提供する。両方の反応は、市販のニッケル、酸化
鉄、銅または亜鉛含有触媒を包含する従来のリホーミン
グ触媒の存在下に平衡へと進行する。
【0017】本発明の方法を離れる生成物ガスの最終組
成は、上記のシフトおよびメタン化反応の平衡により調
整される。H2 /CO2 比を変化させることによって、
混合ガスを断熱反応器に導入する際の温度および圧力が
得られる。氏異なる方法において合成ガスとして有効で
ある異なる生成物ガスを得ることが可能である。
成は、上記のシフトおよびメタン化反応の平衡により調
整される。H2 /CO2 比を変化させることによって、
混合ガスを断熱反応器に導入する際の温度および圧力が
得られる。氏異なる方法において合成ガスとして有効で
ある異なる生成物ガスを得ることが可能である。
【0018】本発明による方法は、水素および二酸化炭
素副生成物を製造する低温装置および二酸化炭素除去装
置が付された既存の一酸化炭素プタントにおける容量の
改良に有利に適用することができる。
素副生成物を製造する低温装置および二酸化炭素除去装
置が付された既存の一酸化炭素プタントにおける容量の
改良に有利に適用することができる。
【0019】更にまた、プロセス条件の好適な調整によ
り、上記プロセスからの一酸化炭素富化ガスを直接合成
ガスとしてメタノールの合成に使用することができる。
本発明を一般に記載した通り、本発明の上記および更に
別の特徴並びに実施態様は、以下の実施例から明らかで
ある。
り、上記プロセスからの一酸化炭素富化ガスを直接合成
ガスとしてメタノールの合成に使用することができる。
本発明を一般に記載した通り、本発明の上記および更に
別の特徴並びに実施態様は、以下の実施例から明らかで
ある。
【0020】
【実施例】混合チャバー中で20.4バールgの圧力
で、5000Nm3 /時間水素および200Nm3 /時
間二酸化炭素混合をすることによって水素/二酸化炭素
混合ガスを製造する。
で、5000Nm3 /時間水素および200Nm3 /時
間二酸化炭素混合をすることによって水素/二酸化炭素
混合ガスを製造する。
【0021】この混合ガスを供給流出熱交換器中で更に
以下に記載する通りに804℃の出口温度で混合ガスの
反応器を離れる一酸化炭素富化生成物ガスで熱交換す
る。熱交換器に通過させることによって、ガスを断熱転
化反応器中に導入する際に混合ガス中の温度は650℃
に上昇する。反応器を従来のニッケル含有水蒸気リホー
ミング触媒(ハルドール・トプサー社,デンマーク製)
で富化する。
以下に記載する通りに804℃の出口温度で混合ガスの
反応器を離れる一酸化炭素富化生成物ガスで熱交換す
る。熱交換器に通過させることによって、ガスを断熱転
化反応器中に導入する際に混合ガス中の温度は650℃
に上昇する。反応器を従来のニッケル含有水蒸気リホー
ミング触媒(ハルドール・トプサー社,デンマーク製)
で富化する。
【0022】触媒に通過させることによって、混合ガス
の温度は、先に記載の通りに水素および二酸化炭素の一
酸化炭素への反応により断熱的に804℃に上昇する。
反応器を離れる反応した混合ガスの組成は、次いで次の
通りとなる。 一酸化炭素 952Nm3 /時間 二酸化炭素 670Nm3 /時間 水素 2534Nm3 /時間 メタン 424Nm3 /時間 水 1709Nm3 /時間。
の温度は、先に記載の通りに水素および二酸化炭素の一
酸化炭素への反応により断熱的に804℃に上昇する。
反応器を離れる反応した混合ガスの組成は、次いで次の
通りとなる。 一酸化炭素 952Nm3 /時間 二酸化炭素 670Nm3 /時間 水素 2534Nm3 /時間 メタン 424Nm3 /時間 水 1709Nm3 /時間。
【0023】本発明による方法は、外部熱供給を必要と
せず、一酸化炭素製造反応の維持に必要な熱は単に断熱
条件下に一酸化炭素反応と同時に進行する発熱的メタン
化反応によって提供される。
せず、一酸化炭素製造反応の維持に必要な熱は単に断熱
条件下に一酸化炭素反応と同時に進行する発熱的メタン
化反応によって提供される。
【0024】混合ガスを予備加熱するのに必要とされる
熱は、高温で反応器を離れる一酸化炭素富化ガス中の感
受性ガスによって供給される。一酸化炭素富化ガスの温
度は、混合ガスでの熱交換後に193℃である。このよ
うにして得られた生成物ガスは、水蒸気リホーミング装
置からの合成ガスと混合するのが有利である。ガス混合
物をCO2 −除去装置を通じて低温装置中でのH2 とC
Oとの最終的分離の前に通過させる。上記除去装置から
の二酸化炭素は、圧縮されそして低温分離装置からの過
剰の水素と一緒に混合ガスとしてリサイクルされる。こ
れによって、ほんの少しの段階を導入して既存の二酸化
炭素プラントの能力を増加することが可能となる。
熱は、高温で反応器を離れる一酸化炭素富化ガス中の感
受性ガスによって供給される。一酸化炭素富化ガスの温
度は、混合ガスでの熱交換後に193℃である。このよ
うにして得られた生成物ガスは、水蒸気リホーミング装
置からの合成ガスと混合するのが有利である。ガス混合
物をCO2 −除去装置を通じて低温装置中でのH2 とC
Oとの最終的分離の前に通過させる。上記除去装置から
の二酸化炭素は、圧縮されそして低温分離装置からの過
剰の水素と一緒に混合ガスとしてリサイクルされる。こ
れによって、ほんの少しの段階を導入して既存の二酸化
炭素プラントの能力を増加することが可能となる。
Claims (5)
- 【請求項1】 水素と二酸化炭素とを転化触媒の存在下
に一酸化炭素へと反応させることを含む一酸化炭素富化
ガスの製造方法において、該方法が更にガス供給源中の
二酸化炭素と水素とを、一酸化炭素製造反応と同時に発
熱的にメタンに反応させ、そして発熱メタン製造反応が
吸熱的一酸化炭素製造反応に必要な熱を提供するように
両方の反応を行うことを含む、上記方法。 - 【請求項2】 上記混合物ガスが1.5ないし6.5の
H2 /CO2 のモル比で水素および二酸化炭素を含有す
る請求項1の方法。 - 【請求項3】 断熱条件が5ないし50バールの圧力を
包含する請求項1の方法。 - 【請求項4】 上記混合ガスがガスを反応させる前に4
00℃ないし600℃に予備加熱させる請求項1の方
法。 - 【請求項5】 上記混合ガスがプロセスを離れる一酸化
炭素富化ガスとの熱交換によって予備加熱される請求項
4の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK1489/92 | 1992-12-10 | ||
DK148992A DK169615B1 (da) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Fremgangsmåde til fremstilling af carbonmonoxidrig gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0733422A true JPH0733422A (ja) | 1995-02-03 |
JP3447091B2 JP3447091B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=8105380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30945893A Expired - Fee Related JP3447091B2 (ja) | 1992-12-10 | 1993-12-09 | 一酸化炭素富化ガスの製造方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5496530A (ja) |
EP (1) | EP0601956B1 (ja) |
JP (1) | JP3447091B2 (ja) |
KR (1) | KR970006922B1 (ja) |
CA (1) | CA2111017C (ja) |
DE (1) | DE69309010T2 (ja) |
DK (1) | DK169615B1 (ja) |
ES (1) | ES2101990T3 (ja) |
NO (2) | NO934512D0 (ja) |
RU (1) | RU2110477C1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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