JPH10195008A - ジメチルエーテル製造装置 - Google Patents

ジメチルエーテル製造装置

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JPH10195008A
JPH10195008A JP35804996A JP35804996A JPH10195008A JP H10195008 A JPH10195008 A JP H10195008A JP 35804996 A JP35804996 A JP 35804996A JP 35804996 A JP35804996 A JP 35804996A JP H10195008 A JPH10195008 A JP H10195008A
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JP
Japan
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gas
dimethyl ether
synthesis
synthesis gas
carbon dioxide
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Pending
Application number
JP35804996A
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English (en)
Inventor
Norio Inoue
紀夫 井上
Takuya Kadowaki
琢哉 門脇
Kazuo Mayumi
一雄 真弓
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 天然ガスを原料としてジメチルエーテル
を高い収率で安定して製造しうる手段を提供する。 【解決手段】 上記課題は、天然ガスにスチームと酸素
を供給して合成ガスを発生させる合成ガス発生装置と、
該合成ガスからそこに含まれている二酸化炭素を分離す
るCO2回収部と、該CO2回収部で分離したCO2を合
成ガス発生装置に返送するリサイクルラインと、該CO
2回収部でCO2を分離した合成ガスを原料としてスラリ
ー床式でジメチルエーテルを合成する装置よりなるジメ
チルエーテル製造装置によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は天然ガスを原料とし
てジメチルエーテルを製造する装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ジメチルエーテルは一般にメタノールか
ら合成されているが、そのほか合成ガスからメタノール
を合成する際に副生するジメチルメーテルを分離する方
法もある。
【0003】最近ジメチルエーテルの重要性が認識さ
れ、例えば天然ガスから合成してディーゼルエンジンの
燃料に用いる着想の報告がある(The Engine
ering Society for Advancin
g Mobility LandSea Air and
Space,International Congr
ess of Exposition,950063,F
eb.27−Mar.2,1995)。ここでは天然ガ
スから合成ガスを製造する方法にはワンステップスチー
ムリフォーミング、オートサーマルリフォーミングおよ
びツーステップリフォーミングがあるとして、主にオー
トサーマルリフォーミングについて説明している。オー
トサーマルリフォーミングは天然ガスに断熱状態で純酸
素とスチームを供給してリフォームを行なうものであ
り、生成した合成ガスからCO2は除去している。合成
ガスの組成は(H2−CO2)/(CO+CO2)の比が
2程度が好ましいとしており、CO2の除去はこの比を
2付近に合わせるために行なっている。除去されたCO
2のリサイクルは何ら示されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法は分離した
CO2の有効利用を別途検討する必要がある。また、ジ
メチルエーテル合成反応は強い発熱反応であるため触媒
層の局部加熱による失活の問題もある。
【0005】本発明の目的は、天然ガスを原料としてジ
メチルエーテルを高い収率で安定して製造しうる手段を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するべく鋭意検討の結果、天然ガスに純酸素を使用
して部分酸化法によってリフォーミングし、そのときに
発生するCOとH2比の調整のために熱回収で得られた
スチームや後段のCO2回収設備で得られたCO2をリフ
ォーミング設備に供給し、ほぼCOとH2比が1になる
ようにするとともに、こうして得られた合成ガスを用い
てスラリー床式合成装置でジメチルエーテルを合成する
ことにより、ジメチルエーテルを高い収率で安定して製
造しうることを見出して本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、天然ガスにスチーム
と酸素を供給して合成ガスを発生させる合成ガス発生装
置と、該合成ガスからそこに含まれている二酸化炭素を
分離するCO2回収部と、該CO2回収部で分離したCO
2を合成ガス発生装置に返送するリサイクルラインと、
該CO2回収部でCO2を分離した合成ガスを原料として
スラリー床式でジメチルエーテルを合成する装置よりな
るジメチルエーテル製造装置に関するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】合成ガス発生装置に供給する各ガ
スの比率は、外部加熱がない場合は、天然ガス:スチー
ム:酸素:CO2=1.0:0.5〜1.0:0.6〜
0.8:0.5〜1.5となり、CO2は生成した合成
ガスから回収リサイクルする。
【0009】外部加熱がある場合は、天然ガス:スチー
ム:CO2=1.0:0〜1.0:0.5〜1.5とな
り、CO2は外部加熱の排ガス中およびDME合成反応
で生成したCO2を回収して使用する。
【0010】天然ガスのリフォーミングの圧力が低い場
合は、コンプレッサーを利用してDME反応圧力まで加
圧する。
【0011】CO2回収設備では、化学吸収法または物
理吸収法等によって合成ガス中のCO2を回収し、リフ
ォーミング設備に供給する。
【0012】スラリー床で用いるジメチルエーテル合成
触媒には、メタノール合成触媒とメタノール脱水触媒が
混合されて用いられ、水性ガスシフト触媒がさらに加え
られる。
【0013】メタノール合成触媒としては、通常工業的
にメタノール合成に用いられる酸化銅−酸化亜鉛、酸化
亜鉛−酸化クロム、酸化銅−酸化亜鉛/酸化クロム、酸
化銅−酸化亜鉛/アルミナ等がある。メタノール脱水触
媒としては酸塩基触媒であるγ−アルミナ、シリカ、シ
リカ・アルミナ、ゼオライトなどがある。ゼオライトの
金属酸化物成分としてはナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属の酸化物、カルシウム、マグネシウム等のアル
カリ土族の酸化物等である。水性ガスシフト触媒として
は酸化銅−酸化亜鉛、酸化銅−酸化クロム−酸化亜鉛、
酸化鉄−酸化クロムなどがある。メタノール合成触媒は
強いシフト触媒活性を有するので水性ガスシフト触媒を
兼ねることができる。メタノール脱水触媒及び水性ガス
シフト触媒を兼ねるものとしてアルミナ担持酸化銅触媒
を用いることができる。
【0014】前述のメタノール合成触媒、メタノール脱
水触媒および水性ガスシフト触媒の混合割合は、特に限
定されることなく各成分の種類あるいは反応条件等に応
じて適宜選定すればよいが、通常は重量比でメタノール
合成触媒1に対してメタノール脱水触媒は0.1〜5程
度、好ましくは0.2〜2程度、そして、水性ガスシフ
ト触媒は、0.2〜5程度、好ましくは0.5〜3程度
の範囲が適当であることが多い。メタノール合成触媒に
水性ガスシフト触媒を兼ねさせた場合には、上記の水性
ガスシフト触媒の量はメタノール合成触媒の量に合算さ
れる。
【0015】上記の触媒は粉末状態で使用され、平均粒
径が300μm以下、好ましくは1〜200μm程度、
特に好ましくは10〜150μm程度が適当である。そ
のために必要によりさらに粉砕することができる。
【0016】媒体油は反応条件下において液体状態を呈
するものであればそのいずれもが使用可能である。例え
ば脂肪族、芳香族および脂環族の炭化水素、アルコー
ル、エーテル、エステル、ケトンおよびハロゲン化物、
これらの化合物の混合物等を使用できる。また、硫黄分
を除去した軽油、減圧軽油、水素化処理したコールター
ルの高沸点留分、フィッシャートロプシュ合成油、高沸
点食用油等も使用できる。溶媒中に存在させる触媒量は
溶媒の種類、反応条件などによって適宜決定されるが、
通常は溶媒に対して1〜50重量%であり、2〜30重
量%程度が好ましい。
【0017】スラリー床式ジメチルエーテル合成反応器
を組み込むジメチルエーテル合成反応装置は従来の装置
と同様でよい。すなわち、反応器から蒸発する媒体油を
凝縮する凝縮器、この凝縮された媒体油を分離する気液
分離器、反応生成ガスを冷却してメタノールと水を凝縮
させて分離するメタノール、水分離器、これをさらに冷
却してジメチルエーテルと二酸化炭素を凝縮させて一酸
化炭素と水素を分離する未反応ガス分離器及び凝縮分離
されたジメチルエーテルと二酸化炭素を分離するCO2
分離器がこの順に設けられる。上記のメタノール、水分
離器と未反応ガス分離器はそれぞれ凝縮器と気液分離器
に分かれていてもよい。また、メタノール、水、ジメチ
ルエーテル及び二酸化炭素の全てを凝縮あるいは凝固さ
せて一酸化炭素と水素をまず分離し、その後この凝縮、
凝固物からジメチルエーテルを分離する装置を用いるこ
ともできる。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例であるジメチルエーテル製
造装置のフローシートを図1に示す。同図に示すように
この装置は下記の構成からなっている。
【0019】(1) 合成ガス発生装置 石炭ガス化、天然ガスのリフォーミングなどのようにH
2とCOを主成分とする合成ガスを製造する装置。
【0020】(2) 合成ガスコンプレッサー 合成ガス発生装置の運転圧力がDME合成塔の圧力より
も低い場合に必要になる。
【0021】(3) CO2回収部 CO2はDME合成反応を阻害するため、合成ガス中に
CO2が多い場合に吸収法等のCO2除去装置が必要にな
る。
【0022】(4) DME合成塔 合成ガスは、ガス/ガス熱交換器で合成塔出口ガスと熱
交換し、昇温して合成塔底部に入る。合成塔底部でスラ
リー液中に気泡分散したガスは、次に示す反応をしなが
ら上昇する。 メタノール合成反応 CO+2H2 → CH3OH DME合成反応 2CH3OH → CH3OCH3+H2O シフト反応 CO+H2O → CO2+H2
【0023】反応は、圧力50kg/cm2A(30〜
100kg/cm2A)、温度280℃(200〜30
0℃)で行う。反応熱は、合成塔中に入れた熱交換チュ
ーブによって除去し、CO2再生塔、DME生成塔のリ
ボイラー熱源などに有効利用する。
【0024】合成塔を出たガスは、ガス/ガス熱交換
器、媒体油回収用の冷却器によって約100℃まで冷却
し、合成塔で蒸発した媒体油を凝縮回収する。凝縮した
媒体油は、セパレータで分離し、ポンプで合成塔頂部に
戻す。合成塔の頂部ガス相に冷却した媒体油をスプレー
すると、頂部ガス相が少し冷却されて温度低下し、蒸発
して合成塔から出ていく媒体油量を低減できる。また、
フォーミング(液相表面の泡立ち)の防止にもなる。
【0025】(5) DME冷却回収部 媒体油回収セパレータを出たガスは、さらに冷却してメ
タノールと水分を凝縮分離する。残ったガスは、更に−
40℃(−20〜−50℃)程度に冷却して低温セパレ
ータ(LTS)でDMEを凝縮回収する。また同時にC
2を凝縮分離する。
【0026】低温セパレータを出たガスと液は、メタノ
ールと水分を凝縮分離する前、または後のガスとの熱交
換を行って冷熱の回収を行う。
【0027】(6) リサイクルガスコンプレッサー 冷熱を回収した後のガスは、メタンや窒素ガスの蓄積を
防止するために一部をパージする。残りのガスはリサイ
クルコンプレッサーで数kg/cm2加圧して合成塔に
戻す。
【0028】(7) DME精製部 CO2ストリッパー:凝縮したDMEとメタノールは、
30〜35kg/cm2Aに減圧してCO2ストリッパー
に供給する。CO2ストリッパーでは、凝縮液に溶解し
たCO、水素とCO2を頂部から放散する。DMEおよ
びDMEより重たい成分が塔底に残る。
【0029】DME精製塔:CO2を除去した塔底部の
液は、次にDME精製塔に送り塔頂で高濃度のDME液
を回収する。
【0030】メタノール回収塔:DME精製塔底部の液
はメタノール回収塔に送られ、塔頂でメタノール液を回
収する。塔底には水が残る。
【0031】
【発明の効果】本発明の装置を用いることによりジメチ
ルエーテルを天然ガスから高い収率で安定して製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例であるジメチルエーテル製
造装置のフローシートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ガスにスチームと酸素を供給して合
    成ガスを発生させる合成ガス発生装置と、該合成ガスか
    らそこに含まれている二酸化炭素を分離するCO2回収
    部と、該CO2回収部で分離したCO2を合成ガス発生装
    置に返送するリサイクルラインと、該CO2回収部でC
    2を分離した合成ガスを原料としてスラリー床式でジ
    メチルエーテルを合成する装置よりなるジメチルエーテ
    ル製造装置
JP35804996A 1996-12-30 1996-12-30 ジメチルエーテル製造装置 Pending JPH10195008A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000103757A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Chiyoda Corp 低級炭化水素ガスからジメチルエーテルを製造する方法
WO2004108860A1 (ja) * 2003-06-09 2004-12-16 Hitachi, Ltd. 新燃料製造プラント及びこれに用いられる海水淡水化装置
US8246789B2 (en) 2007-03-09 2012-08-21 Central Research Institute Of Electric Power Industry Hydrous matter treatment system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000103757A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Chiyoda Corp 低級炭化水素ガスからジメチルエーテルを製造する方法
WO2004108860A1 (ja) * 2003-06-09 2004-12-16 Hitachi, Ltd. 新燃料製造プラント及びこれに用いられる海水淡水化装置
JPWO2004108860A1 (ja) * 2003-06-09 2006-07-20 株式会社日立製作所 新燃料製造プラント及びこれに用いられる海水淡水化装置
US8246789B2 (en) 2007-03-09 2012-08-21 Central Research Institute Of Electric Power Industry Hydrous matter treatment system

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