JPS597125A - 改質ガスからの高圧合成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改質ガスを原料とする各種の高圧合成反応を行
う方法の改良に関し、更に詳・しくは、改質ガスの組成
を膜分離によシ調整することにより、最適なガス組成を
形成し、もって合成反応の転化率を向上させる改質ガス
の高圧合成方法に関する。

第１２は本発明の改質ガスからの高圧合成方法の一実施
例を示すブロックフローであるが、従来のプロセスにあ
っては膜分離器５は設置されていない。このような従来
プロセスにおいて、天然ガス１とスチーム２は改質炉３
にて改質反応が行われ、生成されたガスはメイクアッグ
・コンプレツサーにて昇圧された後、後述する気液分離
器１６からのリサイクルガスと混合されて、反応器１３
でメタノール合成反応が行われる。

メタノール合成反応におけるＨ２／ｃｏ理論比は２であ
シ（Ｈ２／ｃＯ２は３）、天然ガスからの改質ガスは■
２／ｃＯがはは４〜５であるところから、転化率が低く
、このためにメタノールの収率が低く、かつ反応後、気
液分離器１６から排出されるパージガスの量も大量であ
るという欠点がある。ノソージガスの用途としては、現
在のところ改質炉の燃料に使用されてはいるがなお過剰
である。

本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、改質
ガスを原料とする各種の高圧合成反応における収率の向
上と共に、昇圧動力の削減、ならびに高純度水素の回収
を達成し得る改質ガスの高圧合成方法を提供することを
目的とする。

本発明のこの゛目的は以下の方法により達成する。

すなわち本発明の要旨は、炭化水素とスチームによる改
質反応により生じた改質ガスをメイクアップコンプレッ
サーで昇圧し、後記リサイクルガスと共に高圧合成反応
系にて反応させ、生成ガスを気液分離踵分離ガスの全部
または少なくとも一部をリサイクルガスとし、分離液は
適宜の後処理を施すことからなる、改質ガスからの高圧
合成方法において、水素を選択的に透過する力゛ス分離
膜に前記改質ガスを接触させることにょシ、水素に富む
透過側のガスと残りの非透過側のガスとに分離した後、
非透過側のガスを前記昇圧以下の操作を施すことを特徴
とする改質ガスからの高圧合成方法にある。

本発明において、改質ガスとは天然が、ス、ＬＰＧ。

ナフサ等の炭化水素とスチームを原料として改質炉にで
高温の改質反応により生じたガスをいい、高圧合成反応
゛とはメタノール合成反応、オキソ合成反応、Ｆ、Ｔ、
反応、エチレングリコールの合成反応などの高圧系の反
応をいう。

以下、説明の便宜上、天然ガスを改良して得られたガス
を原料とするメタノール合成反応について説明するが、
これに限定するものではなく、本発明により開示された
構成を採用する限り、達成される発明の効果に変わると
ころがない。

なお、本発明と一見類似するかのような技術として、特
開昭５５−４３０９３号に開示の発明があるが、この発
明はメタノール合成プロセスに膜分離技術を応用する点
では本発明と同様であシ、・ξ−ノガスからＨ２、Ｃ０
２を回収し合成ループ中へ戻すことによりメタノールの
収率を改善するものである。

本発明が改質ガスに膜分離技術を応用することにより、
前記したごとく収率向上と共に、昇圧動力の削減ならび
に高純度水素の回収をも目的とした点で、特開昭５５−
４３０９３号開示の発明と明らかに異なる。

以下、第１図に基づき本発明を詳述する。

原料である天然ガスとスチームは、それぞれ天然ガス供
給ライン１とスチーム供給ライン２を経て改質炉３に導
入され改質反応が行われる。生成ガースは生成力゛スラ
イン４を通シ膜分離器５に供給される。

膜分離器５において使用される膜はＨ２を選択的に透過
させる膜であればどのようなものでも使用できるが、好
適な例として、酢酸セルロース系およびポリスルフォン
酸系の中空系膜を挙げることができる。

膜分離器５の透過側からは水素回収ライン６を通って水
素が落圧されて回収される。非透過側には１１２／ＣＯ
＋Ｃ０２の比が調整されたガスが得られる。

このガスは非透過側ガスライン７を経て、メイクアップ
・コンス０レツザー８によシ所定圧まで昇圧された後、
メイクアップ・コンプレッサー出ロガスライン９にて、
後述する気液分離器１６で分離されたりザイクルガスラ
イン１０を通過するリサイクルガスと共にリサイクル・
コンプレッサー１１で昇圧され、さらにリサイクル・コ
ンプレッサー出ロガスライン１２を経て、銅系触媒が充
填された反応器１３でメタール合成反応が行われる０反
応ガスはクーラー１４で冷却された後、反応ガスライン
１５を経て気液分離器１６に導入され、気液分離器１６
に分離された分離液は分離液出口ライン１７を経て、図
示されていない蒸留工程に送られて最終製品とされる。

一方、気液分離器１６にて分離されたガスの大部分はリ
サイクルガスライン１０を経て、メイクアップ０・コン
ス０レツザー出ロガスライン９にリサイクルガスとして
導入される。残余ガスはノ９−ジガスライン１８を経て
ノｅ−ジガスとして改質炉の燃料などに利用される。

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に
説明する。なお、第１表中の組成の単位はに９−　ｍａ
ｔである。

実施例１および比較例１ 天然ガスとスチームによる改質反応により生じた改質ガ
スを、膜分離器を使用した場合（実施例１）と膜分離器
を使用し々い場合（比較例１）との各ラインの組成を比
較すれば第１表のごとくである。なお膜分離器において
は酢酸セルロースの中空系膜を用いた。

第１表 以上の実施例および比較例の結果から本発明の効果が次
のよに明らかとなる。

（１）　　実施例１において、ツクージガスライン１８
のパージガス量が半減し、替わシに水素回収ライン６は
高純度の水素が得られ、水素濃度は９８係を超えていた
。

（２）実施例１においては、非透過側ガスラ・１ン７に
おけるガス量ば１３チ減少し、この結果、メイクアップ
・コンプレッサー８の動力が削減される。

第１図に示されるようなプロセスにおいて、コンプレッ
サーの動力を比較する場合、メイクアップ０・コンプレ
ッサー８とリサイクル・コンプレッサー１１０両者を考
慮しなければならないが、実施例１の場合、リサイクル
・コンプレッサー１１の動力は、リサイクルライン↓０
のリサイクルガス量が比較例１よりも増量するので、増
大することになるが、リサイクル・コンプレッサー１１
の昇圧動力はメイクアップ・コンプレッサー８に比べて
はるかに小さいので、結果として総動力は実施例１の場
合、減少する。

（３）実施例１と比較例１の生成ガスライン４における
生成ガスと分離液出口ラインのメタノール量を比較すれ
ば、実施例１において収率が向上していることがわかる
。

以上のごとき本発明は、改質ガスを原料とする各種の高
圧合成反応における収率の向上と共に、昇圧動力の削減
、ならび高純度水素の回収が図れることから、改質ガス
の高圧合成方法として好適に利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改質ガスからの高圧合成方法の一実施
例を示すブロックフローである。 １：炭化水素（天然ガス）、２ニスチーム、３：改質炉
、４：生成ガスライン、５：膜分離器、６：水素回収ラ
イン、７：非透過側ノｆスライン、８：メイクアップ・
コンプレッサー、９：メイクアップ・コンゾレッザー出
ロガスライン、１０：リサイクルガスライン、１１：リ
サイクル・コンプレッサー、１２：リザイクルーコンプ
レッサー出ロガスライン、１３：反応器、１４：クーラ
ー、１５：反応ガスライン、１６：気液分離器、１７：
分離液出口ライン、１８：パージガスライン。 特許出願人　日揮株式会社 代　理　人　　弁理士伊　東　辰　雉 代　理　人　弁理士伊東哲也 ２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　炭化水素とスチームによる改質反応にょシ生じた
   改質ガスをメイクアップコングレッサーで昇圧し、後記
   リサイクルガスと共に高圧合成反応系にて反応させ、生
   成ガスを気液分離し、分離ガスの全部または少なくとも
   一部をリサイクルガスとし、分離液は適宜の後処理を施
   すことからなる改質ガスからの高圧合成方法において、
   水素を選択的に透過するガス分離膜に前記改質ガスを接
   触させることによシ、水素に富む透過側のガスと残りの
   非透過側のガスとに分離した後、非透過側のガスを前記
   昇圧以下の操作を施すことを特徴とする改質ガスからの
   高圧合成方法。