JPS60180901A - 特にメタノ−ル製造に使用しうる合成ガスの新規製造方法 - Google Patents
特にメタノ−ル製造に使用しうる合成ガスの新規製造方法Info
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- JPS60180901A JPS60180901A JP59282095A JP28209584A JPS60180901A JP S60180901 A JPS60180901 A JP S60180901A JP 59282095 A JP59282095 A JP 59282095A JP 28209584 A JP28209584 A JP 28209584A JP S60180901 A JPS60180901 A JP S60180901A
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- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、特にメタノール製造に使用しうるシ −
合成ガスの新規製造方法に関するものである。
従来技術およびその問題点
有機化学の最大の中間体の1つであるメタノールは、下
記平衡反応 Co + 2H2,−CH30H−・・〔1〕CO2+
3H2コCH30H+H201m 〔2〕に従って、通
称「合成ガス」と呼はれている水素と一酸化炭素の混合
物から主として製造されることが知られている。
記平衡反応 Co + 2H2,−CH30H−・・〔1〕CO2+
3H2コCH30H+H201m 〔2〕に従って、通
称「合成ガス」と呼はれている水素と一酸化炭素の混合
物から主として製造されることが知られている。
メタノールの製造用の合成ガスのほとんど全部は、主成
分がメタンである天然ガスの水蒸気リホーミングに由来
する。このメタンは、下記反応により水と反応する。
分がメタンである天然ガスの水蒸気リホーミングに由来
する。このメタンは、下記反応により水と反応する。
C■I4+■(20ヰCO+3H21°〔3〕CH4+
2H,、O: CO2−1−4H2mmm [4:す
る。
2H,、O: CO2−1−4H2mmm [4:す
る。
メタノール合成の原料としての天然カスの役割の有利さ
は、経済的観点からは、その豊富さと魅力的な値段、お
よび技術的観点からは、その使用の容易さとこれに由来
した合成カスの1%純度とによって説明される。
は、経済的観点からは、その豊富さと魅力的な値段、お
よび技術的観点からは、その使用の容易さとこれに由来
した合成カスの1%純度とによって説明される。
しかしなから天然ガスの使用は−、不都合も示す。天然
ガスから生した合成ガスの組成は、メタノール合成に要
求される最良の組成に一致するにはほど遠い。
ガスから生した合成ガスの組成は、メタノール合成に要
求される最良の組成に一致するにはほど遠い。
事実、平衛式〔1〕および〔2〕を平衛式〔3〕およO
〔4〕と比較すると、〔1〕および〔2〕に従って製造
されたメタノールの各1分子に対して、〔:3〕および
[4,]に従って得られたリホーミングカスか、水素1
分:rを余分に生しることに容易に気かつく。
〔4〕と比較すると、〔1〕および〔2〕に従って製造
されたメタノールの各1分子に対して、〔:3〕および
[4,]に従って得られたリホーミングカスか、水素1
分:rを余分に生しることに容易に気かつく。
高イ、]加価値化しうるような有利な場合てずら、この
水泰はよりilN当な方法で製造された水素尿中のコス
トて製j青される。
水泰はよりilN当な方法で製造された水素尿中のコス
トて製j青される。
リホーミングノJスのもう1つの不都合は、メタノール
合成のノボしヘルに対して圧力があまり1こも低い点−
Cある。
合成のノボしヘルに対して圧力があまり1こも低い点−
Cある。
その理111は、技術的および熱力学的原因の両方であ
る。
る。
実際、一定の温度およびH,、O/ C比において、圧
力を増せは増すほど、合成ガス中に未変換メタンを残す
(Hydrocarbon Processing。
力を増せは増すほど、合成ガス中に未変換メタンを残す
(Hydrocarbon Processing。
P、Wellmnn and S、KaLCll、&6
、 第42巻、1962年6月)0 反応温度の増加は、理論的にはメタンの変換を増しうる
てあろうか、急速に金属のクリープ現象に阻止され、従
ってリホーミングク4・の中で850℃以上に達するの
が難しい。
、 第42巻、1962年6月)0 反応温度の増加は、理論的にはメタンの変換を増しうる
てあろうか、急速に金属のクリープ現象に阻止され、従
ってリホーミングク4・の中で850℃以上に達するの
が難しい。
同様に、エネルギー的な理由から、 H20/’C比を
13〜4以上に増すことはてきない。
13〜4以上に増すことはてきない。
これらの制限があるので、残留メタン含量を過度に旨め
ないためにはメタノール合成が通常約5〜12MPn
の圧力を要するのにも拘らず、天然ガスの水蒸気リホー
ミングを3MPn 以下の圧力で行なうのが慣例である
。
ないためにはメタノール合成が通常約5〜12MPn
の圧力を要するのにも拘らず、天然ガスの水蒸気リホー
ミングを3MPn 以下の圧力で行なうのが慣例である
。
合成ガス製造のもう1つの公知の方法は、酸素によるメ
タンの酸化である。純粋に化学的観点からは、天然ガス
よりの合成ガス製造の理想的反応は下記のものである。
タンの酸化である。純粋に化学的観点からは、天然ガス
よりの合成ガス製造の理想的反応は下記のものである。
この反応は、例えは0NIA−GEGI法のような部分
的接触酸化方法において、普通に行なわれている。
的接触酸化方法において、普通に行なわれている。
これらの接触方法の重大な不都合は、これらの圧力作用
による。
による。
それらのガスをメタノール合成の圧力レヘルまてもって
行くための再圧縮費用のために、これらの方法は経済的
にはほとんど満足すべきものではない。
行くための再圧縮費用のために、これらの方法は経済的
にはほとんど満足すべきものではない。
1950年代の半ばに、これらの接触方法の加圧試験が
試みられたが、結果は失望させるものてあった。なぜな
らば高圧高温下でガスと酸牒 素を混合しようとする度に、あまりに大量の婆塵の生成
による触媒床の爆発と目づまり現象が生じ、途中で実験
を止めてしまったからである( Du Bois Ea
8Lman、Ind、Eng、Cbem 。
試みられたが、結果は失望させるものてあった。なぜな
らば高圧高温下でガスと酸牒 素を混合しようとする度に、あまりに大量の婆塵の生成
による触媒床の爆発と目づまり現象が生じ、途中で実験
を止めてしまったからである( Du Bois Ea
8Lman、Ind、Eng、Cbem 。
第48巻、第1118〜1122頁、1956年7月)
。
。
このためにシェル社の方法(HydrocarbonP
rocessing、C,1,Readおよび、C,J
、Kuhrese。
rocessing、C,1,Readおよび、C,J
、Kuhrese。
第67巻(9)、第191〜194頁、1979年9月
)またはテキサコ社の方法(Cbem、 Eng。
)またはテキサコ社の方法(Cbem、 Eng。
Prog、W、L、5IaterおよびR,M、Dil
lc、第61巻C煮11〕、第85〜88号、1965
年11月)のような実際の部分酸化方法は、すべて加圧
下であるが触媒を用いずに、炭化水嚢に含まれる炭素1
原子につき少なくとも0.7モルの酸素という027C
比で実施する方法である。
lc、第61巻C煮11〕、第85〜88号、1965
年11月)のような実際の部分酸化方法は、すべて加圧
下であるが触媒を用いずに、炭化水嚢に含まれる炭素1
原子につき少なくとも0.7モルの酸素という027C
比で実施する方法である。
これらの方法では、メタノールの直接合成には十分な圧
力下で合成ガスを製造することができるが、残念ながら
、存在する水素に比して一酸化炭素が非常に過剰である
。
力下で合成ガスを製造することができるが、残念ながら
、存在する水素に比して一酸化炭素が非常に過剰である
。
ある特別な場合において、−酸化炭素の過剰分は酢酸を
製造するのに役立つこともある。あいにく、メタノール
市場と酢酸市場が不均衡なために、この有利な数字の場
合を一般化することはできない。
製造するのに役立つこともある。あいにく、メタノール
市場と酢酸市場が不均衡なために、この有利な数字の場
合を一般化することはできない。
またいわゆる第一および第二リホーミング装置もある。
これらの装置においては、従来の水蒸気リホーミングを
終えると、分解されたガス中に、空気または酸素リッチ
空気を注入し、いわゆる第二リホーミング工程における
触媒上にすべてを送る( D、RoHollandおよ
びS 、W。
終えると、分解されたガス中に、空気または酸素リッチ
空気を注入し、いわゆる第二リホーミング工程における
触媒上にすべてを送る( D、RoHollandおよ
びS 、W。
Wan、Chem 、Eng 、Prog 、第 59
巻C8ン、第 69〜74頁、1963年8月)。
巻C8ン、第 69〜74頁、1963年8月)。
とれらの装置は、Bois Eastmanに指摘され
た難′点をまぬがれている。なぜならば窒素による希釈
および導入された酸素の低い割合により、混合物が明ら
かに爆発性の下限以下にあるからである。
た難′点をまぬがれている。なぜならば窒素による希釈
および導入された酸素の低い割合により、混合物が明ら
かに爆発性の下限以下にあるからである。
窒素の存在と高いH2/CO比のために、これらの装置
はあいにくアンモニア用の合成ガスの製造においてしか
用いられない。
はあいにくアンモニア用の合成ガスの製造においてしか
用いられない。
事実、後者の場合、窒素は高価な不活性希釈剤であるど
ころかその逆に不可欠の原料である。
ころかその逆に不可欠の原料である。
最近、窒素を省き、酸素の割合を増して、この純粋酸素
による操作方法を、メタノール用の合成ガス製造に広げ
ることが提案されたCフランス特許第2372116号
)。
による操作方法を、メタノール用の合成ガス製造に広げ
ることが提案されたCフランス特許第2372116号
)。
下の表1を調べればわかるように、−酸化炭素と水素の
爆発範囲はメタンのそれよりさらに広がり、提案された
改良はテキサコ社に指摘された難点をま−ぬがれない。
爆発範囲はメタンのそれよりさらに広がり、提案された
改良はテキサコ社に指摘された難点をま−ぬがれない。
表 1
酸素中のガスおよ゛ひ水蒸気の引火性限界(PaLLy
による) 引火性限界(容量%) 下 限 上 限 メタンCH5,15、60,5 エタンC2H63,Os 66.0 水素H24,6593,9 −酸化炭素Co 15,5 、 93.9 ′本発明の
方法は、既知の方法の欠点を直し、メタノール谷成にそ
のまま適用できる組成と圧力を有する合成ガスを全く安
全に製造する方法問題点の解決手段 本発明による合成ガスの製造方法は下記の工程を含む。
による) 引火性限界(容量%) 下 限 上 限 メタンCH5,15、60,5 エタンC2H63,Os 66.0 水素H24,6593,9 −酸化炭素Co 15,5 、 93.9 ′本発明の
方法は、既知の方法の欠点を直し、メタノール谷成にそ
のまま適用できる組成と圧力を有する合成ガスを全く安
全に製造する方法問題点の解決手段 本発明による合成ガスの製造方法は下記の工程を含む。
a)少なくとも50モル%のメタンを含みかつ水蒸気に
混合された炭化水素の第一仕込物を、600〜1000
℃の温度で、水蒸気リホーミング触媒に接触状に通す。
混合された炭化水素の第一仕込物を、600〜1000
℃の温度で、水蒸気リホーミング触媒に接触状に通す。
これらの操作条%、好ましくは60〜95%しか変換し
ないように選定される。比較的水素に富みかつ水蒸気と
第一仕込物の未変換部分とを含むガスを回収する。
ないように選定される。比較的水素に富みかつ水蒸気と
第一仕込物の未変換部分とを含むガスを回収する。
b)少なくとも50モル%のメタンを含む第二炭化水素
仕込物を、酸素含有ガスと接触させて水蒸気の存在下に
燃焼に付す。第二炭化水比は、0.55:1〜2:lで
あり、この燃焼によって温度1200〜2500℃にな
されかつ比較的−酸化炭素に富む燃焼ガスが回収・され
る。
仕込物を、酸素含有ガスと接触させて水蒸気の存在下に
燃焼に付す。第二炭化水比は、0.55:1〜2:lで
あり、この燃焼によって温度1200〜2500℃にな
されかつ比較的−酸化炭素に富む燃焼ガスが回収・され
る。
C)工程(a)で得られたガスを工程(b)で得られた
ガスと混合、シ、得られた混合物を水蒸気リホーミンタ
帯域に通し、形成した合成ガスを回収する。。
ガスと混合、シ、得られた混合物を水蒸気リホーミンタ
帯域に通し、形成した合成ガスを回収する。。
上記方法において、工程(a)で得られたガスは、メタ
ノール合成に要求される化学91 m割合に対して、比
較的水素に富みすきる。工程(b)て得゛られたガスは
その逆にこの同じ化’i’ m r&に対して過剰の炭
素酸化物(CoおよびCO□)を有する。
ノール合成に要求される化学91 m割合に対して、比
較的水素に富みすきる。工程(b)て得゛られたガスは
その逆にこの同じ化’i’ m r&に対して過剰の炭
素酸化物(CoおよびCO□)を有する。
工程(0)により炭化水素の変換を完成させ、メタノー
ル合成に要する化学量論比に近づけること ゛ができる
。工程(0)に必要な熱は、工程(b)に由来するガス
の顕熱により与えられる。この方法の工、程に送られる
炭化水素、酸素および水蒸気の割合の適切な調整によっ
て、メタノール合成反応に要する化学量論を有するガス
を得ることができる。
ル合成に要する化学量論比に近づけること ゛ができる
。工程(0)に必要な熱は、工程(b)に由来するガス
の顕熱により与えられる。この方法の工、程に送られる
炭化水素、酸素および水蒸気の割合の適切な調整によっ
て、メタノール合成反応に要する化学量論を有するガス
を得ることができる。
炭化水素仕込物は好ましくは天然ガスより成るO
工程(a)と(b)の炭化水素仕込物は、同じ炭化水素
例えば天然ガスの仕込物の2つの部分であってもよい。
例えば天然ガスの仕込物の2つの部分であってもよい。
工程(b)において、好ましくは高い酸素含量例えは′
90〜100容量%のガスを用いる。
90〜100容量%のガスを用いる。
この方法全体が1〜2QMPa、好ましくは3〜12M
Pa の圧力で実施さ些る。
Pa の圧力で実施さ些る。
出発ガス流量(工程(a)十工程(b〕)は、平衡式〔
5〕により定義された割合に実質的に等しい割合に維持
される。すなわち酸素分子/ガスの炭素原子比は、0.
2〜0.7好ましくは0.25〜0.5である。
5〕により定義された割合に実質的に等しい割合に維持
される。すなわち酸素分子/ガスの炭素原子比は、0.
2〜0.7好ましくは0.25〜0.5である。
第1図から第4図までは本発明を例証するものである。
導管(1)によりもたされた天然ガスは、導管(3)(
4)に分配される。酸素は導管(2)より導入される。
4)に分配される。酸素は導管(2)より導入される。
導管(21+31は、バーナー(alを備えた制御され
た燃焼囲域(5)に達している。
た燃焼囲域(5)に達している。
バーナー(6)は、天然ガスと酸素が別々の導管’ +
11 +21を通り、これらが必要ならば点火バーナー
(7)により常に点火されている火炙帯でしか出会わな
いことを特徴とする。
11 +21を通り、これらが必要ならば点火バーナー
(7)により常に点火されている火炙帯でしか出会わな
いことを特徴とする。
燃焼囲域(5)は大きく、その結果これの出口では実質
的に遊離酸素が水素および炭素と結合してC01CO2
およびH2Oの形で消えてしまう。
的に遊離酸素が水素および炭素と結合してC01CO2
およびH2Oの形で消えてしまう。
燃焼囲域(5)内でのガスの滞留時間は、有利には1/
1000 秒〜100秒、好ましくはl/l 00秒〜
60秒である。
1000 秒〜100秒、好ましくはl/l 00秒〜
60秒である。
その他がすべて同一ならば、滞留時間は火炎の温度に相
関している。火炎が熱くなればなるほど滞留は短くても
よく、燃焼囲域(5)の容積は減る。
関している。火炎が熱くなればなるほど滞留は短くても
よく、燃焼囲域(5)の容積は減る。
示された滞留時間は慣用の時間である。すなわちガス流
量は基準の標準条部に対し、大気圧下0℃で計算される
。
量は基準の標準条部に対し、大気圧下0℃で計算される
。
燃焼囲域(5)の温度は、導管(8)によりもたらされ
た水蒸気の添加により調整されてもよい。この温度は通
常1200〜2500℃、好ましくは1300〜170
0℃である。
た水蒸気の添加により調整されてもよい。この温度は通
常1200〜2500℃、好ましくは1300〜170
0℃である。
ガスはひとたび燃やされると導管(9)を経て出る。
導管(4)によりもたされた天然ガスの残りは、導管(
10)からの水蒸気と混合されて、燃焼囲域(5)と同
じ圧力範囲で作動してもよい接触リホーミング用の反応
管011の方へ進む。
10)からの水蒸気と混合されて、燃焼囲域(5)と同
じ圧力範囲で作動してもよい接触リホーミング用の反応
管011の方へ進む。
導g(10)からの水分子と導g(4)からの炭素原子
間の比は、1:1〜100:1、好ましくは1.5=1
〜10:1になるように調整され−る。
間の比は、1:1〜100:1、好ましくは1.5=1
〜10:1になるように調整され−る。
温度は通常600〜1000℃であり、好ましくは7−
00〜900℃である。操作条件例えば温度および/ま
たは滞留時間は、メタンを部分的にしか改質しないよう
にして調整される。
00〜900℃である。操作条件例えば温度および/ま
たは滞留時間は、メタンを部分的にしか改質しないよう
にして調整される。
例えば残留メタンの含量を、乾燥ガスとして計算して0
.5〜50%、好ましくは5〜40%に維持する。この
残留含量は、合成ガスの最終純度を調整するものである
ので、極めて大きい。
.5〜50%、好ましくは5〜40%に維持する。この
残留含量は、合成ガスの最終純度を調整するものである
ので、極めて大きい。
改質されたガスは導管112)を経て出て、転換囲域日
に入れられる。この転換囲域131では、上記改質され
たガスと導管(9)から来る燃焼ガスとの断熱的混合に
より、その残留メタンをCo/H2混合物に転換するこ
とができる。
に入れられる。この転換囲域131では、上記改質され
たガスと導管(9)から来る燃焼ガスとの断熱的混合に
より、その残留メタンをCo/H2混合物に転換するこ
とができる。
転換囲域(13)における反応は、純粋に熱的起源のも
のであってもよい。しかしながら同囲域[31の容積を
減らす目的で、そこに触媒を入れてもよい。燃焼囲域(
5)からの流出物のす塵の含量か低いので、この触媒の
存在が可能になっている。
のであってもよい。しかしながら同囲域[31の容積を
減らす目的で、そこに触媒を入れてもよい。燃焼囲域(
5)からの流出物のす塵の含量か低いので、この触媒の
存在が可能になっている。
転換囲域03)内の温度は約800〜1200℃である
。
。
メタノール製造に使用しうる生成合成ガスは、導管Iを
経て出る。
経て出る。
図式を明確にするために、囲域(51(131を第1図
では別々に表わした。
では別々に表わした。
これらの囲域(5)Q3はまた、機構的に便利なように
、互いに連通ずる2つの室に分かれている1つの金属外
筒内に配置されていてもよい。
、互いに連通ずる2つの室に分かれている1つの金属外
筒内に配置されていてもよい。
一般に、内部が1つまたは複数の厚さの耐火物で内張す
された金属壁から成る外筒の厚さは、近隣のガスの温度
による。もう1つの変法は、囲域f51 (131を積
重ねるかまたは同心円状に配置することから成る(各々
第2図と第3図)。この場合、燃焼囲域(5)の燃焼熱
は、伝導と輻射によつぞ転換囲域(13)の方へ伝播す
る。
された金属壁から成る外筒の厚さは、近隣のガスの温度
による。もう1つの変法は、囲域f51 (131を積
重ねるかまたは同心円状に配置することから成る(各々
第2図と第3図)。この場合、燃焼囲域(5)の燃焼熱
は、伝導と輻射によつぞ転換囲域(13)の方へ伝播す
る。
もう1つの改良(第4図)は、管束により導管(121
を伸ばすことから成る。この管束は触媒床中に埋込まれ
、熱交換によりこの床の輻射温度を下げるためのもので
ある。
を伸ばすことから成る。この管束は触媒床中に埋込まれ
、熱交換によりこの床の輻射温度を下げるためのもので
ある。
後述する実施例Iによってわかるように、選定された0
2/C比により、燃焼囲域(5)内の温度は例外的に高
くてもよい7、 過剰の熱の発生を避けるために、導管(2)からの酸素
の一部が導管Q51から入って来てもよい。
2/C比により、燃焼囲域(5)内の温度は例外的に高
くてもよい7、 過剰の熱の発生を避けるために、導管(2)からの酸素
の一部が導管Q51から入って来てもよい。
この導管[51は酸素を直接転換囲域Q31にもって行
く(実施例■参照)。この酸素の量はもちろん爆発限度
外に止まらなければならない。
く(実施例■参照)。この酸素の量はもちろん爆発限度
外に止まらなければならない。
本発明の方法の良好な作動にとって本質的な条件は、導
管(151からの酸素の量を、導管(91+12i [
51の添加により得られる混合物中において、酸素含量
が常に下記式〔6〕に従うルシャトリエの法則の適用に
より得ら゛れる値L(混合物の爆発性の下限)以下であ
るような値に限定することでNHNCONCH4 c式中PH1PC8およびPcH4は、2 PH+ PCO+ 、PCH4= 100’と計算して
、転換囲域Q31の入口において、H2、COおよびC
H4のモル割合である。NH1No。、NoH4は、各
々水素、−酸化炭素およびメタンの爆発下限である)。
管(151からの酸素の量を、導管(91+12i [
51の添加により得られる混合物中において、酸素含量
が常に下記式〔6〕に従うルシャトリエの法則の適用に
より得ら゛れる値L(混合物の爆発性の下限)以下であ
るような値に限定することでNHNCONCH4 c式中PH1PC8およびPcH4は、2 PH+ PCO+ 、PCH4= 100’と計算して
、転換囲域Q31の入口において、H2、COおよびC
H4のモル割合である。NH1No。、NoH4は、各
々水素、−酸化炭素およびメタンの爆発下限である)。
実施例I
Z1図の図式に従って、約5MPa の圧力下で操作を
行なう。
行なう。
3400キロモル/時の天然ガスと、はぼ純粋な酸素1
320キロモル/時を準備する。
320キロモル/時を準備する。
これらガスを各々導管+11 +21に導入する。天然
ガスは350℃であり、次の組成を有する。
ガスは350℃であり、次の組成を有する。
CO2: 1.8y瞳%
CH4: 82.65容量%
C2H6: 13.95容量%
CH:l、6容量%
8
不活性物質 :′ 残 部
100容量%
1200キロモル/時の天然ガスを導管(3)に迂回さ
せ、これに導管(8)から300℃に過熱した水蒸気8
00キロモル/時を添加する。点火バーナー(7)との
接触により、導管(3)からのメタンが導管(2)から
の酸素によって燃焼される。
せ、これに導管(8)から300℃に過熱した水蒸気8
00キロモル/時を添加する。点火バーナー(7)との
接触により、導管(3)からのメタンが導管(2)から
の酸素によって燃焼される。
酸素分子数の炭素原子数に対する比はo、94である。
当初のガス中にすでに含まれているCO2を追出して得
られた量比はQ、954である。
られた量比はQ、954である。
制御された燃焼帯域(5)の出口の導管(9)において
、ガス温度は約2250℃であり、次の平均組成を有す
る: Co : 25.7容量% CO2” 3.8容量% H:30.8容量% CH4: 痕 跡 H20: 39.7容量% 不活性物質: 痕 跡 100.0容量% 天然ガスの残りすなわち2200キロモル/時が、導管
(4)を経て、ニッケル触媒で満たされた反応管(11
)に送られる。
、ガス温度は約2250℃であり、次の平均組成を有す
る: Co : 25.7容量% CO2” 3.8容量% H:30.8容量% CH4: 痕 跡 H20: 39.7容量% 不活性物質: 痕 跡 100.0容量% 天然ガスの残りすなわち2200キロモル/時が、導管
(4)を経て、ニッケル触媒で満たされた反応管(11
)に送られる。
この反応管(11)は、第1図には示されていない天然
ガスバーナーにより、外部で加熱される。
ガスバーナーにより、外部で加熱される。
炭化水素の部分分解を容易にするためとコークスの沈積
を避けるために、約7100キロモル/時の流量の過熱
水蒸気を、導管(IO)を経て反応管(Ill内に共に
送る。
を避けるために、約7100キロモル/時の流量の過熱
水蒸気を、導管(IO)を経て反応管(Ill内に共に
送る。
反応管+111内で改質されたガスは、約800℃の温
度で、概ね下記組成で導管+121に入る。
度で、概ね下記組成で導管+121に入る。
Co : 5.3容量%
Co : 6.4容量%
H2: 37.0容量%
CH: 9.7容量%
Ho : 41.6容量%
不活性物質 : 痕 跡
100容量%
導管(91121のガスは転換囲域03)に入る。“同
囲域(131は触媒無しで実質的に断熱的条件下約97
0℃で作動する。
囲域(131は触媒無しで実質的に断熱的条件下約97
0℃で作動する。
ガスはこ、の囲域を出ると、乾燥ガスとして計瞭して、
平均して下記の組成を有する。
平均して下記の組成を有する。
Co : 20.2容量%
CO: 8.8容量%
H: 68.1容量%
CM : 2..9容量%
100.0容量%
H2/ (2CO+3CO□)モル比は1.02である
ことがわかる。これは平衡式(3] (4)で定義され
たメタノール合成にとってほぼ理想的であ−る。
ことがわかる。これは平衡式(3] (4)で定義され
たメタノール合成にとってほぼ理想的であ−る。
実施例■
★施例1と同じように操作を行なう。しかしながらこの
操作では、594キロモル/時の天然ガスのみを燃焼囲
域(5)の方へ誘導する。
操作では、594キロモル/時の天然ガスのみを燃焼囲
域(5)の方へ誘導する。
温度を1500℃に維持する目的で、これに8700キ
ロモル/時の過熱水蒸気を添加する。
ロモル/時の過熱水蒸気を添加する。
酸素分子/炭素原子比は2付近である。
燃焼を終えると、導管(9)において水とCO2のみか
ら成る0課塵のない)混合物が得られる。
ら成る0課塵のない)混合物が得られる。
残りの天然ガス(2806キロモル7時)を、実質的に
2.5:’1のH20/Cモル比で水蒸気と共にリホー
ミング用の反応管ODへ送る。
2.5:’1のH20/Cモル比で水蒸気と共にリホー
ミング用の反応管ODへ送る。
同反応管(111の出口は80゛0℃に調整され、ガス
組成は概ね下記のものである。
組成は概ね下記のものである。
Co : 5.6容量%
CO□ :6.4容量%
H2:37.3容量%
CH:11.0容量%
HO’: 39.7容量%
100.0容量%
導管+910’lJから来る2つのガス流は転換囲域[
31に送られる。この囲域αJにはこの実施例では耐火
性担体上ニッケル触媒が入っている。
31に送られる。この囲域αJにはこの実施例では耐火
性担体上ニッケル触媒が入っている。
断熱的分解後、下記の乾燥組成を有する混合物を得る。
CO: 12.0容量%
Co : 15,0容量%
、H2: 70.1容1
100.0容量%
°触媒床の温度は870℃であり、H2/(2CO十3
CO3)モル比は1.016であることか認められる0 この操作において用いられる水蒸気の全量は約1700
0キロモル/時である。実施例Iにおいて用いた8−0
00キロモル/It寺と比較すべきである。
CO3)モル比は1.016であることか認められる0 この操作において用いられる水蒸気の全量は約1700
0キロモル/時である。実施例Iにおいて用いた8−0
00キロモル/It寺と比較すべきである。
実施例■
実施例iのように操作を行なう。しかしながらこの操作
においては、1600キロモル/時の天然ガスを燃焼囲
域(5)の方へ誘導する〔0゜/−C比は実施例1ての
0.95の代りに0.7モル〕。
においては、1600キロモル/時の天然ガスを燃焼囲
域(5)の方へ誘導する〔0゜/−C比は実施例1ての
0.95の代りに0.7モル〕。
ガスは、燃焼囲域(5)から、約1550℃で下記組成
で出る。
で出る。
Co : 27.1容量%
Co : 3.2容量%
H2: 45.1容量%・
HO: 24.6容量%
ioo、o容量%
リホーミング用の反応管(11)は、1800キロモル
/時の天然ガスと9150キロモル/時の水蒸気で作動
し、800℃で下記組成のガスを生成する。
/時の天然ガスと9150キロモル/時の水蒸気で作動
し、800℃で下記組成のガスを生成する。
Co : 4.1容量%
CO□ 二 6.3答m %
H2: 34.4容量%
CH4二 4.9容量%
HO:50.3容量%
100.0容量%
このようにして得られたガスは、転換囲域a急の方へ向
けられる。この囲域にはやはり触媒が入っていない。分
解後混合物の温度は約930℃である。 ′ ガスは乾燥および冷却後、下記の平均組成を有する。
けられる。この囲域にはやはり触媒が入っていない。分
解後混合物の温度は約930℃である。 ′ ガスは乾燥および冷却後、下記の平均組成を有する。
Co : 17.5:iJ1%
Co2 : 10.9容量%
H2: 68.6容量%
CH4: 3.0容量%
’ 100.0容量%
H2/(2CO+3CO2)比はこの実施例では1:0
04である。
04である。
実施例■
反応管(illと燃焼囲域(5)の方へ13実施例1と
同じガス流量を維持するが、330キロモル/時送る。
同じガス流量を維持するが、330キロモル/時送る。
出口では、実施例Iとほぼ同じ組、成を得るが、燃焼囲
域(5)の内部の温度は約1550℃しかない。
域(5)の内部の温度は約1550℃しかない。
転換囲域(]31の入口で、ガス中の酸素含量は2容量
%しかない。これは式〔6〕により示された5、5%の
爆発限界よりはるかに下である。
%しかない。これは式〔6〕により示された5、5%の
爆発限界よりはるかに下である。
発明の効果
本発明は以上のとおり構成されているので、冒頭で説明
した従来技術の問題点、をことごとく解消して、メタノ
ール合成にそのまま適用できる組成と圧力を有する合成
ガスを全く安全に製造することができる。
した従来技術の問題点、をことごとく解消して、メタノ
ール合成にそのまま適用できる組成と圧力を有する合成
ガスを全く安全に製造することができる。
wg1図から第4図まではいずれも本発明による合成ガ
スの製造方法を示す管系読図である。 +11 (21+31 +41 +81 +91001
1121 Q41 (151・・・導管、(5)−・・
燃焼囲域、(6)拳■バーナー、(7)・・一点火バー
ナー、(11)・・・反応管、(I31@−転換囲域。 以 上 特許出願人 アンステイテユ・フランセ・デュ・ベトロ
ール 外4名 第1頁の続き 0発 明 者 ジャン・フランソヮ・ フランスル・パ
ーシュ デ・プリ 国すュエイユ・マルメゾン・ (92500) ・リュ
・ムヴエール1旙地
スの製造方法を示す管系読図である。 +11 (21+31 +41 +81 +91001
1121 Q41 (151・・・導管、(5)−・・
燃焼囲域、(6)拳■バーナー、(7)・・一点火バー
ナー、(11)・・・反応管、(I31@−転換囲域。 以 上 特許出願人 アンステイテユ・フランセ・デュ・ベトロ
ール 外4名 第1頁の続き 0発 明 者 ジャン・フランソヮ・ フランスル・パ
ーシュ デ・プリ 国すュエイユ・マルメゾン・ (92500) ・リュ
・ムヴエール1旙地
Claims (9)
- (1) メタノール合成に適した組成を有しかつ例えば
同合成に使用しつる合成ガスの製造方法lこおいて、1
〜20MPa の圧力下で実施される下記工程(a)
(b)および(0)を特徴とし、(a) 少なくとも5
0モル%のメタンを含みかつ水蒸気と混合された炭化水
素の第一仕込物を、水蒸気リホーミング触媒に接触状に
通し、操作条件が第一仕込物の炭素で計算して50〜9
9,5%しか°変換しないように選定され、比較的水素
に富みかつ第一仕込物の未変換部分を含むガスを回収す
る;(b) 工程(−)の反応帯域とは異なる反応帯域
において、少なくとも50モル%のメタンを含む第二炭
化水素仕込物を、酸素含有ガスと接触させて燃焼に付し
、第二仕込物の炭素原子数に対する酸素分子数の比が0
.55=1〜2:1であり、比較的−酸化炭素に富む温
度1200〜2500℃の燃焼ガスを回収する; (e) 工程(a)で得られたガスを工程(b)で得ら
れたガスと混合し、場合によっては酸素含量か常に混合
物の爆発下限以下になるように、得られた混合物への制
御された酸素注入°を行ない、得られた混合物を水蒸気
リホーミング帯域に通し、形成した合成ガ°スを回収す
る; (d) さらに使用される炭化水素の総量に対する、使
用される酸素の総量の比すなわち酸素分子/炭素原子で
表示した比が0.2〜0.7:1であることを特徴とす
る方法。 - (2) 工程(a)の第一仕込物の変換率が60〜95
%である、特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (3) 工程(n) (b)の炭化水素仕込物が同し当
初仕込物の2つの部分である、特許請求の範囲第1また
は2項記載の方法。 - (4) 工程(c)が接触的なものである、特許請求の
範囲第1〜3項のうちいずれか1項記載の方法。 - (5) 工程(0)が熱的なものである、特許請求の範
囲第1〜3項のうちいずれか1項記載の方法。 - (6)工程(b)において、燃焼帯域の滞留時間が0゜
001〜100秒であり、酸素含有ガスが、90〜10
0容量%の酸素含量を有する、特許請求の範囲第1〜5
項のうちいずれか1項記載の方法。 - (7)温度が各々工Jl (n) ニラいテは6oo〜
1oo。 ℃、工程(b)については13oo〜工フoo℃および
工程(c)について(ま800〜12oO℃である、特
許請求の範囲第1〜6項のうちいずれか1項記載の方法
。 - (8) 工程(0)の温度が、工程(a)と工程(b)
で得られたガスの断熱的混合により得られる、特許請求
の範囲第1〜7項のうちいずれが1項記載の方法。 - (9) 炭素で計算して、水の炭化水素に対するモル比
が、工程(a)で1.5:1〜10:1である、特許請
求の範囲第1〜8項のうちいずれが1項記載の方法。 叫 工程(a)がニッケル触媒を用いて打なゎれる、特
許請求の範囲第1〜9項のうちいずれか1項記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8321078A FR2557555B1 (fr) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | Nouveau procede de fabrication de gaz de synthese utilisable notamment pour la production de methanol |
FR8321078 | 1983-12-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60180901A true JPS60180901A (ja) | 1985-09-14 |
JPH0565441B2 JPH0565441B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=9295745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59282095A Granted JPS60180901A (ja) | 1983-12-30 | 1984-12-28 | 特にメタノ−ル製造に使用しうる合成ガスの新規製造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4582630A (ja) |
EP (1) | EP0148684B2 (ja) |
JP (1) | JPS60180901A (ja) |
CA (1) | CA1258373A (ja) |
DE (1) | DE3463362D1 (ja) |
FR (1) | FR2557555B1 (ja) |
NO (1) | NO162376B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002326801A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 改質方法および改質器 |
JP2008506721A (ja) * | 2004-07-19 | 2008-03-06 | ウッドランド バイオフュールズ インコーポレイテッド | 炭化水素を含有する供給原料から炭化水素誘導体生成物を製造する方法 |
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EP0444504B1 (de) * | 1990-02-27 | 1995-04-05 | Fischer, Reinhard | Verfahren zur Verwertung mindestens von Bestandteiles eines bei einer Verbrennung entstehenden Rauchgases |
US5478370A (en) * | 1994-07-01 | 1995-12-26 | Amoco Corporation | Method for producing synthesis gas |
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US6982355B2 (en) * | 2003-08-25 | 2006-01-03 | Syntroleum Corporation | Integrated Fischer-Tropsch process for production of linear and branched alcohols and olefins |
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RU2632846C1 (ru) * | 2016-08-15 | 2017-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВТР" | Способ получения водородсодержащего газа для производства метанола и устройство для его осуществления |
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Family Cites Families (6)
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IT1021774B (it) * | 1974-10-11 | 1978-02-20 | Centro Speriment Metallurg | Processo per la preparazione di gas riducenti |
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US4413153A (en) * | 1982-10-22 | 1983-11-01 | Mobil Oil Corporation | Integrated process for making transportation fuels and lubes from wet natural gas |
-
1983
- 1983-12-30 FR FR8321078A patent/FR2557555B1/fr not_active Expired
-
1984
- 1984-12-17 EP EP84402617A patent/EP0148684B2/fr not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-17 DE DE8484402617T patent/DE3463362D1/de not_active Expired
- 1984-12-28 JP JP59282095A patent/JPS60180901A/ja active Granted
- 1984-12-28 NO NO845284A patent/NO162376B/no not_active IP Right Cessation
- 1984-12-28 CA CA000471160A patent/CA1258373A/fr not_active Expired
- 1984-12-28 US US06/687,231 patent/US4582630A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2557555B1 (fr) | 1987-05-15 |
EP0148684B2 (fr) | 1990-10-10 |
CA1258373A (fr) | 1989-08-15 |
EP0148684B1 (fr) | 1987-04-29 |
NO845284L (no) | 1985-07-01 |
JPH0565441B2 (ja) | 1993-09-17 |
NO162376B (no) | 1989-09-11 |
DE3463362D1 (en) | 1987-06-04 |
EP0148684A1 (fr) | 1985-07-17 |
FR2557555A1 (fr) | 1985-07-05 |
US4582630A (en) | 1986-04-15 |
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