JPS6130542A - メタノ−ル合成反応の熱回収方法 - Google Patents
メタノ−ル合成反応の熱回収方法Info
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- JPS6130542A JPS6130542A JP14929184A JP14929184A JPS6130542A JP S6130542 A JPS6130542 A JP S6130542A JP 14929184 A JP14929184 A JP 14929184A JP 14929184 A JP14929184 A JP 14929184A JP S6130542 A JPS6130542 A JP S6130542A
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- gas
- heat
- purge gas
- synthesis
- exchange
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- 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
- C07C29/151—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 with hydrogen or hydrogen-containing gases
- C07C29/1516—Multisteps
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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）
本発明はメタノール合成反応における合目的な熱回収方
法に関するものである。
法に関するものである。
（従来の技術）
メタノール合成プロセスは、近年鋼を主体とした触媒に
依る低圧合成プロセスに移って来た。
依る低圧合成プロセスに移って来た。
従って、メタノール合成プロセスは、増々省エネルギ化
が要求されて、様々な熱回収方法も考えられて来た。
が要求されて、様々な熱回収方法も考えられて来た。
又、メタノール合成原料ガスの製造のプロセスとしては
、その原料の種類も、同じ炭化水素系としても、天然ガ
スから、重質油、或いは、石炭までと、広範囲にわたシ
、それに応じて、水蒸気改質法から酸素などに依る部分
酸化法などの、方法が実施されている。
、その原料の種類も、同じ炭化水素系としても、天然ガ
スから、重質油、或いは、石炭までと、広範囲にわたシ
、それに応じて、水蒸気改質法から酸素などに依る部分
酸化法などの、方法が実施されている。
しかし、いずれの方法に依っても、合成原料ガス中には
、必ず、メタノール合成反応に不活性なガス（ＯＨ４，
Ｎ２．空気など）が含まれており、この不活性ガスは、
メタノール合成の循環系に蓄積し、合成反応の能率を低
下させる為に、該循環系よシ、一定量尼はパージガスと
して、抜き取る必要がある。
、必ず、メタノール合成反応に不活性なガス（ＯＨ４，
Ｎ２．空気など）が含まれており、この不活性ガスは、
メタノール合成の循環系に蓄積し、合成反応の能率を低
下させる為に、該循環系よシ、一定量尼はパージガスと
して、抜き取る必要がある。
該パージガスの主成分は、Ｎ２ 、 ＣＨ４、００で
あシ、一般には、燃料として、有効に利用されている。
あシ、一般には、燃料として、有効に利用されている。
ところが、該パージガス社、例えば炭化水素を原料とし
た場合、脱硫・改質・圧縮の諸工程を経た付加価値の高
いものであシ、単純に、減圧して、燃料として、使用す
るのは、不経済である。
た場合、脱硫・改質・圧縮の諸工程を経た付加価値の高
いものであシ、単純に、減圧して、燃料として、使用す
るのは、不経済である。
従って、特に炭化水素でも、分子量の重い炭素含有量の
多い、重質油・石炭を原料としたプロセスに於いて社、
該パージガス中に含まれている水素を深冷分離法・有機
膜分離法・圧力スウィング法などの方法にて、分離回収
し、再び合成原料ガスの一部分として、有効利用する方
法が考えられている。
多い、重質油・石炭を原料としたプロセスに於いて社、
該パージガス中に含まれている水素を深冷分離法・有機
膜分離法・圧力スウィング法などの方法にて、分離回収
し、再び合成原料ガスの一部分として、有効利用する方
法が考えられている。
ところが、天然ガスを代表とする軽質の炭化水素を原料
とするプロセスにて、製造される合成原料ガス中には、
メタノール合成反応に必要な量論比以上に、水素が過剰
に含まれておシ、該パージガスから、水素を分離回収す
る事は、殆んど経済性がなく、実施されていない。
とするプロセスにて、製造される合成原料ガス中には、
メタノール合成反応に必要な量論比以上に、水素が過剰
に含まれておシ、該パージガスから、水素を分離回収す
る事は、殆んど経済性がなく、実施されていない。
しかし、他方、該パージガスが、メタノール合成反応に
必要な循環系の圧力（５０ｋｇ／ｃ＋＋！〜１５０ｋｐ
／ｃＪ）と略同じ圧力を持っている事に着目し、燃料に
使用する前に、膨張機にて減圧して、動力を回収する方
法が考えられて来ている。
必要な循環系の圧力（５０ｋｇ／ｃ＋＋！〜１５０ｋｐ
／ｃＪ）と略同じ圧力を持っている事に着目し、燃料に
使用する前に、膨張機にて減圧して、動力を回収する方
法が考えられて来ている。
該パージガスは、一般に、合成反応器出口ガスを冷却し
、生成したメタノールを凝縮せしめて、未反応ガスと分
離させた後の、循環ガスから、取シ出される為に、常温
に近いものである。
、生成したメタノールを凝縮せしめて、未反応ガスと分
離させた後の、循環ガスから、取シ出される為に、常温
に近いものである。
従って、そのま＼膨張機へ通しても、得られる回収動力
社、非常に少い。そこで、膨張機へ導く前に、該パージ
ガスを、予熱し、回収動力を増す方法が幾つか、考えら
れている。
社、非常に少い。そこで、膨張機へ導く前に、該パージ
ガスを、予熱し、回収動力を増す方法が幾つか、考えら
れている。
・ 例えば、特開昭５６〜４０６２４号公報に、パージ
ガスを合成ガス圧縮機の吐出ガスで予熱する方法が示さ
れているが、該方法に依ると、近年圧縮機自身の高効率
化及び、合成反応の低圧化と、合成原料ガスの製造工程
である改質系の高圧化に伴い、合成ガス圧縮機の吐出ガ
ス温度社、高々１８０℃以下が一般である。従って、該
吐出ガスとの熱交換にて、得られる予熱されたパージガ
スの温度は、高々１８０℃以下である。
ガスを合成ガス圧縮機の吐出ガスで予熱する方法が示さ
れているが、該方法に依ると、近年圧縮機自身の高効率
化及び、合成反応の低圧化と、合成原料ガスの製造工程
である改質系の高圧化に伴い、合成ガス圧縮機の吐出ガ
ス温度社、高々１８０℃以下が一般である。従って、該
吐出ガスとの熱交換にて、得られる予熱されたパージガ
スの温度は、高々１８０℃以下である。
又、別な方法として特公昭５９〜３９７１号公報に杜、
改質炉出口ガスラインに設置された熱交換器においてガ
スは熱をメタノール合成バージガスド移行させ、改質炉
煙道ガスラインに設置された熱交換器において、更に合
成パージガスに熱を移行させた後、該パージガスをエネ
ルギー回収のためのタービンに導入し膨張させる方法。
改質炉出口ガスラインに設置された熱交換器においてガ
スは熱をメタノール合成バージガスド移行させ、改質炉
煙道ガスラインに設置された熱交換器において、更に合
成パージガスに熱を移行させた後、該パージガスをエネ
ルギー回収のためのタービンに導入し膨張させる方法。
が提案されている。
この方法に依れば、確かに、パージガスの予熱温度を高
くする事が可能である。しかし、一般に、メタノールプ
ロセス全体は、合成原料ガス圧縮を介して、改質系と、
合成循環系と杜、各々、設置場所も、物理的に離れてお
シ、又、各々の系の運転負荷も、必ずしも１次比例関係
になく、運転操作上、或い位装置製作建設上の繁雑性が
生ずる。従って、実際には、改質系の廃熱回収れ、別な
方法で、（例えけ、廃熱ボイラ・ボイラ給水子熱器など
）、十分になし得るもので、パージガスの予熱に用いる
程度の高位の熱は余っていないものである。
くする事が可能である。しかし、一般に、メタノールプ
ロセス全体は、合成原料ガス圧縮を介して、改質系と、
合成循環系と杜、各々、設置場所も、物理的に離れてお
シ、又、各々の系の運転負荷も、必ずしも１次比例関係
になく、運転操作上、或い位装置製作建設上の繁雑性が
生ずる。従って、実際には、改質系の廃熱回収れ、別な
方法で、（例えけ、廃熱ボイラ・ボイラ給水子熱器など
）、十分になし得るもので、パージガスの予熱に用いる
程度の高位の熱は余っていないものである。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はメタノール合成反応において、系より排出され
るパージガスより合目的に熱回収し、従来法のような欠
点のない熱回収手段を提供せんとするものである。
るパージガスより合目的に熱回収し、従来法のような欠
点のない熱回収手段を提供せんとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明Ｌメタノール合成反応器からの出口ガスを二分割
し、一つ鉱合成原料ガスと熱交換させ、一つ社後流の分
離器で分離されたパージガスの一部分と熱交換させた後
、両出ロガスを合流させて分離器に導き、前記の出口ガ
スと熱交換されて昇温したパージガスを膨脹器に導いて
熱回収することを特徴とするメタノール合成反応におけ
る熱回収方法である。
し、一つ鉱合成原料ガスと熱交換させ、一つ社後流の分
離器で分離されたパージガスの一部分と熱交換させた後
、両出ロガスを合流させて分離器に導き、前記の出口ガ
スと熱交換されて昇温したパージガスを膨脹器に導いて
熱回収することを特徴とするメタノール合成反応におけ
る熱回収方法である。
そして、好ましい実施態様としてれ下記の方法があけら
れる。
れる。
銅を主体とした触媒を用いた合成反応器が設置された合
成循環系で、該循環系の運転圧力が５０ ｋｇ／−乃至
は１５０ ｋｇ／ｌｓｌ であシ、該合成反応器の出口
ガスは、諸熱回収・冷却を施されテ、該出口ガス中に含
まれるメタノールが、凝縮分熱され、未凝縮カスは、合
成原料ガスと合流し、該合成反応器へ再循環されるが、
該循環ガスの一部は、反応に不活性なガス（ＣＨ’ Ｐ
”２９Ａｒ など）が咳循環系内に、蓄積されるの
を防止する為に、該系外へパージガスとして、取り出さ
れ、残りの循環ガスは、該合成反応器の出口に設置され
た合成ガス予熱器にて、１８０℃乃至５００℃迄、該出
口ガスとの熱交換にて、予熱されるメタノール合成反応
に於いて、該パージガスを該合成ガス予熱器と並列に設
置された少なくとも１つの予熱器にて、該合成反応器出
口ガスの一部分と熱交換して、１５０℃乃至２９０℃迄
昇温し、該昇温されたパージガス社、膨張機へ導かれて
、膨張機にて、動力を回収し、膨張機にて減圧された該
パージガス祉、燃料として、再利用する熱回収方法。
成循環系で、該循環系の運転圧力が５０ ｋｇ／−乃至
は１５０ ｋｇ／ｌｓｌ であシ、該合成反応器の出口
ガスは、諸熱回収・冷却を施されテ、該出口ガス中に含
まれるメタノールが、凝縮分熱され、未凝縮カスは、合
成原料ガスと合流し、該合成反応器へ再循環されるが、
該循環ガスの一部は、反応に不活性なガス（ＣＨ’ Ｐ
”２９Ａｒ など）が咳循環系内に、蓄積されるの
を防止する為に、該系外へパージガスとして、取り出さ
れ、残りの循環ガスは、該合成反応器の出口に設置され
た合成ガス予熱器にて、１８０℃乃至５００℃迄、該出
口ガスとの熱交換にて、予熱されるメタノール合成反応
に於いて、該パージガスを該合成ガス予熱器と並列に設
置された少なくとも１つの予熱器にて、該合成反応器出
口ガスの一部分と熱交換して、１５０℃乃至２９０℃迄
昇温し、該昇温されたパージガス社、膨張機へ導かれて
、膨張機にて、動力を回収し、膨張機にて減圧された該
パージガス祉、燃料として、再利用する熱回収方法。
本発明は、合成反応器出口ガスとの熱交換にて得られる
、パージガスの予熱温度は、１８０℃以上であル、より
高い場合に於いては、３００℃迄、予熱する事が可能と
なシ、膨張機にて、回収される動力も、前記の特開昭５
６−４０６２４号公報に記載される方法に比べて、非常
に大きいものとなる。
、パージガスの予熱温度は、１８０℃以上であル、より
高い場合に於いては、３００℃迄、予熱する事が可能と
なシ、膨張機にて、回収される動力も、前記の特開昭５
６−４０６２４号公報に記載される方法に比べて、非常
に大きいものとなる。
又、本発明では、パージガスの予熱が、同じ合成系内に
て、実施され、運転操作上、装置の建設上の遠隔性がな
く、容易となっているので、前記特公昭５９〜３９７１
号公報記載の方法のような欠点もない。
て、実施され、運転操作上、装置の建設上の遠隔性がな
く、容易となっているので、前記特公昭５９〜３９７１
号公報記載の方法のような欠点もない。
実に本発明でれ、上記、諸方法と異シ、該パージガスの
予熱器に於ける加熱流体である合成反応器出口ガスと、
被加熱流体であるパージガスとは、実質的に同一圧力で
ある事から、パージガス予熱器である熱交換器の装置設
計・製作上肢予熱器を構成する管板及伝熱管等の、耐圧
設計圧力が、加熱流体と被加熱流体との非常に小さな圧
力差にて、実施する事ができ、該装置の製作・保守面で
、非常に有利になっている。
予熱器に於ける加熱流体である合成反応器出口ガスと、
被加熱流体であるパージガスとは、実質的に同一圧力で
ある事から、パージガス予熱器である熱交換器の装置設
計・製作上肢予熱器を構成する管板及伝熱管等の、耐圧
設計圧力が、加熱流体と被加熱流体との非常に小さな圧
力差にて、実施する事ができ、該装置の製作・保守面で
、非常に有利になっている。
以下、本発明の一実施態様を第１図に従って詳述する。
。
合成原料ガス１は、合成ガス圧縮機１０１にて、合成反
応に必要な圧力（ｓ ｏ＝〜１ｓ ｏ ｋ！？／ｃｌｌ
）迄、昇圧される。昇圧された合成原料ガスは循環機１
０７で昇圧された合成反応器出口ガスラインの下流の分
離器１０６からの未凝縮ガス４の一部のガスと合流し、
合成ガス予熱器１０３にて、予熱され、合成反応器１０
２へ供給される。
応に必要な圧力（ｓ ｏ＝〜１ｓ ｏ ｋ！？／ｃｌｌ
）迄、昇圧される。昇圧された合成原料ガスは循環機１
０７で昇圧された合成反応器出口ガスラインの下流の分
離器１０６からの未凝縮ガス４の一部のガスと合流し、
合成ガス予熱器１０３にて、予熱され、合成反応器１０
２へ供給される。
合成反応器１０２からの合成反応器出口ガス２は、２つ
に分岐され、一つは、合成カス予熱器１０３に供給され
、残シは、パージガス予熱器１０４に供給される。両予
熱器１０３．１０４から、出たガスは、再び合流し、冷
却器１０５にて、冷却・凝縮され、分離器１０６へ導か
られる。
に分岐され、一つは、合成カス予熱器１０３に供給され
、残シは、パージガス予熱器１０４に供給される。両予
熱器１０３．１０４から、出たガスは、再び合流し、冷
却器１０５にて、冷却・凝縮され、分離器１０６へ導か
られる。
分離器１０６からの液５は、凝縮メタノールとして、系
外へ送られ、分離器１０６からの未凝縮ガス４の一部は
、パージガス５として取り出される。。
外へ送られ、分離器１０６からの未凝縮ガス４の一部は
、パージガス５として取り出される。。
パージガス５は合成ガス予熱器１０３と並列に設置され
たパージガス予熱器１０４に導かれて、該パージガス予
熱器１０４にて、合成反応器出口ガスの一部のガスによ
って予熱される。
たパージガス予熱器１０４に導かれて、該パージガス予
熱器１０４にて、合成反応器出口ガスの一部のガスによ
って予熱される。
予熱されたパージガス６は、膨張機１０８にて動力を回
収されつつ、減圧されて、減圧されたパージガス７は、
燃料として使用される。
収されつつ、減圧されて、減圧されたパージガス７は、
燃料として使用される。
、以下に、本発明に依る方法と、既に行われている方法
との差異を実施例にて、示す。
との差異を実施例にて、示す。
実施例ニ
ーパージガス
・組成：
Ｈ２５＆７４ ｖｏｔ％
Ｃｏ ５．５９Ｎ
ＣＯ□ ８．９６ｇ
ｃｉｉ４１９．４７１Ｆ
Ｎ、 ７．２２１
０Ｈ３０Ｈα０２ 〃
計 １００．００ ＃
・流量： １１００ ｋｇｍｏｔｅ／ｂ・圧カニ
７５．０に９／ｃｊ ・膨張機 ・排気圧カニ３，０ ゆ／− ・断熱効率： ６５．０ チ 本発明に依る方法にて、パージガスを、２４０℃迄予熱
した場合の回収動力は、 ９００ｋｗ 特開昭５６〜４０６２４号公報記載の合成ガス圧縮機吐
出ガスにて、１６０℃迄、予熱した場合の回収動力は、 ５００ｋｗ
７５．０に９／ｃｊ ・膨張機 ・排気圧カニ３，０ ゆ／− ・断熱効率： ６５．０ チ 本発明に依る方法にて、パージガスを、２４０℃迄予熱
した場合の回収動力は、 ９００ｋｗ 特開昭５６〜４０６２４号公報記載の合成ガス圧縮機吐
出ガスにて、１６０℃迄、予熱した場合の回収動力は、 ５００ｋｗ
第１図は本発明の一実施態様のフローを示す。
復代理人 内 １） 明
復代理人 萩 原 亮 −
第１図
Claims (1)
- メタノール合成反応器からの出口ガスを二分割し、一つ
は合成原料ガスと熱交換させ、一つは後流の分離器で分
離されたパージガスの一部分と熱交換させた後、両出口
ガスを合流させて分離器に導き、前記の出口ガスと熱交
換されて昇温したパージガスを膨脹器に導いて熱回収す
ることを特徴とするメタノール合成反応における熱回収
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929184A JPS6130542A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | メタノ−ル合成反応の熱回収方法 |
| GB08518185A GB2167409A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-18 | Heat recovery from a methanol synthesis process |
| AU45149/85A AU4514985A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-18 | Heat recovery in synthetic reaction of methanol |
| DE19853525904 DE3525904A1 (de) | 1984-07-20 | 1985-07-19 | Verfahren zur waermerueckgewinnung bei der methanolsynthese |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929184A JPS6130542A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | メタノ−ル合成反応の熱回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130542A true JPS6130542A (ja) | 1986-02-12 |
Family
ID=15471966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14929184A Pending JPS6130542A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | メタノ−ル合成反応の熱回収方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130542A (ja) |
| AU (1) | AU4514985A (ja) |
| DE (1) | DE3525904A1 (ja) |
| GB (1) | GB2167409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102287917A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-21 | 刘革 | 甲醇制氢氧化供热系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4030895A1 (de) * | 1990-09-29 | 1992-04-02 | Uhde Gmbh | Verfahren zur verbesserung der methanolausbeute in einer methanolsynthese |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1484366A (en) * | 1974-07-02 | 1977-09-01 | Ici Ltd | Methanol |
| GB1595413A (en) * | 1976-12-15 | 1981-08-12 | Ici Ltd | Engergy recovery from chemical process off-gas |
| DE3171380D1 (en) * | 1980-05-20 | 1985-08-22 | Ici Plc | Methanol production |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP14929184A patent/JPS6130542A/ja active Pending
-
1985
- 1985-07-18 GB GB08518185A patent/GB2167409A/en not_active Withdrawn
- 1985-07-18 AU AU45149/85A patent/AU4514985A/en not_active Abandoned
- 1985-07-19 DE DE19853525904 patent/DE3525904A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102287917A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-21 | 刘革 | 甲醇制氢氧化供热系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3525904A1 (de) | 1986-01-30 |
| GB8518185D0 (en) | 1985-08-21 |
| GB2167409A (en) | 1986-05-29 |
| AU4514985A (en) | 1986-01-23 |
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