JPS6326091B2 - - Google Patents
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- JPS6326091B2 JPS6326091B2 JP51023032A JP2303276A JPS6326091B2 JP S6326091 B2 JPS6326091 B2 JP S6326091B2 JP 51023032 A JP51023032 A JP 51023032A JP 2303276 A JP2303276 A JP 2303276A JP S6326091 B2 JPS6326091 B2 JP S6326091B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野：
本発明は炭化水素とスチームとの反応に基くメ
タノール製造方法に関する。
タノール製造方法に関する。
従来技術：
メタノール製造方法においては、炭化水素及び
スチームそして場合によつては二酸化炭素を含む
高圧の反応混合物を、加燃炉内に懸架した管中で
加熱して、水素及び酸化炭素類を含む高温プロセ
スガス流を得る。この高温プロセスガス流を冷却
し、水分を凝縮させ、分離し、かくして得られる
プロセスガス（メタノール合成ガス）を圧縮し、
メタノール合成触媒上で反応させる。
スチームそして場合によつては二酸化炭素を含む
高圧の反応混合物を、加燃炉内に懸架した管中で
加熱して、水素及び酸化炭素類を含む高温プロセ
スガス流を得る。この高温プロセスガス流を冷却
し、水分を凝縮させ、分離し、かくして得られる
プロセスガス（メタノール合成ガス）を圧縮し、
メタノール合成触媒上で反応させる。
普通は、メタノール合成プラントに付属する廃
熱ボイラー、ボイラー給水加熱器及びガス加熱器
における熱交換により、上記加熱炉燃焼ガス及び
高温プロセスガス流の両者から熱を回収する。こ
のようにすると、プロセスガス（メタノール合成
ガス）圧縮機に動力を与えるパス・アウト式ター
ビン（すなわちスチーム貫流式タービン）を駆動
するのに必要とされる高圧スチームを作ることが
できる。そのタービンからの排出流は、炭化水素
との反応に必要なスチームとして使用される。
熱ボイラー、ボイラー給水加熱器及びガス加熱器
における熱交換により、上記加熱炉燃焼ガス及び
高温プロセスガス流の両者から熱を回収する。こ
のようにすると、プロセスガス（メタノール合成
ガス）圧縮機に動力を与えるパス・アウト式ター
ビン（すなわちスチーム貫流式タービン）を駆動
するのに必要とされる高圧スチームを作ることが
できる。そのタービンからの排出流は、炭化水素
との反応に必要なスチームとして使用される。
発明が解決しようとする問題点：
メタノール合成は、銅含有触媒上での160〜300
℃における反応によつて行なわれる。かかるメタ
ノール合成方法は、今や確立されているが、その
合成温度が低いために、プロセスガス（メタノー
ル合成ガス）発生プロセスの入口圧力以上の排出
流を出すパス・アウト式タービンで使用されるの
に充分高い圧力のスチームの形で、メタノール合
成反応済のガスから熱を回収できないことが認識
されている。従つて、そのようなタービンに必要
とされるすべてのスチームは、プロセスガス（合
成ガス）発生部門で生じさせなければならなかつ
た。
℃における反応によつて行なわれる。かかるメタ
ノール合成方法は、今や確立されているが、その
合成温度が低いために、プロセスガス（メタノー
ル合成ガス）発生プロセスの入口圧力以上の排出
流を出すパス・アウト式タービンで使用されるの
に充分高い圧力のスチームの形で、メタノール合
成反応済のガスから熱を回収できないことが認識
されている。従つて、そのようなタービンに必要
とされるすべてのスチームは、プロセスガス（合
成ガス）発生部門で生じさせなければならなかつ
た。
問題点を解決するための手段：
ここに我々は、加圧水を用いてこれを液状に保
つたままメタノール合成反応済のガスから熱を移
動させ、次いで、その結果得られる熱水を、プロ
セスへ供給されている気状炭化水素流の存在下に
蒸発させることにより、熱を効率的に回収できる
ことを見出した。このようにすると、プロセスガ
ス（メタノール合成ガス）発生反応に必要とされ
る高圧のスチームのうちの可成りの部分（例えば
10〜30％）を賄うことができる。もしそのように
しなければ、その部分は、一層高い品位の熱回収
によつて供給されてきたものである。
つたままメタノール合成反応済のガスから熱を移
動させ、次いで、その結果得られる熱水を、プロ
セスへ供給されている気状炭化水素流の存在下に
蒸発させることにより、熱を効率的に回収できる
ことを見出した。このようにすると、プロセスガ
ス（メタノール合成ガス）発生反応に必要とされ
る高圧のスチームのうちの可成りの部分（例えば
10〜30％）を賄うことができる。もしそのように
しなければ、その部分は、一層高い品位の熱回収
によつて供給されてきたものである。
従つて本発明は、
(a) 燃焼炉によつて加熱した反応域中の耐火性酸
化物担持ニツケル触媒上で通常気状の炭化水素
を、スチームと、またはスチーム及び二酸化炭
素と、10気圧以上の圧力で700〜900℃の範囲の
出口温度において吸熱反応させて、水素、一酸
化炭素及び二酸化炭素を含む高温のプロセスガ
スを作り； (b) その高温のプロセスガス及び／または燃焼炉
からの排出燃焼ガスを水と熱交換させることに
より高圧スチームの形で熱を回収し、 (c) 熱交換済のプロセスガスからさらに熱を回収
し、そのプロセスガスをさらに冷却し、プロセ
スガスから水を凝縮させ、 (d) 凝縮水の除去後にそのガスを圧縮し、この圧
縮したガスを銅含有触媒上で160〜300℃の範囲
内の出口温度においてメタノール合成反応に付
し、 (e) 工程(b)で得られた高圧スチームを工程(d)にお
ける圧縮機を駆動するパス・アウト式タービン
の動力源として用い、そしてそのタービンから
排出するスチームを工程(a)における反応体スチ
ームとして使用する、 ことからなるメタノール製造方法において： 工程(d)のメタノール合成反応済のガスを、水の
沸とうを生じさせないような高圧力下で液体水と
間接熱交換させ、そして得られる熱水を、工程(a)
で反応させられるべき炭化水素と直接熱交換させ
ることにより工程(a)での必要スチームの一部分を
供給することを特徴とする、水素、一酸化炭素及
び二酸化炭素を含むガスからメタノールを製造す
る方法を提供する。
化物担持ニツケル触媒上で通常気状の炭化水素
を、スチームと、またはスチーム及び二酸化炭
素と、10気圧以上の圧力で700〜900℃の範囲の
出口温度において吸熱反応させて、水素、一酸
化炭素及び二酸化炭素を含む高温のプロセスガ
スを作り； (b) その高温のプロセスガス及び／または燃焼炉
からの排出燃焼ガスを水と熱交換させることに
より高圧スチームの形で熱を回収し、 (c) 熱交換済のプロセスガスからさらに熱を回収
し、そのプロセスガスをさらに冷却し、プロセ
スガスから水を凝縮させ、 (d) 凝縮水の除去後にそのガスを圧縮し、この圧
縮したガスを銅含有触媒上で160〜300℃の範囲
内の出口温度においてメタノール合成反応に付
し、 (e) 工程(b)で得られた高圧スチームを工程(d)にお
ける圧縮機を駆動するパス・アウト式タービン
の動力源として用い、そしてそのタービンから
排出するスチームを工程(a)における反応体スチ
ームとして使用する、 ことからなるメタノール製造方法において： 工程(d)のメタノール合成反応済のガスを、水の
沸とうを生じさせないような高圧力下で液体水と
間接熱交換させ、そして得られる熱水を、工程(a)
で反応させられるべき炭化水素と直接熱交換させ
ることにより工程(a)での必要スチームの一部分を
供給することを特徴とする、水素、一酸化炭素及
び二酸化炭素を含むガスからメタノールを製造す
る方法を提供する。
本発明方法では、メタノール合成反応済のガス
と加圧水との熱交換及びその結果得られる熱水と
原料炭化水素との直接接触により、合成ガス発生
のために必要とされるスチームのうちの可成りの
部分を賄なうことができるので、方法プロセス全
体を、例えば下記のようにして、設計変更でき
る。
と加圧水との熱交換及びその結果得られる熱水と
原料炭化水素との直接接触により、合成ガス発生
のために必要とされるスチームのうちの可成りの
部分を賄なうことができるので、方法プロセス全
体を、例えば下記のようにして、設計変更でき
る。
(i) プロセスガス発生反応におけるスチーム：炭
素の比を増大し、かくしてプロセスガスのメタ
ン含量を低減させ、そして圧縮及び循環につい
てのエネルギー消費及びコストを低減させる；
及び／または、 (ii) プロセスガス発生反応の温度を低くし、かく
して燃焼炉における燃料の量を少なくする；及
び／または、 (iii) プロセスガス発生プロセスへ高圧のスチーム
を排出するタービンからのスチームを、メタノ
ール蒸留部門へ低圧のスチームを排出するター
ビンへ流用する；及び／または、 (iv) 煙道ガスダクト中の補助燃焼を削減ないし不
要にする。
素の比を増大し、かくしてプロセスガスのメタ
ン含量を低減させ、そして圧縮及び循環につい
てのエネルギー消費及びコストを低減させる；
及び／または、 (ii) プロセスガス発生反応の温度を低くし、かく
して燃焼炉における燃料の量を少なくする；及
び／または、 (iii) プロセスガス発生プロセスへ高圧のスチーム
を排出するタービンからのスチームを、メタノ
ール蒸留部門へ低圧のスチームを排出するター
ビンへ流用する；及び／または、 (iv) 煙道ガスダクト中の補助燃焼を削減ないし不
要にする。
総合的には、約２〜５％のエネルギー消費の低
減を達成できる。
減を達成できる。
工程(a)におけるスチーム及び二酸化炭素の炭化
水素に対する割合は、炭化水素中の炭素１原子当
りのスチーム及び二酸化炭素両者の分子数で表わ
して、典型的には2.0ないし7.0である。メタノー
ル合成についての化学量論的な必要量は、一酸化
炭素１分子当り２分子の水素（二酸化炭素１分子
当り３分子の水素に相当する）であるが、普通は
二酸化炭素を発生させると費用が嵩むので二酸化
炭素を伴なわない水素を用いる。
水素に対する割合は、炭化水素中の炭素１原子当
りのスチーム及び二酸化炭素両者の分子数で表わ
して、典型的には2.0ないし7.0である。メタノー
ル合成についての化学量論的な必要量は、一酸化
炭素１分子当り２分子の水素（二酸化炭素１分子
当り３分子の水素に相当する）であるが、普通は
二酸化炭素を発生させると費用が嵩むので二酸化
炭素を伴なわない水素を用いる。
工程(a)の入口温度は、典型的には300〜600℃の
範囲内であるが、原料炭化水素がメタンであると
きには700℃までの温度があつてもよい。
範囲内であるが、原料炭化水素がメタンであると
きには700℃までの温度があつてもよい。
工程(a)から(c)における圧力は、典型的には10〜
30絶対気圧の範囲内である。工程(a)から(c)での生
成ガスが圧縮されるとき、その圧縮機を駆動する
のに必要とされるエネルギーは、50絶対気圧以
上、例えば60〜120絶対気圧の高圧スチーム、及
び工程(a)の入口で必要とされる圧力のスチームを
排出するパス・アウト式タービン、から直接ある
いは電気の形で得られる。
30絶対気圧の範囲内である。工程(a)から(c)での生
成ガスが圧縮されるとき、その圧縮機を駆動する
のに必要とされるエネルギーは、50絶対気圧以
上、例えば60〜120絶対気圧の高圧スチーム、及
び工程(a)の入口で必要とされる圧力のスチームを
排出するパス・アウト式タービン、から直接ある
いは電気の形で得られる。
工程(a)のための触媒は、典型的には、５〜50％
（NiOとして計算して）のニツケルを含む。耐火
性成分は、一般的には、アルミナ、シリカ、チタ
ニア、もしくはジルコニアを、単独で、あるいは
相互の混合物もしくは化合物の形で、あるいは酸
化カルシウムとの混合物もしくは化合物の形で含
み、例えばスピネル類または水硬性セメントの如
きである。反応条件が副生物炭素を生じさせるよ
うな状件であるときには、アルカリ金属化合物を
含む変性触媒を、触媒の少なくとも入口部分につ
いて使用しうる。そのような炭素生成の問題は、
ある種の炭化水素原料については、燃焼炉の熱流
動特性を適切に設計することにより（例えば空気
または酸素の使用の可能性を含む）、あるいは炭
化水素が600℃以下の温度で初期に実質的に反応
してしまうようにすることにより、解決できる。
（NiOとして計算して）のニツケルを含む。耐火
性成分は、一般的には、アルミナ、シリカ、チタ
ニア、もしくはジルコニアを、単独で、あるいは
相互の混合物もしくは化合物の形で、あるいは酸
化カルシウムとの混合物もしくは化合物の形で含
み、例えばスピネル類または水硬性セメントの如
きである。反応条件が副生物炭素を生じさせるよ
うな状件であるときには、アルカリ金属化合物を
含む変性触媒を、触媒の少なくとも入口部分につ
いて使用しうる。そのような炭素生成の問題は、
ある種の炭化水素原料については、燃焼炉の熱流
動特性を適切に設計することにより（例えば空気
または酸素の使用の可能性を含む）、あるいは炭
化水素が600℃以下の温度で初期に実質的に反応
してしまうようにすることにより、解決できる。
水素含有ガスの製造に使用されるべき燃焼炉
（すなわち「スチーム・リホーミング炉」）は、耐
火性内張りを施された炉箱から構成され、この炉
箱の中に通常３〜６インチ（約7.6〜15.2cm）の
内径の触媒充填管が懸架されている。触媒充填管
は、普通、炉箱の頂部または側壁に設けられたバ
ーナーによつて、加熱される。バーナーが炉箱の
側壁に設けられている場合には、バーナーからの
燃焼ガスは、普通、炉箱の頂部から排出され、あ
るいはバーナーが炉箱の頂部に設けられている場
合にはバーナーからの燃焼ガスは、普通、炉箱の
底部から排出される。炉箱を出た燃焼ガスは、燃
焼ガスダクト内の多数の管の列を加熱しながら、
従つて自身の温度を低下させながら通過する。そ
れらの管には種々の原料流が流通しており、熱回
収品位の高い方から低い方へ順に挙げると、例え
ば工程(a)へ供給されるべき反応剤類、過熱される
べきスチーム、タービン駆動用高圧スチーム及び
工程(a)へ供給されるべきスチームを発生するボイ
ラーの水、ボイラー給水、炉燃料、及び炉燃焼用
空気等がある。そのダクトには、運転開始時に、
あるいは事故または設計によつて炉燃焼ガスによ
るスチーム供給量が不充分である時に、スチーム
発生のための熱を与えるための補助バーナーを設
けることができる。
（すなわち「スチーム・リホーミング炉」）は、耐
火性内張りを施された炉箱から構成され、この炉
箱の中に通常３〜６インチ（約7.6〜15.2cm）の
内径の触媒充填管が懸架されている。触媒充填管
は、普通、炉箱の頂部または側壁に設けられたバ
ーナーによつて、加熱される。バーナーが炉箱の
側壁に設けられている場合には、バーナーからの
燃焼ガスは、普通、炉箱の頂部から排出され、あ
るいはバーナーが炉箱の頂部に設けられている場
合にはバーナーからの燃焼ガスは、普通、炉箱の
底部から排出される。炉箱を出た燃焼ガスは、燃
焼ガスダクト内の多数の管の列を加熱しながら、
従つて自身の温度を低下させながら通過する。そ
れらの管には種々の原料流が流通しており、熱回
収品位の高い方から低い方へ順に挙げると、例え
ば工程(a)へ供給されるべき反応剤類、過熱される
べきスチーム、タービン駆動用高圧スチーム及び
工程(a)へ供給されるべきスチームを発生するボイ
ラーの水、ボイラー給水、炉燃料、及び炉燃焼用
空気等がある。そのダクトには、運転開始時に、
あるいは事故または設計によつて炉燃焼ガスによ
るスチーム供給量が不充分である時に、スチーム
発生のための熱を与えるための補助バーナーを設
けることができる。
高温のプロセスガス流（メタノール合成ガス）
は、燃焼ガスと同様にして、上記リホーミング触
媒出口温度から、そのプロセスガス中の過剰スチ
ームが凝縮して、分離されうるような低温にま
で、冷却される。
は、燃焼ガスと同様にして、上記リホーミング触
媒出口温度から、そのプロセスガス中の過剰スチ
ームが凝縮して、分離されうるような低温にま
で、冷却される。
メタノール合成反応済のガスを二つの流れに分
割するのが好適であり、その一方の流れを、メタ
ノール合成反応前の低温プロセスガスと熱交換さ
せて、そのプロセスガスをメタノール合成反応入
口温度にまで加熱し、そして他方の流れを液体水
との熱交換に使用することもできる。
割するのが好適であり、その一方の流れを、メタ
ノール合成反応前の低温プロセスガスと熱交換さ
せて、そのプロセスガスをメタノール合成反応入
口温度にまで加熱し、そして他方の流れを液体水
との熱交換に使用することもできる。
高温液体水の温度は、150〜300℃の範囲である
のが適当である。液体水との熱交換後のメタノー
ル合成反応済のガスの温度は100〜150℃であるの
が適当であり、炭化水素原料流が高温液体水と直
接熱交換する前にその炭化水素原料流をそのよう
な100〜150℃のガスと熱交換させて、炭化水素原
料流を加温すれば、さらに熱を回収することも可
能である。
のが適当である。液体水との熱交換後のメタノー
ル合成反応済のガスの温度は100〜150℃であるの
が適当であり、炭化水素原料流が高温液体水と直
接熱交換する前にその炭化水素原料流をそのよう
な100〜150℃のガスと熱交換させて、炭化水素原
料流を加温すれば、さらに熱を回収することも可
能である。
高温液体水と直接熱交換させる気状炭化水素原
料は、周囲温度であるのが好適であるが、所望な
らば上記のように加温することにより予熱するこ
とができる。しかし、そのような加温は、もちろ
ん、メタノール合成反応済のガスと液体水との熱
交換よりも上流側での熱交換で行なつてはならな
い（なんとなれば、そのような上流側で熱交換が
行なわれれば、より高品位の熱の品位低下が起こ
るからである）。
料は、周囲温度であるのが好適であるが、所望な
らば上記のように加温することにより予熱するこ
とができる。しかし、そのような加温は、もちろ
ん、メタノール合成反応済のガスと液体水との熱
交換よりも上流側での熱交換で行なつてはならな
い（なんとなれば、そのような上流側で熱交換が
行なわれれば、より高品位の熱の品位低下が起こ
るからである）。
高温液体水と気状炭化水素原料との直接熱交換
は、一段階より多くの段階でそれぞれの段階に高
温液体水を供給して実施するのが好ましい。なん
となれば、気状炭化水素への熱及びスチームの移
行度が水の蒸発の潜熱による温度降下のため制限
されるからである。高温液体水は各段階について
同じであつてよいが、後の段階ほど高い温度の液
体水を用いるのが好ましい。
は、一段階より多くの段階でそれぞれの段階に高
温液体水を供給して実施するのが好ましい。なん
となれば、気状炭化水素への熱及びスチームの移
行度が水の蒸発の潜熱による温度降下のため制限
されるからである。高温液体水は各段階について
同じであつてよいが、後の段階ほど高い温度の液
体水を用いるのが好ましい。
高温液体水との直接熱交換後に工程(a)で使用さ
れるべきスチーム含有ガス（炭化水素）は、適当
には炉燃焼ガスまたはリホーミング後のプロセス
ガスとの間接熱交換によつて、適当には350〜600
℃に加熱する。この加熱は工程(a)の他の反応剤と
の混合前または混合後に行なうことができる。
れるべきスチーム含有ガス（炭化水素）は、適当
には炉燃焼ガスまたはリホーミング後のプロセス
ガスとの間接熱交換によつて、適当には350〜600
℃に加熱する。この加熱は工程(a)の他の反応剤と
の混合前または混合後に行なうことができる。
添付図は、本発明により天然ガスからメタノー
ルを製造するためのプロセス及び装置の具体例を
示すフローシートである。
ルを製造するためのプロセス及び装置の具体例を
示すフローシートである。
このプロセスは、バーナー（図示せず）によつ
て加熱されたスチームリホーミング炉６を基礎と
しており、この炉からの燃焼ガスは吸引フアン１
０によつてダクト８（補助バーナーを有する）に
引き込まれ、次いで煙突を経て大気中へ放出され
る。ダクト８において、燃焼ガスの熱は、種々の
熱交換器で燃焼ガスから回収されるが、これらの
うち本発明に関連するものを以下説明する。
て加熱されたスチームリホーミング炉６を基礎と
しており、この炉からの燃焼ガスは吸引フアン１
０によつてダクト８（補助バーナーを有する）に
引き込まれ、次いで煙突を経て大気中へ放出され
る。ダクト８において、燃焼ガスの熱は、種々の
熱交換器で燃焼ガスから回収されるが、これらの
うち本発明に関連するものを以下説明する。
このプロセスの特徴は、水の供給方式にある。
水は位置１２でプロセスに入り、二つの流れに分
割される。第１の流れは、タービンを駆動するス
チームを発生させるため、及びプロセスでの需要
を満たすために加熱される。すなわちこの第１の
流れはボイラー給水加熱器１４を通り、次いでド
ラム１６に入り、そこから水はボイラー１７を経
て循環されてスチームを発生させる。ドラム１６
は、その他の熱回収からの水の供給１８をも受け
てよく、そのような水としては、例えば、粗プロ
セスガス熱回収における廃熱ボイラー４４からの
沸とう水、あるいはそのような廃熱ボイラーより
も下流の粗生成ガス熱回収のような一層低品の熱
源からの熱回収で得られるボイラー給水がある。
そのような廃熱ボイラーへの復水管は位置２０に
示されている。ドラム１６からのスチームは、過
熱器２１及び動力回収タービン２２を通過する。
動力回収タービンからの排出スチームの一部を中
間圧力で取り出し、位置２４において燃焼ガスに
より再加熱し、位置２６において反応剤流へ供給
する。動力回収タービンからの排出スチームの残
部を位置２５において低圧で取り出して、メタノ
ール蒸留塔のリボイラーで使用し、あるいは凝縮
させ、そして多くの場合には位置１２でプロセス
へ再循環させる。
水は位置１２でプロセスに入り、二つの流れに分
割される。第１の流れは、タービンを駆動するス
チームを発生させるため、及びプロセスでの需要
を満たすために加熱される。すなわちこの第１の
流れはボイラー給水加熱器１４を通り、次いでド
ラム１６に入り、そこから水はボイラー１７を経
て循環されてスチームを発生させる。ドラム１６
は、その他の熱回収からの水の供給１８をも受け
てよく、そのような水としては、例えば、粗プロ
セスガス熱回収における廃熱ボイラー４４からの
沸とう水、あるいはそのような廃熱ボイラーより
も下流の粗生成ガス熱回収のような一層低品の熱
源からの熱回収で得られるボイラー給水がある。
そのような廃熱ボイラーへの復水管は位置２０に
示されている。ドラム１６からのスチームは、過
熱器２１及び動力回収タービン２２を通過する。
動力回収タービンからの排出スチームの一部を中
間圧力で取り出し、位置２４において燃焼ガスに
より再加熱し、位置２６において反応剤流へ供給
する。動力回収タービンからの排出スチームの残
部を位置２５において低圧で取り出して、メタノ
ール蒸留塔のリボイラーで使用し、あるいは凝縮
させ、そして多くの場合には位置１２でプロセス
へ再循環させる。
第２の水の流れは、位置２７において再循環水
流と併合され、ポンプ２８によつて熱交換器３０
へ供給される。次いでこの第２の流れは、パイプ
３２を経て給湿器３４に入り、その中で上昇する
天然ガス流３５と接触しつつ、バブル棚または粒
状充填物を滴り、天然ガス流中へ一部分蒸発す
る。ここで蒸発しなかつた水は、位置２７で第２
の水の流れと併合される再循環流として給湿機３
４の底から出る。
流と併合され、ポンプ２８によつて熱交換器３０
へ供給される。次いでこの第２の流れは、パイプ
３２を経て給湿器３４に入り、その中で上昇する
天然ガス流３５と接触しつつ、バブル棚または粒
状充填物を滴り、天然ガス流中へ一部分蒸発す
る。ここで蒸発しなかつた水は、位置２７で第２
の水の流れと併合される再循環流として給湿機３
４の底から出る。
水で飽和された天然ガスは、給湿器から位置３
６で出て、位置２６でスチームと併合して、スチ
ームリホーミング反応混合物を与える。この反応
混合物を、次いで、位置３８において最も高温の
燃焼ガスによつて予熱し、炉６内の加熱された触
媒充填管４０に供給する。管４０を出るガスは、
水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む高温のプ
ロセスガスであり、これを粗生成ガス熱回収装置
４４へ供給する。この熱回収装置としては、廃熱
ボイラー、ボイラー給水加熱器、及びより低品位
の熱回収のための熱交換器等が含まれうる。この
ようにして高温のプロセスガスを冷却して水分を
凝縮させる。その凝縮水を分離器４６で分離さ
せ、次いでプロセスガスを圧縮器４８で圧縮し、
位置４９において再循環ガスと混合し、メタノー
ル合成反応器５０へ供給する。メタノール合成反
応済のガスによつて水加熱用熱交換器３０を加熱
する。この加熱は、多くの場合メタノール合成反
応前のプロセスガスとの熱交換後に行なうように
する。
６で出て、位置２６でスチームと併合して、スチ
ームリホーミング反応混合物を与える。この反応
混合物を、次いで、位置３８において最も高温の
燃焼ガスによつて予熱し、炉６内の加熱された触
媒充填管４０に供給する。管４０を出るガスは、
水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む高温のプ
ロセスガスであり、これを粗生成ガス熱回収装置
４４へ供給する。この熱回収装置としては、廃熱
ボイラー、ボイラー給水加熱器、及びより低品位
の熱回収のための熱交換器等が含まれうる。この
ようにして高温のプロセスガスを冷却して水分を
凝縮させる。その凝縮水を分離器４６で分離さ
せ、次いでプロセスガスを圧縮器４８で圧縮し、
位置４９において再循環ガスと混合し、メタノー
ル合成反応器５０へ供給する。メタノール合成反
応済のガスによつて水加熱用熱交換器３０を加熱
する。この加熱は、多くの場合メタノール合成反
応前のプロセスガスとの熱交換後に行なうように
する。
熱交換器３０を出る冷却されたメタノール合成
反応済のガスは、メタノール回収装置５２へ移行
し、ここで製品メタノールを除去回収された後
に、位置４９へ再循環されプロセスに戻る。
反応済のガスは、メタノール回収装置５２へ移行
し、ここで製品メタノールを除去回収された後
に、位置４９へ再循環されプロセスに戻る。
なお図面においては、通常は採用されるであろ
う小規模の熱交換（例えば位置１２〜１４間の低
品位のボイラー給水加熱器、位置３６〜２６間の
ガス予熱器、位置１２で供給される水の脱塩及び
脱気に用いる水加熱器）は、簡明のため省略して
ある。
う小規模の熱交換（例えば位置１２〜１４間の低
品位のボイラー給水加熱器、位置３６〜２６間の
ガス予熱器、位置１２で供給される水の脱塩及び
脱気に用いる水加熱器）は、簡明のため省略して
ある。
実施例 １
日産2000メートルトンのメタノールを製造する
ように設計したプロセスのプロセスガス（メタノ
ール合成ガス）発生部門に対して、2650Kgモル／
時の脱硫天然ガス（メタンとして計算）及び7950
Kgモル／時のスチームを18.3絶対気圧で供給し
た。燃焼（スチームリホーミング）炉内に架設し
た内径10.2cm（４インチ）管中で850℃の出口温
度でニツケル／アルミナ／アルミナセメントリホ
ーミング触媒上で、上記混合物を反応させ、水
素、一酸化炭素、二酸化炭素及び過剰スチームを
含むプロセスガスを作り、その後水分が凝縮する
までこのプロセスガスを多段階で冷却した。凝縮
水の分離後、ガスを100絶対気圧にまで圧縮し、
メタノール分離後の再循環メタノール合成反応済
ガスと混合し、この混合物をメタノール合成反応
器に供給した。プロセスガス（メタノール合成ガ
ス）発生部門へ供給したスチームのうち6629Kgモ
ル／時は、燃焼炉の燃焼ガスダクト中及びリホー
ミング触媒からの流出プロセスガス中に置かれた
それぞれの廃熱ボイラーで110絶対気圧に加圧さ
れたスチームによつて駆動されるパス・アウト式
タービンの排気から得られた（すなわち高品位熱
回収から得られた）。残りの1321Kgモル／時のス
チームは、メタノール合成反応済のプロセスガス
で加熱した熱交換器中で220℃に加熱した液体水
を222メートルトン／時の割合で天然ガス原料
（初期温度30℃）中へ射出することにより得られ
た。この水で飽和された天然ガスの温度は170℃
であつた。天然ガスとの接触後に残つた液体水
（198.2メートルトン／時）の温度は95℃であつ
た。この残留水を、メタノール合成プロセス凝縮
水及び脱塩／脱気プラントから供給される95℃の
新たな水と混合し、この混合物を上記熱交換器
（220℃）へ再循環させた。この熱交換器の熱負荷
は27720トン・カロリー／時であつた。従つてこ
の実施例においてはプロセスガス（メタノール合
成ガス）発生反応に必要とされた高圧スチーム
7950Kgモル／時のうちの16.6％に相当する1321Kg
モル／時を低品位の熱源（メタノール合成反応済
のガス）から賄うことができた。
ように設計したプロセスのプロセスガス（メタノ
ール合成ガス）発生部門に対して、2650Kgモル／
時の脱硫天然ガス（メタンとして計算）及び7950
Kgモル／時のスチームを18.3絶対気圧で供給し
た。燃焼（スチームリホーミング）炉内に架設し
た内径10.2cm（４インチ）管中で850℃の出口温
度でニツケル／アルミナ／アルミナセメントリホ
ーミング触媒上で、上記混合物を反応させ、水
素、一酸化炭素、二酸化炭素及び過剰スチームを
含むプロセスガスを作り、その後水分が凝縮する
までこのプロセスガスを多段階で冷却した。凝縮
水の分離後、ガスを100絶対気圧にまで圧縮し、
メタノール分離後の再循環メタノール合成反応済
ガスと混合し、この混合物をメタノール合成反応
器に供給した。プロセスガス（メタノール合成ガ
ス）発生部門へ供給したスチームのうち6629Kgモ
ル／時は、燃焼炉の燃焼ガスダクト中及びリホー
ミング触媒からの流出プロセスガス中に置かれた
それぞれの廃熱ボイラーで110絶対気圧に加圧さ
れたスチームによつて駆動されるパス・アウト式
タービンの排気から得られた（すなわち高品位熱
回収から得られた）。残りの1321Kgモル／時のス
チームは、メタノール合成反応済のプロセスガス
で加熱した熱交換器中で220℃に加熱した液体水
を222メートルトン／時の割合で天然ガス原料
（初期温度30℃）中へ射出することにより得られ
た。この水で飽和された天然ガスの温度は170℃
であつた。天然ガスとの接触後に残つた液体水
（198.2メートルトン／時）の温度は95℃であつ
た。この残留水を、メタノール合成プロセス凝縮
水及び脱塩／脱気プラントから供給される95℃の
新たな水と混合し、この混合物を上記熱交換器
（220℃）へ再循環させた。この熱交換器の熱負荷
は27720トン・カロリー／時であつた。従つてこ
の実施例においてはプロセスガス（メタノール合
成ガス）発生反応に必要とされた高圧スチーム
7950Kgモル／時のうちの16.6％に相当する1321Kg
モル／時を低品位の熱源（メタノール合成反応済
のガス）から賄うことができた。
添付図は本発明方法の実施のためのフローシー
トの一例である。 ６：スチームリホーミング炉、８：ダクト、１
２：水供給管、３０：液体水熱交換器、３４：炭
化水素原料加湿器、３５：気状炭化水素原料供給
管、４０：スチームリホーミング反応管、４４：
粗生成ガス熱回収装置、４６：水分離器、４８：
圧縮機（パス・アウト式タービンで駆動）、５
０：メタノール合成反応器。
トの一例である。 ６：スチームリホーミング炉、８：ダクト、１
２：水供給管、３０：液体水熱交換器、３４：炭
化水素原料加湿器、３５：気状炭化水素原料供給
管、４０：スチームリホーミング反応管、４４：
粗生成ガス熱回収装置、４６：水分離器、４８：
圧縮機（パス・アウト式タービンで駆動）、５
０：メタノール合成反応器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 燃焼炉によつて加熱した反応域中の耐火
性酸化物担持ニツケル触媒上で通常気状の炭化
水素を、スチームと、またはスチーム及び二酸
化炭素と、10気圧以上の圧力で700〜900℃の範
囲の出口温度において吸熱反応させて、水素、
一酸化炭素及び二酸化炭素を含む高温のプロセ
スガスを作り； (b) その高温のプロセスガス及び／または燃焼炉
からの排出燃焼ガスを水と熱交換させることに
より高圧スチームの形で熱を回収し、 (c) 熱交換済のプロセスガスからさらに熱を回収
し、そのプロセスガスをさらに冷却し、プロセ
スガスから水を凝縮させ、 (d) 凝縮水の除去後にそのガスを圧縮し、この圧
縮したガスを銅含有触媒上で160〜300℃の範囲
内の出口温度においてメタノール合成反応に付
し、 (e) 工程(b)で得られた高圧スチームを工程(d)にお
ける圧縮機を駆動するパス・アウト式タービン
の動力源として用い、そしてそのタービンから
排出するスチームを工程(a)における反応体スチ
ームとして使用する、 ことからなるメタノール製造方法において： 工程(d)のメタノール合成反応済のガスを、水の
沸とうを生じさせないような高圧力下で液体水と
間接熱交換させ、そして得られる熱水を、工程(a)
で反応させられるべき炭化水素と直接熱交換させ
ることにより工程(a)での必要スチームの一部分を
供給することを特徴とする、水素、一酸化炭素及
び二酸化炭素を含むガスからメタノールを製造す
る方法。 ２ 工程(d)のメタノール合成反応後のガス流を二
つの部分流に分割し、一方の流れをメタノール合
成用ガスと熱交換させてメタノール合成ガスの温
度をメタノール合成反応入口温度にまで上昇さ
せ、そして他方の流れを加圧下の液体水と間接熱
交換させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。
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