NL8302680A - Adiabatisch reformeren van een gereformeerd gas voor de bereiding van methanol. - Google Patents
Adiabatisch reformeren van een gereformeerd gas voor de bereiding van methanol. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8302680A NL8302680A NL8302680A NL8302680A NL8302680A NL 8302680 A NL8302680 A NL 8302680A NL 8302680 A NL8302680 A NL 8302680A NL 8302680 A NL8302680 A NL 8302680A NL 8302680 A NL8302680 A NL 8302680A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- methanol
- reformed
- line
- mol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
4 p & c ' ? «
£957-3 Ned/ELZ/WVR
Korte aanduiding: Adiabatisch reformeren van een gereformeerd gas voor de bereiding van methanol. '
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van methanol, waarbij reformeren met stoom, bijvoorbeeld het reformeren van aardgas met stoom, en partiele oxidatie# bijvoorbeeld partiële oxidatie van steen-5 kool, als bronnen van het synthesegas voor methanol wordt toegepast. Meer in het bijzonder is de onderhavige uitvinding een verbetering van een werkwijze ter bereiding van methanol, waarbij zowel reformeren met stoom als partiële oxidatie wordt toegepast door het gereformeerde gas adia-10 batisch te reformeren met praktisch zuivere zuurstof ter verkrijging van de maximale hoeveelheid waterstof voor de methanolsynthese.
De stand der techniek beschrijft werkwijzen ter bereiding van methanol onder toepassing van aardgas als kool-15 waterstofcharge en andere werkwijzen, waarbij steenkool als koolwaterstofcharge wordt gebruikt.
De volgende literatuurplaatsen worden hier als referenties voor de achtergrond van de stand der techniek genoemd: 1. Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 20 3rd Ed., Vol. 15, blz. 398-415, "Methanol", 2. Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Ed., Vol. 6, blz. 224-377, "Coal" en "Coal Conversion Processes".
3. Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 25 2nd Ed., Vol. 10. blz. 353-442, "Gas, Manufactured".
4. Amerikaans octrooischrift 4.277.416, dat een enkelvoudige methanolinstallatie beschrijft, die gevoed wordt door schoon synthesegas uit de steenkoolvergassing en synthesegas uit aardgas.
30 Verder worden de volgende Amerikaanse octrooischriften genoemd als zijnde van belang: 3.501.516 4.065.483 3.920.717 4.076.761 3.940.428 4.203.915 35 3.962.300 4.219.492 3.972.958 4.238.403 3.993.475 8302680 - 2 - * ¢- t
De onderhavige uitvinding is een verbetering van een werkwijze voor de bereiding van methanol, waarbij zowel reformeren met stoom als partiële oxidatie wordt toegepast door het gereformeerde gas adiabatisch te reformeren met 5 praktisch zuivere zuurstof ter verkrijging van de maximale hoeveelheid waterstof voor de synthese van methanol.
Meer in het bijzonder is de uitvinding gericht op een werkwijze voor de bereiding van methanol, waarbij men een C1-C4 gas door reformeren met stoom omzet tot een gerefor-10 meerd gasmengsel, dat waterstof, methaan en oxiden van koolstof bevat; een zwaar koolstofhoudend materiaal door partiële oxidatie onder toepassing van praktisch zuivere zuurstof omzet in een ruw gas, dat waterstof, koolmonoxide, kooldioxide, andere zure gassen, stikstof en argon bevat? l5 uit dit ruwe gas de andere zure gassen en sporenverbindingen van zwavel verwijdert ter verkrijging van een schoon synthesegas ? en het gereformeerde gas en het schone synthese-gas laat reageren in een methanolinstallatie, waarbij de verbetering omvat : 20 het adiabatisch reformeren van het gereformeerde gas alvorens het gereformeerde gas en het schone synthesegas in de methanolinstallatie te laten reageren.
De tekening is een blokschema van de onderhavige uitvinding.
25 Enkele voorkeursuitvoeringsvormen worden hieronder nader beschreven.
Gewoonlijk wordt methanol geproduceerd door de katalytische omzetting . hoge druk van een synthesegas- mengsel methanol, dat waterstof en oxiden van koolstof 30 bevat. De katalytische omzetting, waarbij men een sterk selektieve katalysator op koperbasis toepast, kan worden voorgesteld door de volgende chemische vergelijkingen s
2 H2 + CO -> CH30H
3 H2 + C02-* CH30H + H20 35 Het gasmengsel voor de methanolsynthese wordt gewoonlijk bereid door reformeren met stoom van een gas, zoals 8302680 - 3 - aardgas, C^-Cj koolwaterstoffen of mengsels daarvan of een gasstroom uit de raffinaderij met een hoog C^-C^-gehalte.
Bij een methanolproces, waarbij uitsluitend reformeren met stoom wordt toegepast om het synthesegasmengselvoor methanol 5 te bereiden, bezit het zo gevormde synthesegasmengsel echter een overmaat waterstof voor de stoechiometrie van de synthesereaktie voor methanol. Om derhalve een meer optimaal evenwicht tussen waterstof en oxiden van koolstof te bereiken, wordt vaak kooldioxide, indien dit beschikbaar 10 is, aan het synthesegas voor methanol toegevoegd. Bij de werkwijze van de onderhavige uitvinding wordt alle waterstof, die door het reformeren met stoom van het tot * gas geproduceerd wordt, toegepast voor de bereiding van methanol en er is derhalve geen extra afzonderlijke bewer-15 king nodig van een toevoeging van kooldioxide.
De toevoer van synthesegas voor methanol kan anderzijds afgeleid zijn van andere bronnen van fossiele brandstof, bijvoorbeeld zware koolstofhoudende materialen, zoals steenkool, cokes, leisteen en petroleumresiduen. Een 20 synthesegas, dat geschikt is voor toepassing bij de bereiding van methanol, kan uit dergelijke zware koolstofhoudende materialen verkregen worden door een partiele oxidatie bij hoge temperatuur onder toepassing van vrijwel zuivere zuurstof. De partiele oxidatie van steenkool of vergassing 25 van steenkool, zoals processen, waarbij een Shellvergasser of een Texacovergasser worden toegepast, zijn in de techniek bekend. Een syntheseproces voor methanol onder toepassing van een synthesegas afgeleid van dergelijke zware koolstofhoudende materialen alleen, is echter zeer duur op de 30 schaal, die vereist is voor methanolfabrieken van redelijke afmetingen. Voorts is de betrouwbaarheid van het partiële oxidatieproces voor wat betreft het gedrag tijdens het bedrijf veel minder betrouwbaar dan voor het reformeren met stoom.
35 Naarmate de beschikbaarheid van aardgas afneemt of het gas duurder wordt, wordt een alternatieve bron van fossiele brandstof nodig voor de vorming van synthesegas voor methanol. Volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding 8302680 - 4 - worden de voordelen van het reformeerproces met stoom be-^ houden, terwijl een tweede bron van synthesegas voor methanol erin geïntegreerd wordt, die door partiële oxidatie wordt verkregen. Voorts wordt volgens de werkwijze van de 5 uitvinding de maximale hoeveelheid waterstof uit het C^—C^— gas geproduceerd, waardoor de grootte van de duurdere bewerking in de partiële oxidatieinrichting verminderd kan worden. Een ander voordeel van de onderhavige uitvinding isr dat de bestaande methanolfabriek, waarin thans reformeren van 10 aardgas met stoom wordt toegepast zonder aanvullende toevoer van kooldioxide, gemodificeerd kan worden om zijn capaciteit te vergroten.
Zoals te zien is in de tekening, wordt aardgas door leiding 1, samen met stoom door leiding 2 in een met stoom 15 werkende reformeerinrichting 3 gevoerd. Het reformeren met stoom is een gebruikelijke bewerking, die op zichzelf bekend is. De gebruikelijke met stoom werkende reformeerinrichting is een oven met een reeks buizen, die gevuld zijn met een katalysator van nikkel Of behandeld nikkel, waarover het 20 aardgas stroomt en tot een gereformeerd gasmengsel wordt omgezet. Het mengsel omvat waterstof, oxiden van koolstof, kleine hoeveelheden niet-omgezette koolwaterstoffen, in hoofdzaak methaan, en de inerte gassen stikstof en argon.
Dit gereformeerde gasmengsel wordt uit de reformeerinrichting 25 3 verwijderd en door een reeks warmteuitwisselaaxs gevoerd om warmte terug te winnen, waarbij het gecondenseerde water door leiding 4 verwijderd wordt. Het droge mengsel van gassen wordt daarna door leiding 5 naar een gascompressor 6 gevoerd. Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige 30 uitvinding is het gereformeerde gasmengsel de voeding voor een reeds eerder bestaande methanolfabriek. Daar stromen de gecomprimeerde gassen door leiding 7 naar de methanolfabriek 8. Voor de doeleinden van de onderhavige aanvrage omvat de methanolinstallatie 8 één of meer reaktors, die 35 de methanolkatalysator bevatten, het recirculatiesysteem, dat de niet-omgezette gassen door de reaktor recirculeert, aangezien slechts een zeker percentage van het gas bij iedere doorleiding door de reaktor in methanol wordt omgezet, 8302680 - 5 - en alle bijbehorende apparatuur voor de bereiding van het ruwe methanol. Zodoende omvat de hier gebruikte uitdrukking "methanolfabriek" of "methanolinstallatie" alle nodige apparatuur voor de bereiding van de ruwe methanol.
5 Inbegrepen is gewoonlijk ook zuiveringsapparatuur ter bereiding van methanol van hoge zuiverheid, zoals een destillatiesysteem.
De methanolinstallatie 8 kan bijvoorbeeld een lagedruk-10 methanolinstallatie zijn, die bij synthesedrukken van 4903-9807 kPa werkt en waarin een methanolproces van ICI, Lurgi of ander proces op basis van koperkatalysator wordt toegepast. De lagedruksynthese,waarbij met een katalysator op koperbasis wordt gewerkt, verloopt in het algemeen in een temperatuurstrajekt van 240°-270°C. De 15 specifieke reaktor, katalysator of omstandigheden zijn echter niet essentieel voor de onderhavige uitvinding en zij zijn in de techniek bekend.
Een afvoerstroom wordt uit de methanolinstallatie 8 verwijderd door leiding 9. Deze afvoerstroom wordt ge-20 woonlijk uit de recirculatielus naar de reaktor of reaktors genomen, teneinde het systeem te bevrijden van de inerte gassen en overmaat waterstof. De methanolinstallatie 8 produceert ook een eerste methanolstroom 10.
Volgens de onderhavige uitvinding wordt het methaan, 25 dat zich in het gereformeerde gasmengsel bevindt, adia- batisch gereformeerd onder vorming van een verdere hoeveelheid waterstof. Deze eenheidsbewerking is een secundaire reformering, waarbij het gereformeerde gasmengsel met stoom en zuurstof in kontakt wordt gebracht bij aanwezigheid 30 van een katalysator voor het reformeren met stoom. De katalysatoren voor het reformeren met stoom, die bij de secundaire reformering kunnen worden toegepast, zijn nikkel, nikkeloxide, chroomoxide, molybdeen, mengsels daarvan enz. Het mengsel van stoom en zuurstof - gewoonlijk 35 gebruikt men vrijwel zuivere zuurstof verkregen in een scheidingsinrichting voor lucht - en gereformeerd gas wordt door een secundaire reformeerinrichting geleid onder drukken tussen 1961 en 6865 kPa en met een uitgangstemperatuur 8302680 * « mm ^ mm tussen 800°C en 1100°C. De koolwaterstoffen, in hoofdzaak methaan, worden omgezet onder vorming van waterstof, oxiden van koolstof en water. De produktie van een verdere hoeveelheid waterstof uit het gereformeerde gasmengsel, onver-5 schillig of dit door een eerste of reeds bestaande methanol-installatie geleid wordt of direkt naar de secundaire reformeerinrichting stroomt, maakt het mogelijk het effluent van de secundaire reformering toe te passen met een door partiele oxidatie bereide stroom synthesegas voor het voe-10 den van een methanolinstalattie, zoals hieronder nader beschreven wordt.
Zoals weer in de tekening te zien is, is de afvoer-stroom 9 het gereformeerde gasmengsel, dat naar de secundaire reformeerinrichting 11 wordt gevoerd. In plaats daar-15 van kan men, als een reeds bestaande methanolinstallatie, die een - C4~gascharge gebruikt, niet aanwezig is of een eerste methanolinstallatie niet gewenst wordt, het gereformeerde gasmengsel direkt via leiding 12 naar de secundaire reformeerinrichting 11 voeren. In de secundaire 20 reformeerinrichting 11 leidt men praktisch zuivere zuurstof, die wordt toegevoegd door leiding 13 en stoom, die wordt toegevoegd door leiding 14. De temperaturen bij de inlaat kunnen 540°C tot 825°C bedragen met theoretische maximumtemperaturen van de vlam in de secundaire reformeer-25 inrichting 11 van ca. 1250 - 1450°C.
Het effluent van de secundaire reformeerinrichting 11 wordt door een warmteuitwisselaar gevoerd en water wordt gecondenseerd en door leiding 15 verwijderd. Het praktisch watervrije gas wordt daarna door leiding 16 gevoerd om 30 gecombineerd te worden met een synthesegasstroom, die door partiële oxidatie verkregen is.
Een tweede bron van koolwaterstof is een zwaar kool-stofhoudend materiaal, bij voorkeur steenkool. Men voert steenkool of steenkool plus water door leiding 17, stoom 35 door leiding 18 en zuurstof door leiding 19 naar een vergassingsinrichting voor steenkool, 20. De vergassings-inrichting is bij voorkeur een bij hoge temperatuur werkende vergasser, die op zichzelf bekend is, bijvoorbeeld een 8302680 - 7 -
Shellvergasser, een Shell-Koppersvergasser of een Texaco-vergasser. In deze vergassers wordt een ruw gas geproduceerd. De samenstelling van het ruwe gas hangt af van de specifieke steenkool en de specifiek toegepaste vergas-5 singsmethode; het gas bestaat echter overwegend uit koolmonoxide en waterstof. Het ruwe gas uit de vergasser 20 bevat ook enig kooldioxide en andere zure gassen naast de inerte gassen argon en stikstof. Voor de doeleinden van de aanvrage worden hier onder "andere zure gassen" de 10 andere zure gassen naast kooldioxide verstaan, zoals de zwavelhoudende gassen, dat wil zeggen H2S en COS, en cyaniden. De andere zure gassen worden alle meer selektief • geabsorbeerd dan het kooldioxide. Het ruwe gas wordt door een eventueel toegepaste compressor 21 gevoerd en 15 dan door leiding 22 in een inrichting 23 voor het verschuiven van het evenwicht. Dit verschuiven wordt op gebruikelijke wijze uitgevoerd door toevoeging van stoom door leiding 24, dat bij stromen over de bekende, tegen zwavel bestendige katalysatoren het koolmonoxide omzet in kooldioxide en 20 waterstof volgens de onderstaande bekende verschuivings-reaktie : CO + h2o -» h2 + co2
Deze bewerking hangt af van de relatieve hoeveelheid van het gereformeerde gas en het schone synthesegas, die 25 bij de werkwijze volgens de uitvinding gebruikt worden, zodat men het ruwe gas uit de vergasser 20 in zijn geheel of gedeeltelijk of in het geheel niet door de inrichting 23 voor het verschuiven van het evenwicht bij hoge temperatuur kan leiden.
30 Na de inrichting 23 voor verschuiving van het even wicht bij hoge temperatuur bevindt zich een systeem 25 voor het verwijderen van zuur gas. Het systeem 25 voor de verwijdering van zuur gas kan één van de bekende absorbeer-middelen voor zure gassen toepassen, dat wil zeggen methanol, 35 dimethylether van polyethyleenglycol, monoethanolamine (MEA) 8302680 - 8 - - diethanolamine (DEA) en men laat het systeem werken, zodat het selektief de andere zure gassen absorbeert met enige verwijdering van kooldioxide. De zure gassen worden gewoonlijk verwijderd door het ruwe gas uit de vergasser 20 in een 5 absorptietoren in kontakt te brengen of te wassen met het absorbeermiddel. De verrrijkte absorbeeroplossing, dat wil zeggen het absorbeermiddel dat de andere zure gassen bevat, kan gemakkelijk geregenereerd worden voor hernieuwd gebruik. De regeneratie kan worden uitgevoerd in een stripkolom, waar 10 de verrijkte absorbeeroplossing aan verwarming en/of drukver-laging onderworpen wordt, waardoor de geringe hoeveelheid kooldioxide en andere zure gassen uit het absorbeermiddel worden afgescheiden. De geringe hoeveelheid kooldioxide en andere zure gassen worden door leiding 26 uit het systeem 15 25 voor de verwijdering van zure gassen verwijderd.
Het gewassen gas wordt door leiding 27 verwijderd en door een bewakingskamer 28 gevoerd, die zinkoxide bevat, teneinde ieder spoor zwavel uit de gassen te verwijderen. Aangezien zwavel een vergif is voor de katalysatoren voor 20 de methanolbereiding, is de bewakingskamer 28 een voorzorg en kan men ook andere alternatieven toepassen.
Volgens de onderhavige uitvinding wordt het schone synthesegas, welk gas aan de hand van zijn normale samenstelling geen gewenst synthesegas voor methanol zou zijn, 25 uit de bewakingskamer 28 verwijderd via leiding 29 en samen met het gas in leiding 16 uit de secundaire reformeer-inrichting 11 door leiding 30 naar een compressor 31 gevoerd om vandaar met de gewenste bedrijfsdruk ingevoerd te worden in een methanolinstallatie 32. Een ruwe methanolstroom 33 30 en een afvoerstroom 34 worden uit de methanolinstallatie 32 verwijderd.
Als nadere toelichting van de uitvinding wordt verwezen naar het onderstaande uitvoeringsvoorbeeld, waarbij weer verwezen wordt naar de tekening.
35 Men voert 3156 kg mol/uur gedesulfureerd aardgas door leiding 1 en 11616 kmol/h stoom door leiding 2 en gebruikelijke inrichting 3 voor het reformeren met stoom. Het reformeren wordt uitgevoerd over een gebruikelijke nikkelkata- 8302680 - 9 - lysator en na terugwinning van afvalwarmte en condensatie van 7454 kmol/h water in leiding 4 is praktisch droog gereformeerd gas beschikbaar onder 1677 kPa. Het gereformeerde gas in leiding 5 bestaat uit 13319 kmol/h gas met een 5 samenstelling van 73,38 mol% H2, 13,61 mol% CO, 8,98 mol% C02, 3,99 mol% CH4 en 0,04 mol% N2 + Ac- Het gereformeerde gas in leiding 5 wordt door compressor 6 samengeperst tot 7845 kPa, waardoor voedingsgas in leiding 7 verschaft wordt naar een eerste methanolinstallatie 8. Onder toepassing van 10 een gebruikelijke ICI methanolkatalysator en lage druk (4903-9807 kPa) wordt in leiding 10 een ruwe methanolstroom bestaande uit 2864 kmol/h zuivere methanol samen met 1129 kmol/h water en kleine hoe'veelheden andere verontreinigingen gevormd. De ruwe methanolstroom 10 kan naar wens 15 verder gezuiverd worden door gebruikelijke destillatie.
Een afvoerstroom wordt via leiding 9 uit de eerste methanolinstallatie 8 verwijderd onder een druk van ca.
7845 kPa om inerte materialen uit het recirculaat naar de reaktoren te verwijderen. De inerte materialen zijn methaan, 20 stikstof en argon. De afvoerstroom in leiding 9 bevat 3598 kmol/h gas met de samenstelling 81,07 mol% H2, 2,14 mol% CO, 1,86 mol% C02, 14,79 mol% CH^ en 0,14 mol% N2 + Aren dit gas wordt in een secundaire reformeerinrichting 11 gevoerd. Ook voert men daarin 468 kmol/h praktisch zuivere 25 zuurstof via leiding 13 en 3990 kmol/h stoom via leiding 14. De druk in de secundaire reformeerinrichting 11 bedraagt ca. 3099 kPa en de uitgangstemperatuur bedraagt ca. 982°C.
Uit het effluent van de secundaire reformeerinrichting wordt 4204 kmol/h water in leiding 15 gecondenseerd en men ver-30 krijgt 4408 kmol/h gas met de samenstelling 84,30 mol% H2, 8,86 mol% CO, 6,03 mol% C02, 0,45 mol% CH^, 0,11 mol% N2 + Aren 0,25 mol% H20.
Daarnaast voert men 24792 kmol/h gedroogde steenkool (Illinois No. 6) via leiding 17 net 90 kmol/h water of stoom 35 via leiding 18 en 555 kmol/h zuivere zuurstof via leiding 19 in een vergasser 20. Na terugwinning van afvalwarmte voor het produceren van stoom en verwijdering van 3178 kmol/h vochtige as en slak wordt 2060 kmol/h ruw gas geproduceerd met 8302680 -10- de samenstelling 32,08 mol% H2, 65,02 mol% CO, 0,79 mol% C02, 0,70 mol% N2 + Ar en 1,41 mol% andere zure gassen onder een druk van ca. 3099 kPa. De andere zure gassen zijn verschillende zwavel- en cyanideverbindingen. Het ruwe 5 gas wordt over een tegen zwavel bestand zijnde katalysator voor verschuiving bij hoge temperatuur gevoerd in een inrichting 23 voor evenwichtsverschuiving onder vorming van een voedingsgas, dat naar een gebruikelijk verwijderings-systeem voor zuur gas, 25, gevoerd wordt, waar 29 kmol/h 10 andere zure gassen en een kleine hoeveelheid kooldioxide via leiding 26 verwijderd worden. De zwavelverbindingen in de andere zure gassen zijn vergi^ften voor de katalysatoren voor de methanolsynthese. Het schone gas in leiding 27 wordt over een bewakingsbed van zinkoxide in bewakingskamer 28 15 gevoerd voor de verwijdering van sporen zwavel — verbinding.
Het schone synthesegas in leiding 29 bestaat uit 2112 kmol/h gas met de samenstelling 35,09 mol% H2, 59,62 mol% CO, 4,60 mol% CO2 en 0,69 mol% N2 + Ar. Dit schone synthesegas in leiding 29 wordt gemengd met de adiabatisch gereformeerde, 20 uit de eerste methanolinstallatie afgevoerde gasstroom in leiding 16 en men verkrijgt zo een totaal synthesegas in leiding 30 van 6520 kmol/h met de samenstelling 68,36 mol% Η2* 25,30 mol% CO, 5,56 mol% C02, 0,31 mol% CH^, 0,30 mol% N2 + Aren 0,17 mol% H20. Dit gas wordt via compressor 31 25 met een druk van ca. 7845 kPa in de tweede methanolinstallatie 32 gevoerd.
De tweede methanolinstallatie produceert een ruwe methanolstroom in leiding 33, bestaande uit 1952 kmol/h methanol, 345 kmol/h H20 plus kleine hoeveelheden verontreinigingen. Er wordt een afvoerstroom gevormd in leiding 34 30 van 318 kmol/h gas met de samenstelling 68,09 mol% H2, 10,40 mol% CO, 8,55 mol% C02, 6,12 mol% N2 + Ar 6,27 mol% CH^ en 0,57 mol% H20, dat als brandstof gebruikt kan worden.
De totale produktie van zuivere methanol uit de samengestelde installaties van de onderhavige uitvinding 35 is de som van de zuivere methanol in de beide ruwe produkt-stromen in leidingen 10 en 33, namelijk 4816 kmol/h zuivere methanol.
8302680 « - 11 -
Het voordeel van de onderhavige uitvinding is dat door toepassing van adiabatisch reformeren een betere benutting van de als charge gebruikte grondstof wordt verkregen voor dezelfde methanolcapaciteit. Het voorbeeld toont een bespa-5 ring van 5% van het gebruik van C^-C^-gas en van ca. 23% van het gebruik van door steenkoolcharge aan in vergelijking met dezelfde configuratie zonder de secundaire reformering van de onderhavige uitvinding, ter bereiding van dezelfde hoeveelheid methanol.
10 Voorts bezitten de geïntegreerde installaties van de onderhavige uitvinding het voordeel van de betrouwbaarheid tijdens het bedrijf van de processen, waarbij het synthesegas • voor methanol bereid wordt. Het reformeerproces met stoom is voor meer dan 95% betrouwbaar, terwijl het steenkoolver-15 gassingsproces een betrouwbaarheid heeft van net boven de 80%. Wanneer derhalve de aanvoer van schoon synthesegas uit het steenkoolvergassingsproces wordt afgesloten, wordt de eerste methanolinstallatie van de onderhavige uitvinding niet beïnvloed en kan voortgaan onder de ontworpen omstandigheden te werken.
20 Verder kunnen de geïntegreerde installaties van de onderhavige uitvinding toegepast worden met een reformeerproces met stoom en een vergassingsproces van steenkool zonder dat een verschuivingsreaktie wordt uitgevoerd met het ruwe 25 gas uit de steenkoolvergasser. Het voordeel is het uitschakelen van een gehele proceseenheid en bovendien een kleiner systeem voor het verwijderen van zuur gas.
Samengevat geeft de onderhavige uitvinding een benutting met maximaal voordeel van het reformeerproces met stoom en 30 van een partieel oxidatieproces voor het omzetten van zwaar koolstofhoudend materiaal in synthesegas, die elk afzonderlijk geen optimaal synthesegas voor methanol vormen, waarbij de geïntegreerde bewerkingen zodanig zijn, dat een verbeterde werkwijze voor de bereiding van methanol bereikt wordt.
8302680
Claims (5)
1. Werkwijze ter bereiding van methanol, waarbij men een C^-C^-gas door reformeren met stoom omzet tot een gereformeerd gasmengsel, dat waterstof, methaan en oxiden van koolstof bevat; een zwaar koolstofhoudend materiaal door partiële 5 oxidatie onder toepassing van vrijwel zuivere zuurstof omzet tot een ruw gas, dat waterstof, koolmonoxide, kooldioxide, andere zure gassen, stikstof en argon bevat; uit dit ruwe gas de andere zure gassen en sporenverbindingen van zwavel verwijdert onder vorming van een schoon synthesegas; 10 en dit gereformeerde gas en dit schone synthesegas omzet in een methanolinstallatie, met het kenmerk, dat men het gereformeerde gas adiabatisch reformeert alvorens het gereformeerde gas en het schone synthesegas in de methanolinstallatie om te zetten.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het adiabatisch reformeren uitvoert onder toevoeging van praktisch zuivere zuurstof.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de uitgangstemperatuur tussen 800°C en 1100°C ligt.
4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het gereformeerde gasmengsel in een eerste methanolinstaLlatie wordt omgezet onder vorming van een afvoergas en dit afvoer-gas adiabatisch gereformeerd wordt alvorens gemengd te worden met het schone synthesegas en in een tweede methanol- 25 installatie te worden omgezet.
5. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het gereformeerde gas adiabatisch gereformeerd wordt alvorens gemengd te worden met het schone synthesegas en in een eerste methanolinstallatie te worden omgezet. 8302680
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/402,468 US4443560A (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Adiabatically reforming a reformed gas for producing methanol |
| US40246882 | 1982-07-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8302680A true NL8302680A (nl) | 1984-02-16 |
Family
ID=23592013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8302680A NL8302680A (nl) | 1982-07-28 | 1983-07-27 | Adiabatisch reformeren van een gereformeerd gas voor de bereiding van methanol. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4443560A (nl) |
| NL (1) | NL8302680A (nl) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8309359D0 (en) * | 1983-04-06 | 1983-05-11 | Ici Plc | Synthesis gas |
| DE3510096A1 (de) * | 1985-03-20 | 1986-09-25 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Verfahren zur aufbereitung eines restgases aus einer niederdruckmethanolsynthese |
| US5180570A (en) * | 1992-01-23 | 1993-01-19 | Lee Jing M | Integrated process for making methanol and ammonia |
| DE4328644A1 (de) * | 1993-08-26 | 1995-04-13 | Bfi Entsorgungstech | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Methanol |
| DE10041384C1 (de) * | 2000-08-23 | 2002-04-04 | Xcellsis Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines wasserstoffreichen Gases |
| US7642293B2 (en) * | 2004-07-29 | 2010-01-05 | Gas Technologies Llc | Method and apparatus for producing methanol with hydrocarbon recycling |
| US7456327B2 (en) | 2004-07-29 | 2008-11-25 | Gas Technologies, Llc | Method for direct-oxygenation of alkane gases |
| US7910787B2 (en) * | 2004-07-29 | 2011-03-22 | Gas Technologies Llc | Method and system for methanol production |
| US8202916B2 (en) * | 2004-07-29 | 2012-06-19 | Gas Technologies Llc | Method of and apparatus for producing methanol |
| US9180426B2 (en) * | 2004-07-29 | 2015-11-10 | Gas Technologies, Llc | Scrubber for methanol production system |
| US8293186B2 (en) * | 2004-07-29 | 2012-10-23 | Gas Technologies Llc | Method and apparatus for producing methanol |
| US7578981B2 (en) * | 2004-07-29 | 2009-08-25 | Gas Technologies Llc | System for direct-oxygenation of alkane gases |
| US7687669B2 (en) * | 2005-12-27 | 2010-03-30 | Gas Technologies Llc | Method for direct-oxygenation of alkane gases |
| US7879296B2 (en) * | 2005-12-27 | 2011-02-01 | Gas Technologies Llc | Tandem reactor system having an injectively-mixed backmixing reaction chamber, tubular-reactor, and axially movable interface |
| US9290422B2 (en) | 2012-11-27 | 2016-03-22 | Praxair Technology, Inc. | Hybrid plant for liquid fuel production |
| US9145525B2 (en) | 2013-06-26 | 2015-09-29 | Praxair Technology, Inc. | Acid gas management in liquid fuel production process |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3598527A (en) * | 1968-10-11 | 1971-08-10 | Pullman Inc | Ammonia and methanol production |
| US4277416A (en) * | 1977-02-17 | 1981-07-07 | Aminoil, Usa, Inc. | Process for producing methanol |
-
1982
- 1982-07-28 US US06/402,468 patent/US4443560A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-07-27 NL NL8302680A patent/NL8302680A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4443560A (en) | 1984-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4407973A (en) | Methanol from coal and natural gas | |
| US4081253A (en) | Production of purified synthesis gas and carbon monoxide | |
| EP0283171B1 (en) | Production of fuel gas | |
| AU2012338628B2 (en) | Process for increasing hydrogen content of synthesis gas | |
| AU2018231412B2 (en) | Ammonia process using advanced shift process | |
| NL8302680A (nl) | Adiabatisch reformeren van een gereformeerd gas voor de bereiding van methanol. | |
| CN109715764B (zh) | 采用酸性气体再循环的气化方法 | |
| JP2012514039A (ja) | メタンリッチガスの生成方法 | |
| WO2011141635A1 (en) | Method of producing a hydrocarbon composition | |
| EA035718B1 (ru) | Совмещенный процесс получения стабилизированной формальдегидом мочевины | |
| US20200017422A1 (en) | Integrated gasification and electrolysis process | |
| US9096802B2 (en) | Method of producing a hydrocarbon composition | |
| US5770630A (en) | Manufacture of organic liquids | |
| US9193590B2 (en) | Process for increasing hydrogen content of synthesis gas | |
| WO2013088116A1 (en) | A water-gas -shift process | |
| WO2012130450A1 (en) | Method for the purification of raw gas | |
| AU2012338629B2 (en) | Process for increasing hydrogen content of synthesis gas | |
| GB1572071A (en) | Production of purified synthesis gas and carbon monoxide | |
| US3977843A (en) | Purification process for coal gas methanation | |
| GB2618892A (en) | Method of producing liquid hydrocarbons from a syngas | |
| KR20240058008A (ko) | 제철 부생가스를 이용하여 플라스틱 원료를 제조하는 방법 | |
| EP2640683B1 (en) | Process for the preparation of gaseous synfuel | |
| JPH0345052B2 (nl) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |