NO153131B - PROCEDURE FOR PREPARING PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXIDE - Google Patents

PROCEDURE FOR PREPARING PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXIDE Download PDF

Info

Publication number
NO153131B
NO153131B NO781036A NO781036A NO153131B NO 153131 B NO153131 B NO 153131B NO 781036 A NO781036 A NO 781036A NO 781036 A NO781036 A NO 781036A NO 153131 B NO153131 B NO 153131B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
stream
purified
pipeline
rich
Prior art date
Application number
NO781036A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO153131C (en
NO781036L (en
Inventor
Charles Parker Marion
Original Assignee
Texaco Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Priority to NO781036A priority Critical patent/NO153131C/en
Publication of NO781036L publication Critical patent/NO781036L/en
Publication of NO153131B publication Critical patent/NO153131B/en
Publication of NO153131C publication Critical patent/NO153131C/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en partiell oksydasjons-prosess hvori det samtidig fremstilles syntesegass med et regu-lert molforhold H^/ CO og enten en CO-rik gass eller i det vesentlige ren CO. Metanol kan fremstilles fra syntesegassen og kan deretter omsettes med den CO-rike gass eller med i det vesentlige ren CO for fremstilling av eddiksyre. The present invention relates to a partial oxidation process in which synthesis gas is simultaneously produced with a regulated molar ratio H2/CO and either a CO-rich gas or essentially pure CO. Methanol can be produced from the synthesis gas and can then be reacted with the CO-rich gas or with essentially pure CO to produce acetic acid.

Syntesegass kan fremstilles ved partiell oksydasjon av fossilt brensel med en gass som inneholder fritt oksygen, eventuelt i nærvær av en temperaturmoderator. Avløpsgasstrømmen fra gassgeneratoren avkjøles (til under temperaturen ved hvilken gass-sammensetningen nærmer seg likevekt), f. eks. ved direkte føring i vann i en bråavkjølingstrommel slik som beskrevet i US-PS 2.896. 927. Ved denne fremgangsmåte for gasskjøling benyttes den føl-bare varme i avløpsgasstrømmen for å fremstille damp i produktgassen. Synthesis gas can be produced by partial oxidation of fossil fuel with a gas containing free oxygen, possibly in the presence of a temperature moderator. The waste gas flow from the gas generator is cooled (to below the temperature at which the gas composition approaches equilibrium), e.g. by direct introduction into water in a quench drum as described in US-PS 2,896. 927. In this method for gas cooling, the sensible heat in the waste gas stream is used to produce steam in the product gas.

Alternativt kan avløpsgasstrømmen fra gassgeneratoren avkjøles i en syntesegasskjøler slik som vist i US-PS 3.920.717. Ved denne fremgangsmåte for gasskjøling blir avløpsgasstrømmen Alternatively, the waste gas stream from the gas generator can be cooled in a synthesis gas cooler as shown in US-PS 3,920,717. In this method of gas cooling, the waste gas flow becomes

ikke mettet med vann. I US-PS 3.929.429 blir for å fremstille en olje-karbondispersjon og en separat vann-karbondispersjon, som samtidig mates til en gassgenerator for fremstilling av brenngass, en andel av avløpsgasstrømmen avkjølt i en syntesegasskjøler og deretter vasket med olje; og en annen strøm bråkjøles i vann. Ikke-katalytisk termisk skift benyttes for å justere H2/CO-molforholdet i en enkel strøm av syntesegassen i US-PS 3.920.717. not saturated with water. In US-PS 3,929,429, in order to produce an oil-carbon dispersion and a separate water-carbon dispersion, which are simultaneously fed to a gas generator for the production of fuel gas, a portion of the waste gas stream is cooled in a synthesis gas cooler and then washed with oil; and another stream is quenched in water. Non-catalytic thermal shift is used to adjust the H2/CO molar ratio in a single stream of synthesis gas in US-PS 3,920,717.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å forbedre den kjente teknikk og angår en fremgangsmåte for fremstilling av en produktstrøm av renset syntesegass egnet for omdannelse til metanol, og en CO-rik produktstrøm, og denne fremgangsmåte karakteri-seres ved at den omfatter : 1) omsetning av et hydrokarbonholdig eller oksygenert hydrokarbonholdig organisk materiale med en fri oksygenholdig gass i reaksjonssonen i en frittflytende ikke-katalytisk partialoksydasjons-gassgenerator ved en temperatur innen området 700-1650°C og ved et trykk innen området 1-250 atm., for å fremstille en avløpsgass omfattende H,,, CO, H,,0, faste partikler av karbon og aske og minst én gass fra gruppen bestående av C02, H2S' C0S' CH4' NH3' N2 °^ Ar; • 2) splitting av avløpsgasstrømmen fra (1) i en første og andre strøm og samtidig videre behandling av disse i separate første og andre sekvenser av trinn; 3) avkjøling av den første gasstrøm fra; (2) i den første sekvens ved indirekte varmeveksling i en separat varmevekslingssone, rensing for å fjerne medrevne faststoffer og fjerning av vann; 4) rensing av minst én andel av-gasstrømmen fra (3) i en første gassrensesone og separering av minst én gass fra gruppen CO2/ t^S, COS, CH^ og NH3 for å gi en renset strøm av syntesegass i det vesentlige fri for gassformige svovelforbindelser; 5 ) oppdeling av den rensede strøm av syntesgass fra (4) i to strømmer og tilførsel av den første av disse til en CO-separeringssone, hvorfra nevnte produktstrøm av CO-rik gass og en separat .strøm av H2~rik gass fjernes; 6) avkjøling og rensing av den andre gasstrøm fra (2) ved direkte kontakt med vann for derved å fjerne medrevne faste partikler og å øke H20/CO-molforholdet for gasstrømmen til en verdi innen området 2-5; 7) omsetning av CO og H20 i gasstrømmen fra (6) i en vann-gass-skiftomdanningssone for å gi en H2~rik gasstrøm; 8 ) fjerning av H20 og rensing av minst en andel av den H2~rike gasstrøm fra (7) i en andre gassrensesone og separering derfra av minst én gass fra gruppen C02, H2S, COS, CH4 og NH^ for å gi en renset H2~rik gasstrøm i det vesentlige fri for gassformige svovelforbindelser; og 9) blanding av minst en andel av den andre avdelte strøm av renset syntesegass fra (5) med fra 0-100% av den H2-rike gasstrøm fra trinn (5) og minst en andel av den rensede H2~rike gasstrøm fra (8) for å oppnå en produktstrøm av renset syntesegass. The present invention aims to improve the known technique and relates to a method for producing a product stream of purified synthesis gas suitable for conversion to methanol, and a CO-rich product stream, and this method is characterized by the fact that it comprises: 1) conversion of a hydrocarbon-containing or oxygenated hydrocarbon-containing organic material with a free oxygen-containing gas in the reaction zone of a free-flowing non-catalytic partial oxidation gas generator at a temperature within the range of 700-1650°C and at a pressure within the range of 1-250 atm., to produce a waste gas comprising H,,, CO, H,,0, solid particles of carbon and ash and at least one gas from the group consisting of C02, H2S' C0S' CH4' NH3' N2 °^ Ar; • 2) splitting the waste gas stream from (1) into a first and second stream and simultaneously further processing these in separate first and second sequences of steps; 3) cooling the first gas stream from; (2) in the first sequence by indirect heat exchange in a separate heat exchange zone, purification to remove entrained solids and removal of water; 4) purifying at least one part of the off-gas stream from (3) in a first gas purification zone and separating at least one gas from the group CO2/ t^S, COS, CH^ and NH3 to give a purified stream of synthesis gas essentially free for gaseous sulfur compounds; 5) dividing the purified stream of synthesis gas from (4) into two streams and supplying the first of these to a CO separation zone, from which said product stream of CO-rich gas and a separate stream of H2-rich gas are removed; 6) cooling and purifying the second gas stream from (2) by direct contact with water to thereby remove entrained solid particles and to increase the H20/CO molar ratio of the gas stream to a value within the range of 2-5; 7) reacting CO and H 2 O in the gas stream from (6) in a water-gas shift conversion zone to provide an H 2 -rich gas stream; 8 ) removal of H20 and purification of at least a portion of the H2-rich gas stream from (7) in a second gas purification zone and separation from there of at least one gas from the group CO2, H2S, COS, CH4 and NH^ to give a purified H2 ~rich gas stream substantially free of gaseous sulfur compounds; and 9) mixing at least a portion of the second separated stream of purified synthesis gas from (5) with from 0-100% of the H2-rich gas stream from step (5) and at least a portion of the purified H2-rich gas stream from ( 8) to obtain a product stream of purified synthesis gas.

I foreliggende prosess blir således avløpsgasstrømmen direkte fra en frittflytende upakket syntesegassgenerator for ikke-katalytisk partialoksydasjon og med et H2/C0-molforhold innen området 0,5-1,9, delt opp i to gasstrømmer. En gasstrøm føres deretter først gjennom en cyklus omfattende følgende trinn: avkjøl-ing i en gasskjøler ved indirekte varmeveksling med matevann fra koker, vasking med vann for å fjerne tilstedeværende faste partikler, avkjøling til under duggpunktet for å separere vann og fjerning av gassformige urenheter i en første gassrensesone for å oppnå en strøm av ren og renset syntesegass med et H^/CO-molforhold innen området 0,5-1,5. En del av denne strøm av syntesegass tilføres til en separasjonssone og separeres i en strøm av CO-rik produktgass, fortrinnsvis i det vesentlige ren CO, samt en H^-rik gasstrøm. Samtidig blir den andre del av gasstrømmen fra gassgeneratoren behandlet i en annen sekvens omfattende følgende trinn: bråavkjøling og vasking med vann for å fjerne faste partikler, katalytisk vann-gass-skifting, avkjøling og utkondensering av vann og fjerning av gassformige urenheter i en andre rensesone for å oppnå en strøm av ren hydrogenrik gass. In the present process, the waste gas stream directly from a free-flowing unpackaged synthesis gas generator for non-catalytic partial oxidation and with an H2/C0 molar ratio in the range 0.5-1.9 is thus divided into two gas streams. A gas stream is then first passed through a cycle comprising the following steps: cooling in a gas cooler by indirect heat exchange with boiler feed water, washing with water to remove solid particles present, cooling to below the dew point to separate water and removal of gaseous impurities in a first gas cleaning zone to obtain a stream of clean and purified synthesis gas with an H^/CO molar ratio in the range of 0.5-1.5. A part of this stream of synthesis gas is supplied to a separation zone and separated into a stream of CO-rich product gas, preferably essentially pure CO, as well as an H^-rich gas stream. At the same time, the second part of the gas stream from the gas generator is treated in another sequence comprising the following steps: quenching and washing with water to remove solid particles, catalytic water-gas shift, cooling and condensation of water and removal of gaseous impurities in a second cleaning zone to obtain a stream of pure hydrogen-rich gas.

I det minste en del av den gjenværende del av den rensede strøm av syntesegass fra den første sekvens blandes med fra 0-100 volum-% av den I^-rike gasstrøm fra den første sekvens og minst en andel av den I^-rike gasstrøm fra den andre sekvens for å oppnå en renset syntesegassproduktstrøm med et molforhold mellom H 2 og CO mellom 2 og 12. At least part of the remaining part of the purified stream of synthesis gas from the first sequence is mixed with from 0-100% by volume of the I^-rich gas stream from the first sequence and at least a portion of the I^-rich gas stream from the second sequence to obtain a purified synthesis gas product stream with a mole ratio of H 2 to CO between 2 and 12.

Videre kan metanolsyntesegass med et molforhold mellom Furthermore, methanol synthesis gas with a molar ratio between

H og CO innen området 2-4 oppnås ved den ovenfor nevnte prosess og katalytisk omdannes til en strøm av rå metanol. Ren metanol oppnås ved å rense denne strøm. Eventuelt kan i det minste en del av den rene metanol katalytisk omsettes med minst en del av nevnte produktstrøm av i det vesentlige karbonmonoksyd for å oppnå en rå eddiksyre som deretter kan renses for fremstilling av iseddik. H and CO within the range 2-4 are obtained by the above-mentioned process and catalytically converted into a stream of crude methanol. Pure methanol is obtained by purifying this stream. Optionally, at least part of the pure methanol can be catalytically reacted with at least part of said product stream of essentially carbon monoxide to obtain a crude acetic acid which can then be purified to produce glacial acetic acid.

Oppfinnelsen skal forklares ytterligere under henvisning til de ledsagende tegninger. Fig. 1A viser skjematisk en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten for samtidig fremstilling av en produktstrøm av ren og renset syntesegass med et molforhold H2/C0 innen området 2-12 og en separat produktstrøm av CO-rik gass og fortrinnsvis i det vesentlige ren CO. Fig. 1B, slik den vises til høyre for linjen A-A, viser skjematisk en annen utførelsesform av fremgangsmåten hvori ren metanol fremstilles fra en produktstrøm av metanolsyntesegass som er fremstilt ved ovenfor angitte fremgangsmåte. Eventuelt kan i det minste en del av nevnte rene metanol omsettes med minst en del av den i det vesentlige rene kar-bonmonoksydstrøm for oppnåelse av eddiksyre. The invention will be further explained with reference to the accompanying drawings. Fig. 1A schematically shows a preferred embodiment of the method for the simultaneous production of a product stream of pure and purified synthesis gas with a mole ratio H2/CO in the range 2-12 and a separate product stream of CO-rich gas and preferably essentially pure CO. Fig. 1B, as shown to the right of the line A-A, schematically shows another embodiment of the method in which pure methanol is produced from a product stream of methanol synthesis gas produced by the above-mentioned method. Optionally, at least part of said pure methanol can be reacted with at least part of the substantially pure carbon monoxide stream to obtain acetic acid.

I det første trinn i prosessen blir rå syntesegass, i In the first step of the process, raw synthesis gas, i

det vesentlige omfattende hydrogen og karbonmonoksyd og med et molforhold mellom H2 og CO innen området 0,5-1,9, fremstilt ved partiell oksydasjon av et hydrokarbonholdig brennstoff med i det vesentlige rent oksygen, eventuelt i nærvær av en temperaturmoderator i reaksjonssonen i en ikke-pakket ;'f rittf lytende ikke-katalytisk partialoksydas'jonsgass-generator . Vektforholdet mellom damp og brensel i reaksjonssonen ligger i området 0,1-5 og helst 0,2-0,7. Atomforholdet mellom fritt oksygen og karbon i brenselet (O/C-forholdet) ligger i området 0,6-1,6 og helst 0,8-1,4. Reak-sjonstiden ligger i området 1-10 sek. og fortrinnsvis 2-6 sek. essentially comprising hydrogen and carbon monoxide and with a molar ratio between H2 and CO in the range 0.5-1.9, produced by partial oxidation of a hydrocarbon-containing fuel with essentially pure oxygen, possibly in the presence of a temperature moderator in the reaction zone in a non -packaged, free-flowing non-catalytic partial oxidation gas generator. The weight ratio between steam and fuel in the reaction zone is in the range 0.1-5 and preferably 0.2-0.7. The atomic ratio between free oxygen and carbon in the fuel (the O/C ratio) is in the range 0.6-1.6 and preferably 0.8-1.4. The reaction time is in the range of 1-10 sec. and preferably 2-6 sec.

Råsyntesegassen trer ut fra reaksjonssonen ved en temperatur innen området 704-1650°C, f. eks. 1093-1538°C, og ved et trykk innen området 1-250 atmosfærer, f. eks. 40-150 atmosfærer. The raw synthesis gas exits the reaction zone at a temperature within the range 704-1650°C, e.g. 1093-1538°C, and at a pressure within the range 1-250 atmospheres, e.g. 40-150 atmospheres.

Sammensetningen for råsyntesegassen fra gassgeneratoren er omtrent som følger i mol-%: H2 60-29; CO 31-57; C02 0-5; H20 0-20; CH4 0-25; H2S 0-2; COS 0-0,1; NH^ 0-5; N2 0-1 og Ar 0-0,5. Det kan også være tilstede partikkelformig karbon innen området 0-20 vekt-% (basis karboninnhold i det opprinnelige råstoff), og aske i en mengde av 0-60 vekt-% av det opprinnelige hydrokarbon-råstoff. The composition of the raw synthesis gas from the gas generator is approximately as follows in mol%: H2 60-29; CO 31-57; CO 2 0-5; H 2 O 0-20; CH4 0-25; H 2 S 0-2; COS 0-0.1; NH 3 0-5; N2 0-1 and Ar 0-0.5. Particulate carbon in the range of 0-20% by weight (basic carbon content in the original raw material) may also be present, and ash in an amount of 0-60% by weight of the original hydrocarbon raw material.

Syntesegassgeneratoren omfatter en vertikal sylindrisk formet ståltrykkbeholder foret med ildfast materiale, slik som vist i US-PS 2.809.104. En typisk bråavkjølingstrommel er også vist i. nevnte patent. En brenner slik som vist i US-PS 2.928.460 kan benyttes for tilførsel av matestrømmer til reaksjonssonen. The synthesis gas generator comprises a vertical cylindrical shaped steel pressure vessel lined with refractory material, as shown in US-PS 2,809,104. A typical quench drum is also shown in the said patent. A burner as shown in US-PS 2,928,460 can be used for supplying feed streams to the reaction zone.

Et vidt område av brennbare karbonholdige organiske stoffer kan omsettes i gassgeneratoren med en gass inneholdende fritt oksygen, eventuelt i nærvær av en temperaturmodererende gass, for fremstilling av syntesegass. A wide range of combustible carbonaceous organic substances can be reacted in the gas generator with a gas containing free oxygen, possibly in the presence of a temperature-moderating gas, to produce synthesis gas.

Uttrykket hydrokarbonholdig brensel, slik det heri benyttes for å beskrive forskjellige egnede råstoffer, er ment å omfatte gassformige, flytende og faste hydrokarboner, karbonholdige stoffer og blandinger derav. Således kan i det vesentlige ethvert brennbart karbonholdig organisk materiale eller oppslemminger av disse inkluderes innen definisjonen av uttrykket "hydrokarbonholdig". For eksempel er det (1) pumpbare oppslemminger av faste karbonholdige brensler, slik som kull, partikkelformig karbon, petroleumskoks, konsentrert kloakkslam og blandinger derav, i en fordampbar væskebaerer, slik som vann, flytende hydrokarbonbrensel og blandinger derav; (2) gass-faststoffsuspen-sjoner, slik som fint oppdelt faste karbonholdige brensler, dispergert enten i en temperaturmodererende gass eller et gassformig hydrokarbon; og (3) gass-væske-faststoffdispersjoner, slik som atomisert flytende hydrokarbonbrensel eller vann og partikkelformig karbon, dispergert i en temperaturmodererende gass. Det hydrokarbonholdige brensel kan ha et svovelinnhold innen området 0-10 vekt-% og et askeinnhold i området 0-60 vekt-%. The term hydrocarbon-containing fuel, as used herein to describe various suitable raw materials, is intended to include gaseous, liquid and solid hydrocarbons, carbonaceous substances and mixtures thereof. Thus, essentially any combustible carbonaceous organic material or slurries thereof may be included within the definition of the term "hydrocarbonaceous". For example, there are (1) pumpable slurries of solid carbonaceous fuels, such as coal, particulate carbon, petroleum coke, concentrated sewage sludge, and mixtures thereof, in a vaporizable liquid carrier, such as water, liquid hydrocarbon fuels, and mixtures thereof; (2) gas-solid suspensions, such as finely divided solid carbonaceous fuels, dispersed in either a temperature-moderating gas or a gaseous hydrocarbon; and (3) gas-liquid-solid dispersions, such as atomized liquid hydrocarbon fuel or water and particulate carbon, dispersed in a temperature moderating gas. The hydrocarbon-containing fuel can have a sulfur content in the range 0-10% by weight and an ash content in the range 0-60% by weight.

Uttrykket flytende hydrokarbon, slik det heri benyttes for å beskrive egnede flytende råstoffer, er ment å inkludere forskjellige stoffer, slik som flytendegjort petroleum, flytendegjort naturgass, petroleumdestillater og residua, bensin , nafta, kerosin, råpetroleum, asfalt, gassolje, residuumolje, tjæresand-olje og skiferolje, kullavledet olje, aromatiske hydrokarboner (slik som benzen, toluen og xylenfraksjoner), kulltjære, cyklus-gassolje fra fluidkatalytiske krakkingsprosesser, furfuralekstrakt av forkoksningsgassolje og blandinger derav. The term liquid hydrocarbon, as used herein to describe suitable liquid raw materials, is intended to include various substances, such as liquefied petroleum, liquefied natural gas, petroleum distillates and residues, petrol, naphtha, kerosene, crude petroleum, asphalt, gas oil, residue oil, tar sands oil and shale oil, coal-derived oil, aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene and xylene fractions), coal tar, cycle gas oil from fluid catalytic cracking processes, furfural extract of coker gas oil and mixtures thereof.

Gassformig hydrokarbonholdig brensel, slik det heri er benyttet for å beskrive egnede gassformige råstoffer, inkluderer metan, etan, propan, butan og andre umettede lette hydrokarbon-gasser, pentan, naturgass, vanngass, koksovngass, raffinerigass, acetylen-sluttfraksjonsgass, etylenavgass, syntesegass og blandinger derav. Faste, gassformige og flytende råstoffer kan blandes og brukes samtidig, og disse kan omfatte parafiniske, olefin-iske, acetyleniske, nafteniske og aromatiske forbindelser i ethvert forhold. Gaseous hydrocarbon fuel, as used herein to describe suitable gaseous feedstocks, includes methane, ethane, propane, butane and other unsaturated light hydrocarbon gases, pentane, natural gas, water gas, coke oven gas, refinery gas, acetylene tail gas, ethylene off gas, synthesis gas and mixtures thereof. Solid, gaseous and liquid raw materials can be mixed and used simultaneously, and these can include paraffinic, olefinic, acetylenic, naphthenic and aromatic compounds in any ratio.

Også inkludert innen definisjonen av uttrykket karbonholdig brensel er oksygenert hydrokarbonholdige organiske stoffer inkludert karbohydrater, cellulosematerialer, aldehyder, organiske syrer, alkoholer, ketoner, oksygenert brenselolje, spillvæsker og biprodukter fra kjemiske prosesser inneholdende oksygenerte hydrokarbonholdige organiske stoffer og blandinger derav. Also included within the definition of the term carbonaceous fuel are oxygenated hydrocarbon-containing organic substances including carbohydrates, cellulosic materials, aldehydes, organic acids, alcohols, ketones, oxygenated fuel oil, waste liquids and by-products from chemical processes containing oxygenated hydrocarbon-containing organic substances and mixtures thereof.

Det hydrokarbonholdige råstoff kan foreligge ved romtemp-eratur eller det kan være forvarmet til en temperatur helt opp til 315-650°C, men fortrinnsvis under krakkingstemperaturen. Det hydrokarbonholdige råstoff kan tilføres til gassgeneratorbrenn-eren i flytende fase eller i fordampet blanding med temperaturmoderatoren. The hydrocarbon-containing raw material can be present at room temperature or it can be preheated to a temperature as high as 315-650°C, but preferably below the cracking temperature. The hydrocarbon-containing raw material can be supplied to the gas generator burner in liquid phase or in vaporized mixture with the temperature moderator.

Behovet for en temperaturmoderator for å regulere temperaturen i reaksjonssonen avhenger generelt av forholdet karbon/ hydrogen i råstoffet og oksygeninnholdet i oksydantstrømmen. En temperaturmoderator behøver ikke å være nødvendig med visse gassformige hydrokarbonbrensler, imidlertid benyttes generelt én sammen med flytende karbonbrensler og med i.det vesentlige rent oksygen. Damp kan tilføres som en foretrukket temperaturmoderator i blanding med enten en eller begge reaktantstrømmer. Alternativt kan temperaturmoderatoren tilføres til reaksjonssonen i gassgeneratoren ved hjelp av separate rørledninger i brenneren. The need for a temperature moderator to regulate the temperature in the reaction zone generally depends on the carbon/hydrogen ratio in the raw material and the oxygen content in the oxidant stream. A temperature moderator need not be necessary with certain gaseous hydrocarbon fuels, however one is generally used with liquid carbon fuels and with essentially pure oxygen. Steam can be added as a preferred temperature moderator in admixture with either one or both reactant streams. Alternatively, the temperature moderator can be supplied to the reaction zone in the gas generator by means of separate pipelines in the burner.

Uttrykket fri oksygenholdig gass slik det heri benyttes, betyr i det vesentlige rent oksygen, dvs. over 95 mol-% oksygen (der resten vanligvis består av N2 og edelgasser). Fri oksygenholdig gass kan tilføres ved hjelp av partial-oksydasjonsbrenneren ved en temperatur innen området omgivelsestemperatur til 980°C. The term free oxygen-containing gas as used herein essentially means pure oxygen, i.e. over 95 mol-% oxygen (with the rest usually consisting of N2 and noble gases). Free oxygen-containing gas can be supplied by means of the partial oxidation burner at a temperature within the range of ambient temperature to 980°C.

Råsyntesegassen fra reaksjonssonen i gassgeneratoren blir umiddelbart delt i to strømmer som deretter samtidig behandles i to separate sekvenser. I den første sekvens skjer det ingen vann-gass-skifting mens dette gjennomføres i den andre sekvens. The raw synthesis gas from the reaction zone in the gas generator is immediately divided into two streams which are then simultaneously processed in two separate sequences. In the first sequence, no water-gas exchange takes place, while this is carried out in the second sequence.

Oppdelingen av råsyntesegassen mellom de to sekvenser kan beregnes ved material- og varmebalanser. Den beregnede oppdeling kan deretter justeres, hvis dette skulle være nødvendig, etter en tids drift. I henhold til dette tar disse beregninger med i betraktning samm-ensetningene for det karbonholdige brensel og råsyntesegassen, mengden og ønsket sammensetning for den rensede syntesegass-produktstrøm, den ønskede mengde av i det vesentlige rent karbon-monoksydprodukt, den ønskede mengde og effektivitet for den katalytiske vann-gass-skiftomdanning, effektiviteten for C0-separeringssonen og den ønskede mengde av damp som biprodukt. The division of the raw synthesis gas between the two sequences can be calculated by material and heat balances. The calculated division can then be adjusted, if this should be necessary, after a period of operation. Accordingly, these calculations take into account the compositions of the carbonaceous fuel and raw syngas, the amount and desired composition of the purified syngas product stream, the desired amount of substantially pure carbon monoxide product, the desired amount and efficiency of the catalytic water-gas shift conversion, the efficiency of the C0 separation zone and the desired amount of steam as a by-product.

For eksempel kan fra 20-80 volum-%, fortrinnsvis 30-50 volum-%, For example, from 20-80% by volume, preferably 30-50% by volume,

av råsyntesegassen fra reaksjonssonen i gassgeneratoren direkte tilføres til bråavkjølingstrommel inneholdende vann i den andre sekvens. Resten av råsyntesegassen fra generatoren kan føres gjennom en isolert overføringslinje og direkte til en syntese-gasskjøler i den første sekvens, hvori de varme gasser føres i of the raw synthesis gas from the reaction zone in the gas generator is directly supplied to the quench drum containing water in the second sequence. The rest of the raw synthesis gas from the generator can be passed through an isolated transmission line and directly to a synthesis gas cooler in the first sequence, in which the hot gases are passed in

indirekte varmeveksling med kokende vann, noe som medfører avkjøl-ing av gasstrømmen til en temperatur innen området 350-750°C under samtidig fremstilling av biproduktdamp. indirect heat exchange with boiling water, which entails cooling of the gas flow to a temperature within the range of 350-750°C while simultaneously producing by-product steam.

Biproduktdampen kan benyttes et annet sted i prosessen, hvis nødvendig. Videre kan den fremstilles ved et trykk som er større enn det i gassgeneratoren. Deler av biproduktdampen kan f.eks. benyttes som en temperaturmoderator i gassgeneratoren, som bærer for hydrokarbonholdig brensel eller som arbeidsfluid i en ekspansjonsturbin, dvs. en turbokompressor eller en turboelek-trisk generator. Dampen kan også benyttes for å drive en luftsepareringsenhet som gir i det vesentlige rent oksygen som brukes i gassgeneratoren. The by-product steam can be used elsewhere in the process, if necessary. Furthermore, it can be produced at a pressure greater than that in the gas generator. Parts of the by-product steam can e.g. is used as a temperature moderator in the gas generator, as a carrier for hydrocarbon-containing fuel or as a working fluid in an expansion turbine, i.e. a turbocompressor or a turboelectric generator. The steam can also be used to drive an air separation unit which provides essentially pure oxygen which is used in the gas generator.

Mengden av faste partikler, dvs. partikler valgt blant partikkelformig karbon, aske og blandinger derav, revet med i råsyntesegassen som forlater reaksjonssonen, avhenger av den type karbonholdig brensel som benyttes og atomforholdet O/C i reaksjonssonen. En mindre mengde av medreven partikkelformig karbon, dvs. 1-2 vekt-% (basisvekten for C i hydrokarbonholdige råstoff), anbefales for å øke levetiden for den ildfaste utforing i gassgeneratoren. The amount of solid particles, i.e. particles selected from particulate carbon, ash and mixtures thereof, entrained in the raw synthesis gas leaving the reaction zone depends on the type of carbonaceous fuel used and the atomic ratio O/C in the reaction zone. A smaller amount of entrained particulate carbon, i.e. 1-2% by weight (the basis weight for C in hydrocarbon-containing feedstock), is recommended to increase the life of the refractory lining in the gas generator.

Kjøletrommelen er anordnet under reaksjonssonen i gassgeneratoren, og den splittede strøm av råsyntesegass som denne mottar bærer med seg i det vesentlige alt slagget, og en vesent-lig del av det partikkelformige karbon i form av sot som kommer fra reaksjonssonen i gassgeneratoren. For imidlertid å forhindre en tilstopping av nedstrøms anordnede katalysatorsjikt og foru-rensning av flytende absorbenter som benyttes i et etterfølgende gassrensetrinn, kan prosessgasstrømmene i begge sekvenser ytterligere renses ved kontakt med vaskefluider i separate rensesoner, en i hver sekvens. På denne måte kan mengden av faste partikler i prosessgasstrømmene reduseres til mindre enn ca. 3 ppm og helst til under 1 ppm. The cooling drum is arranged below the reaction zone in the gas generator, and the split stream of crude synthesis gas which it receives carries with it essentially all the slag, and a significant part of the particulate carbon in the form of soot that comes from the reaction zone in the gas generator. However, in order to prevent clogging of downstream arranged catalyst layers and contamination of liquid absorbents used in a subsequent gas purification step, the process gas streams in both sequences can be further purified by contact with washing fluids in separate purification zones, one in each sequence. In this way, the amount of solid particles in the process gas streams can be reduced to less than approx. 3 ppm and preferably below 1 ppm.

En hvilken som helst egnet innretning kan benyttes for å fjerne medrevne faste partikler fra prosessgasstrømmene. For eksempel kan gasstrømmen fra gasskjøleren i den første sekvens bringes i kontakt med en vaskevæske, slik som vann eller flytende hydrokarbon i ett eller flere trinn i en gassvaskesone, slik som vist i US-PS 3.544.291. På den annen side kan pros-essgasstrømmen fra kjøletrommelen i den andre sekvens med hell bringes i kontakt kun med vann i en separat vaskesone. På denne måte kan molforholdet H^/CO i prosessgasstrømmen i den andre sekvens økes til en verdi innen området 2-5, fortrinnsvis 2,5-3,5, ved å fordampe vann under de beskrevne trinn. Dette forhold er hensiktsmessig for det neste trinn i den andre sekvens der vann-gass-skiftreaksjonen inntrer og H20 og CO i prosessgasstrøm-men reagerer under oppnåelse av H2 og CO,,. Denne skift-reaksjon skal beskrives nærmere senere. Any suitable device can be used to remove entrained solid particles from the process gas streams. For example, the gas stream from the gas cooler in the first sequence may be contacted with a washing liquid, such as water or liquid hydrocarbon in one or more stages in a gas washing zone, as shown in US-PS 3,544,291. On the other hand, the process gas stream from the cooling drum in the second sequence can be successfully contacted only with water in a separate washing zone. In this way, the molar ratio H 2 /CO in the process gas stream in the second sequence can be increased to a value within the range 2-5, preferably 2.5-3.5, by evaporating water during the described steps. This ratio is appropriate for the next step in the second sequence where the water-gas shift reaction occurs and H20 and CO in the process gas stream react to obtain H2 and CO2. This shift reaction will be described in more detail later.

Faststoffene som er dispergert i vaskevæsken fra separa-sjonssonene, kan føres tilbake til gassgeneratoren som i det minste en andel av brennstoffet. Hvis således gasstrømmen vaskes med vann, kan dispersjonen av partikkelformig karbon og vann som dannes, konsentreres eller separeres på konvensjonell måte for å oppnå et renset vann. Dette vann kan føres tilbake til en munning, dyse eller venturivasker i gassrensesonen. Karbonkonsentrasjonen kan gjennomføres på en hvilken som helst egnet måte, f.eks. ved filtrering, sentrifugering, gravitetsavsetning eller ved velkjent ekstraksjon med flytende hydrokarbon, slik som de prosesser som er beskrevet i US-PS 2.992.906. The solids that are dispersed in the washing liquid from the separation zones can be returned to the gas generator as at least a proportion of the fuel. Thus, if the gas stream is washed with water, the dispersion of particulate carbon and water that is formed can be concentrated or separated in a conventional manner to obtain a purified water. This water can be fed back to an orifice, nozzle or venturi washer in the gas cleaning zone. The carbon concentration can be carried out in any suitable way, e.g. by filtration, centrifugation, gravity settling or by well-known liquid hydrocarbon extraction, such as the processes described in US-PS 2,992,906.

Gasstrømmen fra rensesonen i den første sekvens avkjøles eventuelt til under duggpunktet og føres deretter til en separa-sjonsbeholder hvori i det vesentlige alt vann fjernes. Deretter blir i det minste en del av, fortrinnsvis hele gasstrømmen,ført til en konvensjonell gassrensesone hvori eventuelt tilstedeværende H20 og minst en del av gassformige urenheter fra gruppen C02, H2S, COS, NH .j og CH^, fjernes. Eventuelt kan en del av gass-strømmen føres forbi gassrensesonen. Strømmen av forbiført gass kan deretter nedstrøms kombineres med den rensede gasstrøm. The gas flow from the cleaning zone in the first sequence is optionally cooled to below the dew point and is then led to a separation container in which essentially all water is removed. Then, at least a part of, preferably the entire gas flow, is led to a conventional gas cleaning zone in which any H 2 O and at least a part of gaseous impurities from the group CO 2 , H 2 S, COS, NH 1 and CH 2 are removed. Optionally, part of the gas flow can be led past the gas cleaning zone. The stream of bypassed gas can then be combined downstream with the purified gas stream.

En hvilken som helst egnet konvensjonell prosess kan benyttes for å rense gasstrømmen. Typiske gassrenseprosesser kan omfatte utfrysing og fysikalsk eller kjemisk absorbsjon med et oppløsningsmiddel, slik som metanol, N-metylpyrrolidon, trietanol-amin, propylenkarbonat eller alternativt med. varmt kaliumkarbonat. Any suitable conventional process may be used to purify the gas stream. Typical gas cleaning processes may include freezing and physical or chemical absorption with a solvent, such as methanol, N-methylpyrrolidone, triethanolamine, propylene carbonate or alternatively with. hot potassium carbonate.

Fordelaktig kan, når metanol benyttes som oppløsnings-middel, en andel av produktmetanolen benyttes som oppfriskning i gassrensesonen. Ved vasking av syntesegassen med metanol ved 0°C og 10 atmosfærer, blir 100 volumer C02 absorbert pr. volum metanol. Denne konsentrasjon økes til 270 vol/vol ved -30 C. Ved et høyt partialtrykk for C02, f.eks. 17,5 kg/cm 2, har metanol en meget høy absorbsjonskraft. På samme måte er kald metanol et utmerket selektivt oppløsningsmiddel for separering av H,,S og COS fra CO,,. For eksempel kan gasstrømmen vaskes med kald metanol, og det totale innhold av svovel, H2S + COS, kan reduseres til mindre enn 0,1 ppm. Ved selektiv absorbsjon av H2S og COS, oppnås det en meget høy svovelkonsentrasjon i avgassen, noe som bidrar til økonomisk svovelgjenvinning. Advantageously, when methanol is used as a solvent, a proportion of the product methanol can be used as refreshment in the gas cleaning zone. When washing the synthesis gas with methanol at 0°C and 10 atmospheres, 100 volumes of C02 are absorbed per volume of methanol. This concentration is increased to 270 vol/vol at -30 C. At a high partial pressure for C02, e.g. 17.5 kg/cm 2 , methanol has a very high absorption power. Similarly, cold methanol is an excellent selective solvent for the separation of H,,S and COS from CO,,. For example, the gas stream can be washed with cold methanol, and the total sulfur content, H2S + COS, can be reduced to less than 0.1 ppm. By selective absorption of H2S and COS, a very high sulfur concentration is achieved in the exhaust gas, which contributes to economical sulfur recovery.

I fysikalske absorbsjonsprosesser kan mesteparten av C02 som er absorbert i oppløsningsmidlet, frigis ved enkel oppvarming. Resten kan fjernes ved stripping. Dette kan skje på best måte med nitrogen. Nitrogen kan være tilgjengelig som et rimelig biprodukt når en konvensjonell luftsepareringsenhet benyttes for fremstilling av i det vesentlige rent oksygen (95 mol-% 02 eller mer) for bruk som fri oksygenholdig gass i syntesegassgeneratoren. Eventuelt kan en andel av C02 som er separert i den første gassrensesone, tilbakeføres til gassgeneratoren. Det regenererte oppløsningsmiddel blir deretter tilbakeført til absorbsjonskolonnen for bruk omigjen. Hvis nødvendig, kan en endelig rensing skjo ved å føre gasstrømmen gjennom jernoksyd, sinkoksyd eller aktivert karbon for å fjerne restspor av H2S eller organisk svovel. På samme måte kan H2S- og COS-holdige oppløsningsmiddel regenereres ved brå oppvarming eller stripping med nitrogen eller alternativt ved oppvarming og tilbakeløpskoking under redusert trykk uten bruk av inertgass. H2S og COS kan deretter omdannes til svovel ved en egnet prosess. For eksempel kan Claus-prosessen benyttes for fremstilling av elementært svovel, fra H2S, slik som beskrevet i Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology<1>,' annen utgave, vol. 19, John Wiley, 1969, side 352. Overskytende S02 kan fjernes og kasseres i kjemisk binding med kalk eller ved hjelp av egnede kommersielle ekstraksjonsprosesser. In physical absorption processes, most of the C02 absorbed in the solvent can be released by simple heating. The rest can be removed by stripping. This can be done best with nitrogen. Nitrogen may be available as an inexpensive by-product when a conventional air separation unit is used to produce substantially pure oxygen (95 mol% O 2 or more) for use as free oxygen gas in the synthesis gas generator. Optionally, a proportion of C02 that is separated in the first gas cleaning zone can be returned to the gas generator. The regenerated solvent is then returned to the absorption column for reuse. If necessary, a final purification can be done by passing the gas stream through iron oxide, zinc oxide or activated carbon to remove residual traces of H2S or organic sulphur. In the same way, H2S- and COS-containing solvent can be regenerated by sudden heating or stripping with nitrogen or alternatively by heating and refluxing under reduced pressure without the use of inert gas. H2S and COS can then be converted to sulfur by a suitable process. For example, the Claus process can be used for the production of elemental sulfur, from H2S, as described in Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology<1>," second edition, vol. 19, John Wiley, 1969, page 352. Excess S02 can be removed and disposed of by chemical binding with lime or by means of suitable commercial extraction processes.

I en alternativ gassrenseprosess som benytter selvavkjøl-ing, kan fra 30-95% karbondioksyd fjernes fra syntesegasstrømmen sammen med i det vesentlige all H2S i den første gassrensesone. Her skal det henvises til US-PS 3.614.872, hvori en gass In an alternative gas cleaning process that uses self-cooling, from 30-95% carbon dioxide can be removed from the synthesis gas stream together with essentially all H2S in the first gas cleaning zone. Here, reference should be made to US-PS 3,614,872, in which a gas

av skiftet syntesegass separeres i en anriket hydrogenstrøm og en anriket karbondioksydstrøm ved motstrøms avkjøling med en utgående strøm av flytende CO,, som ekspanderes og fordampes for å gi lav temperatur. of the shifted synthesis gas is separated into an enriched hydrogen stream and an enriched carbon dioxide stream by countercurrent cooling with an outgoing stream of liquid CO, which is expanded and evaporated to give low temperature.

Den partielt rensede syntesegasstrøm forlater den første gassrensesone ved en temperatur innen området -6 2-121°C og ved et trykk innen området 10-450 atmosfærer | (fortrinnsvis i det vesentlige lik trykket i reaksjonssonen i syntesegassgeneratoren minus vanlig ledningstap). Sammensetningen av denne partielt rensede gasstrøm av syntesegass er i mol-i% omtrent som følger: The partially purified synthesis gas stream leaves the first gas purification zone at a temperature in the range -6 2-121°C and at a pressure in the range 10-450 atmospheres | (preferably substantially equal to the pressure in the reaction zone of the synthesis gas generator minus normal conduction loss). The composition of this partially purified gas stream of synthesis gas is in mol-i% approximately as follows:

i in

H2 70-30; CO 30-60; C02 0-15; H20 0-2; CH4 0-2; Ar 0-2; N2 0-15; H2S 0 og COS 0. H2 70-30; CO 30-60; C02 0-15; H 2 O 0-2; CH 4 0-2; Scar 0-2; N2 0-15; H2S 0 and COS 0.

Den forannevnte strøm av renset dg ren syntesegass split-tes i to strømmer, avhengig av mengde og sammensetning for den karbonmonoksydrike gass som ønskes og den ønskede sammensetning for produktstrømmen av syntesegass. Oppdelingen kan bestemmes ved materialbalanse. Således kan fra 5-50 volum-% av strømmen av syntesegass fra gassrensesonen i den første sekvens tilføres til en karbonmonoksydsepareringssone i hvilken de følgende to gasstrømmer fremstilles; (1) en CO-rik gasstrøm (fortrinnsvis The aforementioned stream of purified and pure synthesis gas is split into two streams, depending on the amount and composition of the desired carbon monoxide-rich gas and the desired composition of the product stream of synthesis gas. The division can be determined by material balance. Thus, from 5-50% by volume of the flow of synthesis gas from the gas cleaning zone in the first sequence can be supplied to a carbon monoxide separation zone in which the following two gas streams are produced; (1) a CO-rich gas stream (preferably

i in

i det vesentlige ren karbonmonoksyd inneholdende 95-99 mol-% CO) og (2) en strøm av H2~rik gass. Molforho'ldet H2/CO i resten av denne rene og rensede syntesegass økes deretter ved iblanding av minst en del og fortrinnsvis all av i det, minste én strøm av H2~ rik gass for å oppnå en strøm av syntesegass med et molforhold mellom H2 og CO innen området 2-12 på en måte som skal beskrives senere. Eventuelt kan fra 0-50 volum-% av den forannevnte gjenværende del av strømmen av syntesegass, fjernes fra systemet og benyttes som biprodukt. essentially pure carbon monoxide containing 95-99 mol% CO) and (2) a stream of H2-rich gas. The mole ratio H2/CO in the rest of this clean and purified synthesis gas is then increased by mixing at least a part and preferably all of it, at least one stream of H2~-rich gas to obtain a stream of synthesis gas with a mole ratio between H2 and CO within the range 2-12 in a manner to be described later. Optionally, from 0-50% by volume of the aforementioned remaining part of the flow of synthesis gas can be removed from the system and used as a by-product.

En hvilken som helst hensiktsmessig prosess kan benyttes for å separere karbonmonoksyd fra resten av mellomproduktstrømmen av renset og ren syntesegass. Kryogenavkljøling eller fysikalsk absorbsjon med et flytende oppløsningsmiddel, f.eks. kobber-ammoniumacetat eller kobberaluminiumkloridoppløsninger kan benyttes . Any suitable process may be used to separate carbon monoxide from the remainder of the intermediate product stream of purified and clean synthesis gas. Cryogenic cooling or physical absorption with a liquid solvent, e.g. copper-ammonium acetate or copper aluminum chloride solutions can be used.

Et system for gjenvinning av CO fira gasstrømmen ved fysisk absorbsjbn i kald kobbervæske i en CO-absorbsjonskolonne skal beskrives nærmere. Ved anvendelse av varme og frigjøring av trykket på kobbervæsken i en kobbervæske-regenereringskolonne, oppnås relativt rent kobbermonoksyd. Reaksjonen er vist i lingning I: A system for recovering CO from the gas stream by physical absorption in cold copper liquid in a CO absorption column will be described in more detail. By applying heat and releasing the pressure on the copper liquid in a copper liquid regeneration column, relatively pure copper monoxide is obtained. The reaction is shown in Equation I:

I den andre gassrensesone kan således minst en del av avløpsgasstrømmen fra den første rensesone bringes i kontakt med en konvensjonelt pakket kolonne eller en kolonne av skål-typen med en motstrøms strøm av f.eks. kobber(I)acetat oppløst i en vann-ammoniakkoppløsning. Temperaturen holdes fortrinnsvis innen området 0-37°C, og trykket er fortrinnsvis innen området 50-600 atmosfærer. Fortrinnsvis er trykket i CO-separasjonssonen i det vesentlige det samme som i gassgeneratoren minus vanlig trykktap i rørledninger og utstyr. Ved å holde trykket i gassgeneratoren høyt nok, kan man unngå å koble inn en gasskompressor mellom syregassabsorbsjonskolonnen i den første gassrensesone og CO-absorbsjonskolonnen i den andre gassrensesone. In the second gas cleaning zone, at least part of the waste gas flow from the first cleaning zone can thus be brought into contact with a conventionally packed column or a column of the dish type with a countercurrent flow of e.g. copper(I) acetate dissolved in a water-ammonia solution. The temperature is preferably kept within the range 0-37°C, and the pressure is preferably within the range 50-600 atmospheres. Preferably, the pressure in the CO separation zone is essentially the same as in the gas generator minus the usual pressure loss in pipelines and equipment. By keeping the pressure in the gas generator high enough, it is possible to avoid connecting a gas compressor between the acid gas absorption column in the first gas purification zone and the CO absorption column in the second gas purification zone.

En typisk analyse på vekt-%-basis av kobbervæskeoppløs-ningen kan omfatte følgende: Cu+ 10; Cu++ 2,2; CO^~ (karbonat) 13,9; HCO~ (bikarbonat) 1,3 og NH<*> 16,5. Syreradikalet i den vandige oppløsning kan være enten karbonat, format eller acetat. A typical analysis on a weight % basis of the copper liquid solution may include the following: Cu+ 10; Cu++ 2.2; CO^~ (carbonate) 13.9; HCO~ (bicarbonate) 1.3 and NH<*> 16.5. The acid radical in the aqueous solution can be either carbonate, formate or acetate.

Regenerering av kobbervæsken og frigjøring av CC^-rik gasstrøm skjer i en kobbervæske-regenerator. Trykkforskjellen mellom vasker og regenerator er ca. 68-204 atmosfærer, f.eks. Regeneration of the copper liquid and release of CC^-rich gas stream takes place in a copper liquid regenerator. The pressure difference between washer and regenerator is approx. 68-204 atmospheres, e.g.

109 atmosfærer. Ved reduksjon av trykket og tilførsel av varme og en fri oksygenholdig gass, f.eks. luft, rent oksygen eller blandinger derav, kan retningen for ligning I reverseres og karbonat og bikarbonationer regnereres. Det vanlige temperaturom-rådet i regeneratoren er ca. 76-82°C. Ny tilført ammoniakk og f.eks. eddiksyre kan tilføres til kobbervæsken i regeneratoren for å opprettholde den riktige oppløsningskjemi. Eventuelt kan eddiksyre fremstilles etterpå i en utførelsesform av foreliggende prosess. 109 atmospheres. By reducing the pressure and supplying heat and a free oxygen-containing gas, e.g. air, pure oxygen or mixtures thereof, the direction of equation I can be reversed and carbonate and bicarbonate ions calculated. The usual temperature range in the regenerator is approx. 76-82°C. New added ammonia and e.g. acetic acid can be added to the copper liquor in the regenerator to maintain the correct solution chemistry. Optionally, acetic acid can be produced afterwards in an embodiment of the present process.

Den CO-rike gasstrøm fra den første sekvens, har følg-ende sammensetning i mol-%: CO 60-99; N2 0-20; C02 2-15; H2 2-8; CH4 0-1; NH^ 0-5 og Ar 0-1. Ved ytterligere rensing kan man oppnå i det vesentlige ren karbonmonoksyd med et CO-innhold av 9 5-99 mol-%. The CO-rich gas stream from the first sequence has the following composition in mol%: CO 60-99; N2 0-20; CO 2 2-15; H2 2-8; CH4 0-1; NH^ 0-5 and Ar 0-1. By further purification, essentially pure carbon monoxide with a CO content of 95-99 mol% can be obtained.

Den H2~rike gasstrøm fra den første sekvens kan i mol-% inneholde: H2 98-60; CO 0-5; C02 0-5; CH4 0-5; Ar 0-4; N2 0-20 og NH^ 0 til spormengder. The H2-rich gas stream from the first sequence can contain in mol%: H2 98-60; CO 0-5; CO 2 0-5; CH4 0-5; Scars 0-4; N2 0-20 and NH^ 0 to trace amounts.

I den andre sekvens inkludert den katalytiske vann-gass-skif treaks jon, tilføres den sotfrie gasstrøm fortrinnsvis til en konvensjonell katalytisk vann-gass-skiftreaksjonssone ved en innløpstemperatur innen området 176-371°C. CO og H^O omsettes over en konvensjonell vann-gass-skiftkatalysator for å fremstille H2 og CO,,. En egnet vann-gass-skiftkatalysator kan omfatte jernoksyd blandet med kromoksyd og videre 1-15 vekt-% av et oksyd av et annet metall, slik som K, Th, U, Be eller Sb. Reaksjon inntrer ved 260-565°C. Alternativt kan koboltmolybdat eller aluminiumoksyd benyttes som katalysator ved en reaksjonstemperatur innen området 260-482°C. CO-Mo-katalysatorer omfatter i vekt-%: CoO 2-5; Mo03 8-16; MgO 0-20 og Al^ 59-85. En annen lav-temperatur-skiftkatalysator består av en blanding av kobber- og sink-salter eller -oksyder i et vektforhold av 3 vektdeler sink til 1 del kobber. In the second sequence including the catalytic water-gas shift reaction, the soot-free gas stream is preferably supplied to a conventional catalytic water-gas shift reaction zone at an inlet temperature within the range of 176-371°C. CO and H2O are reacted over a conventional water-gas shift catalyst to produce H2 and CO2. A suitable water-gas shift catalyst can comprise iron oxide mixed with chromium oxide and further 1-15% by weight of an oxide of another metal, such as K, Th, U, Be or Sb. Reaction occurs at 260-565°C. Alternatively, cobalt molybdate or aluminum oxide can be used as a catalyst at a reaction temperature in the range 260-482°C. CO-Mo catalysts comprise in % by weight: CoO 2-5; Mo03 8-16; MgO 0-20 and Al^ 59-85. Another low-temperature shift catalyst consists of a mixture of copper and zinc salts or oxides in a weight ratio of 3 parts zinc to 1 part copper.

Deretter blir i det vesentlige all H20 fjernet fra gass-strømmen i den andre sekvens. For eksempel kan den rene gasstrøm avkjøles til en temperatur under duggpunktet for vann på konvensjonell måte for å kondensere ut og å separere H20. Eventuelt kan gasstrømmen i det vesentlige dehydratiseres ved kontakt med et tørkemiddel, slik som aluminiumoksyd. Subsequently, substantially all H 2 O is removed from the gas stream in the second sequence. For example, the clean gas stream can be cooled to a temperature below the dew point of water in a conventional manner to condense out and separate the H 2 O. Optionally, the gas stream can be essentially dehydrated by contact with a desiccant, such as aluminum oxide.

I det minste en andel og fortrinnsvis all ren gass i den andre sekvens føres deretter til ytterligere rensing i et andre gassrensetrinn. Eventuelt kan en del av denne annen sekvensgass føres forbi den andre gassrensesone. Strømmen av forbiført gass kan deretter kombineres nedstrøms med den rensede gasstrøm. Den andre gassrensesone kan omfatte et hvilket som helst konvensjonelt system. For eksempel kan den andre gassrensesone være tilsvar-ende den som er beskrevet tidligere i forbindelse med rensing av gasstrømmen i den første sekvens. Den andre gassrensesone kan benytte fysikalsk absorbsjon med flytende oppløsningsmiddel, f.eks. kald metanol, N-metylpyrrolidon og dimetyleter av polyetylenglykol. Eventuelt kan rensingen av den tørre gasstrøm omfatte avkjøling til en temperatur innen området -56-(-45)CC for å kondensere ut og å separere en væskestrøm omfattende fra 0-70 volum-% av den C02, H2S og COS som opprinnelig var tilstede, avhengig av trykket At least a portion and preferably all of the clean gas in the second sequence is then led to further purification in a second gas purification step. Optionally, part of this second sequence gas can be passed past the second gas cleaning zone. The stream of bypassed gas can then be combined downstream with the purified gas stream. The second gas cleaning zone may comprise any conventional system. For example, the second gas cleaning zone can correspond to that described earlier in connection with cleaning the gas flow in the first sequence. The second gas cleaning zone can use physical absorption with liquid solvent, e.g. cold methanol, N-methylpyrrolidone and dimethyl ether of polyethylene glycol. Optionally, the purification of the dry gas stream may include cooling to a temperature in the range of -56-(-45)CC to condense out and separate a liquid stream comprising from 0-70% by volume of the CO2, H2S and COS originally present , depending on the pressure

og mengden som var tilstede i rågassen. • Sammensetningen for strømmen av hydrogenrik gass fra rensesonen i den andre sekvens er som følger: H2 98-60; CO 0-5; C02 0-8; CH4 0-5; H20 0-5; Ar 0-4; N2 0-20 og NH3 0 til spormengder. and the amount that was present in the raw gas. • The composition of the flow of hydrogen-rich gas from the purification zone in the second sequence is as follows: H2 98-60; CO 0-5; CO2 0-8; CH4 0-5; H 2 O 0-5; Scars 0-4; N2 0-20 and NH3 0 to trace amounts.

I det minste en del av og fortrinnsvis all ren og renset strøm av syntesegass fra den første sekvens blandes med fra 0-100 volum-% av den I^-rike gasstrøm fra den første sekvens og minst en andel av og fortrinnsvis all I^-rik gasstrøm fra den andre sekvens for å oppnå en ren og renset syntesegasstrøm med et molforhold mellom H2 og CO innen området 2-12. Den del av den rene og rensede strøm av syntesegass fra den første sekvens som ikke benytttes for å fremstille produktgassen, kan tilbakeføres til syntesegassgeneratoren. På samme måte kan en andel av nevnte produktgasstrøm eventuelt tilbakeføres til reaksjonssonen i syntesegassgeneratoren. At least a part of and preferably all of the clean and purified synthesis gas stream from the first sequence is mixed with from 0-100% by volume of the I^-rich gas stream from the first sequence and at least a portion of and preferably all of the I^- rich gas stream from the second sequence to obtain a clean and purified synthesis gas stream with a molar ratio of H2 to CO in the range of 2-12. The part of the clean and purified stream of synthesis gas from the first sequence that is not used to produce the product gas can be returned to the synthesis gas generator. In the same way, a proportion of said product gas flow can optionally be returned to the reaction zone in the synthesis gas generator.

Ved hjelp av fremgangsmåten iflg. oppfinnelsen kan det fremstilles en ren metanolsyntesegass med et molforhold f^/CO i området 2-4 ved de tidligere beskrevne prosesstrinn. Ved vanlige katalytiske trinn kan syntesegassen omdannes til metanol. With the help of the method according to the invention, a pure methanol synthesis gas can be produced with a molar ratio f^/CO in the range 2-4 in the previously described process steps. In normal catalytic steps, the synthesis gas can be converted to methanol.

Den eksoterme likevektsreaksjon for karbonoksyder og hydrogen for å fremstille metanol, slik den er vist i ligningene II og III nedenfor, favoriseres ved lave temperaturer og høyt trykk. Imidlertid kan høye temperaturer være nødvendige ved visse katalysatorer for å oppnå kommersielt brukbare reaksjons-hastigheter. The exothermic equilibrium reaction of carbon oxides and hydrogen to produce methanol, as shown in equations II and III below, is favored at low temperatures and high pressure. However, high temperatures may be necessary with certain catalysts to achieve commercially usable reaction rates.

Konvensjonelle høytrykksmetanolprosesser arbeider ved temperaturer innen området 342-400°C ved trykk innen området 250-350 atmosfærer og med sinkoksyd/kromoksydkatalysatorer. Conventional high-pressure methanol processes work at temperatures in the range 342-400°C at pressures in the range 250-350 atmospheres and with zinc oxide/chromium oxide catalysts.

Konvensjonelle lav- og middeltrykkmetanolprosesser arbeider ved temperaturer i området 204-350°C, f.eks. 225-270°C, Conventional low and medium pressure methanol processes work at temperatures in the range 204-350°C, e.g. 225-270°C,

og ved et trykk i området 40-250 atm., slik som f.eks. 40-150 atm., og med katalysatorer bestående hovedsakelig av kobberoksyd med en mindre mengde sinkoksyd og krom- eller aluminiumoksyd. Andelene av disse tre oksyder er 30-60%, 20-40% hhv. 5-20%. Var-igheten og den termiske stabilitet av katalysatoren kan forbedres ved tilsetning av mangan eller vanadium. Metanolkatalysatoren kan fremstilles ved alkalisk utfelling fra salpetersyreoppløsning fulgt av tørking, kalsinering og pelletisering. Romhastighetene kan ligge fra 10.000-40.000/time. Kontakttiden er under 1 sek. Denne grad av metanoldannelse er fra ca. 0,3-2 kg/l katalysator/ time. and at a pressure in the range 40-250 atm., such as e.g. 40-150 atm., and with catalysts consisting mainly of copper oxide with a smaller amount of zinc oxide and chromium or aluminum oxide. The proportions of these three oxides are 30-60%, 20-40% respectively. 5-20%. The duration and thermal stability of the catalyst can be improved by adding manganese or vanadium. The methanol catalyst can be prepared by alkaline precipitation from nitric acid solution followed by drying, calcination and pelletisation. Space speeds can range from 10,000-40,000/hour. The contact time is less than 1 sec. This degree of methanol formation is from approx. 0.3-2 kg/l catalyst/ hour.

Eventuelt kan gassformig råstoff til metanolkonverteren inneholde 2-12 mol-% CO,,. Videre kan molforholdet H2/ (2CO+3C02) Optionally, gaseous raw material for the methanol converter may contain 2-12 mol-% CO,,. Furthermore, the mole ratio H2/ (2CO+3C02) can

i mategasstrømmen til metanolkonverteren ligge i området 1,01-1,05. Nærværet av noe CO,, reduserer omkostningene for de tidligere gassrensetrinn. Videre gir den større molare spesifikke varme for C02 i forhold til CO og den lavere reaksjonsvarme for C02, en mer in the feed gas flow to the methanol converter lie in the range 1.01-1.05. The presence of some CO,, reduces the costs of the previous gas cleaning steps. Furthermore, the larger molar specific heat for C02 in relation to CO and the lower heat of reaction for C02 gives a more

enhetlig temperaturkontroll i metanolreaktoren. Nærværet av C02 synes å være fordelaktig med henblikk på å undertrykke dannelsen av dimetyleter. uniform temperature control in the methanol reactor. The presence of CO 2 appears to be beneficial in order to suppress the formation of dimethyl ether.

Hvert mol frisk metanolsyntesegass kan blandes med 0-10 mol ikke-omdannet tilbakeført gass fra metanolkonverteren, dvs. 3-8 mol tilbakeført gass pr. mol frisk metanolsyntesegass. En dampturbindrevet sirkuleringskompressor kan benyttes for å kompri-mere og å tilbakeføre en blanding omfattende den friske metanolsyntesegass og den tilbakeførte gass. Arbeidsfluidet for turbinen, f.eks. damp, kan oppnås fra hovedsyntesegasskjøleren etter gassgeneratoren . Each mole of fresh methanol synthesis gas can be mixed with 0-10 moles of unconverted return gas from the methanol converter, i.e. 3-8 moles of return gas per moles of fresh methanol synthesis gas. A steam turbine driven circulating compressor can be used to compress and recycle a mixture comprising the fresh methanol synthesis gas and the recycled gas. The working fluid for the turbine, e.g. steam, can be obtained from the main synthesis gas cooler after the gas generator.

Mategassblandingen til metanolkonverteren forvarmes fortrinnsvis ved indirekte varmeveksling med det gassformige avløp fra metanolkonverteren ved en temperatur innen området 260-427°C og ved et trykk innen området 20-450 atm., fortrinnsvis ved trykket i syntesegassgeneratoren minus vanlig trykktap i de mellomliggende rørledninger og utstyr. The feed gas mixture to the methanol converter is preferably preheated by indirect heat exchange with the gaseous effluent from the methanol converter at a temperature within the range 260-427°C and at a pressure within the range 20-450 atm., preferably at the pressure in the synthesis gas generator minus normal pressure loss in the intermediate pipelines and equipment .

Avløpstrømmen fra metanolreaktoren kan ha følgende hoved-sakelige sammensetning i mol-%: CH3OH 5-15; CO 8-25; H2 40-80; C02 3-12; H20 0,5-15 og (CH3)20 0,05-0,6. Mindre mengder av andre alkoholer, aldehyder og ketoner kan være tilstede. The effluent stream from the methanol reactor can have the following main composition in mol%: CH3OH 5-15; CO 8-25; H2 40-80; CO 2 3-12; H 2 O 0.5-15 and (CH 3 ) 2 O 0.05-0.6. Smaller amounts of other alcohols, aldehydes and ketones may be present.

Ytterligere avkjøling av avløpsgasstrømmen i luft- og vannkjølere kan bevirkes for å kondensere råmetanol og vann. Dette kondensat strømmer til en separeringssone hvor ikke-kondenserte ikke-omsatte gasser, dvs. H,,, CO,,, CH^, N,, og Ar separeres, f.eks. ved flash-fordamping og tilbakeføres til gasskompressoren, med unntak av en spylestrøm. Råmetanolen renses ved fraksjonert destillasjon. Urenheter inkludert lavtkdkende forbindelser, hovedsakelig dimetyleter og høyere alkoholer, kan trekkes av fra destillasjonssonen og eventuelt disponeres som avløpsstrøm, Further cooling of the waste gas stream in air and water coolers can be effected to condense crude methanol and water. This condensate flows to a separation zone where non-condensed non-reacted gases, i.e. H,,, CO,, CH^, N,, and Ar are separated, e.g. by flash evaporation and is returned to the gas compressor, with the exception of a purge flow. The crude ethanol is purified by fractional distillation. Impurities including low boiling compounds, mainly dimethyl ether and higher alcohols, can be drawn off from the distillation zone and possibly disposed of as waste stream,

eller benyttes ved tilbakeføring til gassgeneratoren som en del av råstoffet. Disse avløpsstrømmer inneholder bundet oksygen og reduserer således det frie oksygenbehov som er nødvendig for et or used when returning to the gas generator as part of the raw material. These waste streams contain bound oxygen and thus reduce the free oxygen requirement that is necessary for a

gitt nivå av sotfremstilling. En andel av produktmetanolen kan tilføres til en eller begge gassrensesoner i første og annen av-deling som suppleringsoppløsningsmiddel-absorbent. given level of soot production. A proportion of the product methanol can be supplied to one or both gas cleaning zones in the first and second sections as supplementary solvent absorbent.

Basert på foreliggende oppfinnelse Based on the present invention

fremstilles først metanolsyntesegass med et molforhold mellom H2 og CO innen området 2-4 ved den tidligere beskrevne fremgangsmåte, samtidig med den CO-rike gasstrøm (eller fortrinnsvis i det vesentlige ren karbonmonoksyd). Råmetanol fremstilles deretter methanol synthesis gas is first produced with a molar ratio between H2 and CO in the range 2-4 by the previously described method, simultaneously with the CO-rich gas stream (or preferably essentially pure carbon monoxide). Crude ethanol is then produced

på den tidligere beskrevne måte, og denne renses. Selv om urenset metanol og CO-rik gasstrøm kan omsettes for å fremstille rå eddiksyre, er det foretrukket å omsette renset metanol med i det vesentlige ren karbonmonoksyd for å øke reaksjonshastigheten, og for å forbedre selektiviteten. in the previously described manner, and this is cleaned. Although impure methanol and CO-rich gas stream can be reacted to produce crude acetic acid, it is preferred to react purified methanol with substantially pure carbon monoxide to increase the reaction rate, and to improve selectivity.

Teoretisk er et mol karbonmonoksyd/mol metanol nødvendig for å fremstille et mol eddiksyre, slik som vist i den nedenfor følgende ligning IV. Reaksjonen er lett eksoterm og i praksis er det nødvendig med overskytende karbonmonoksyd, nemlig ca. 22%. Theoretically, one mole of carbon monoxide/mol of methanol is required to produce one mole of acetic acid, as shown in the following equation IV. The reaction is slightly exothermic and in practice excess carbon monoxide is required, namely approx. 22%.

Katalysatorer er kommersielt tilgjengelige for karbonyleringsreaksjoner for å fremstille eddiksyre ved høyt eller lavt trykk, enten som væske- eller dampfasereaksjon. Catalysts are commercially available for carbonylation reactions to produce acetic acid at high or low pressure, either as a liquid or vapor phase reaction.

Høytrykkskarbonyleringsreaksjoner for fremstilling av High pressure carbonylation reactions for the preparation of

rå eddiksyre kan skje ved temperaturer innen området 170-320°C, f.eks. 200-250°C og ved et trykk innen området 15-700 atm., f.eks. 150-315 atm. raw acetic acid can occur at temperatures within the range 170-320°C, e.g. 200-250°C and at a pressure within the range 15-700 atm., e.g. 150-315 atm.

Egnede kommersielt tilgjengelige høytemperaturskarbonyl-eringskatalysatorer for fremstilling av eddiksyre omfatter ofte to hovedforbindelser. En forbindelse er et karbonyldannende metall av jerngruppen, dvs. jern, kobolt eller nikkel i form av et salt, f.eks. acetat. Den andre forbindelse er et halogen, f.eks. jod, brom eller klor som fritt halogen eller som en halo-genforbindelse. For eksempel er Col eller en blanding av koboltacetat med en jodforbindélse, egnede katalysatorer. En kontakttid av ca. 2-3 min, kan være nødvendig for å oppnå 50-6 5% omdanning av metanol ved dampfasereaksjon ved høyt trykk. Væske-fasereaksjon ved ca. 180°C og 258 atm. kan ta 3 timer, for å oppnå 51% konversjon. Vann benyttes som oppløsningsmiddel eller for-tynner og det øker metanolomdanningen under samtidig undertrykk-ing av fremstillingen av metylacetat. For eksempel kan ca. 30-40 vekt-% vann være tilstede i reaksjonssonen. Suitable commercially available high temperature carbonylation catalysts for the production of acetic acid often comprise two main compounds. A compound is a carbonyl-forming metal of the iron group, i.e. iron, cobalt or nickel in the form of a salt, e.g. acetate. The second compound is a halogen, e.g. iodine, bromine or chlorine as free halogen or as a halogen compound. For example, Col or a mixture of cobalt acetate with an iodine compound are suitable catalysts. A contact time of approx. 2-3 min, may be necessary to achieve 50-6 5% conversion of methanol by vapor phase reaction at high pressure. Liquid-phase reaction at approx. 180°C and 258 atm. can take 3 hours, to achieve 51% conversion. Water is used as a solvent or diluent and it increases the methanol conversion while simultaneously suppressing the production of methyl acetate. For example, approx. 30-40% by weight of water be present in the reaction zone.

Karbonyleringsreaksjoner for fremstilling av rå eddiksyre ved omsetning av metanol og karbonmonoksydrik gass eller fortrinnsvis i det vesentlige ren CO, kan skje ved en temperatur innen området 150-200°C og et trykk innen området 34-680 atm. når det gjelder væskefasen. For 50%-ig omdanning av metanol er reak-sjonstiden 40-200 min. En temperatur innen området 200-300°C Carbonylation reactions for the production of crude acetic acid by reacting methanol and carbon monoxide-rich gas or preferably essentially pure CO can take place at a temperature within the range 150-200°C and a pressure within the range 34-680 atm. when it comes to the liquid phase. For a 50% conversion of methanol, the reaction time is 40-200 min. A temperature in the range of 200-300°C

og et trykk innen området 1-10 atm. kan benyttes for dampfase-reaks jonen. and a pressure within the range 1-10 atm. can be used for the vapor phase reaction.

Egnede kommersielt tilgjengelige lavtemperaturkarbonyl-eringskatalysatorer for fremstilling av eddiksyre omfatter følg-ende kombinasjoner av bestanddeler: (1) edelmetallkatalysatorer, (2) katalysatorpromotorer og (3) dispergeringsmidler eller bærere. Edelmetallaktive katalysatorer kan velges blant gruppene rhodium, palladium, platina, iridium, osmium eller ruthenium i form av et oksyd, en metallorganisk forbindelse, et salt eller en koordi-nasjonsforbindelse, bestående av et av nevnte edelmetaller, CO, Suitable commercially available low temperature carbonylation catalysts for the production of acetic acid include the following combinations of ingredients: (1) noble metal catalysts, (2) catalyst promoters, and (3) dispersants or carriers. Noble metal active catalysts can be chosen from the groups rhodium, palladium, platinum, iridium, osmium or ruthenium in the form of an oxide, an organometallic compound, a salt or a coordination compound, consisting of one of the aforementioned noble metals, CO,

et halogenid, slik som et klorid, bromid eller jodid, og en egnet amin-, organofosfin-, organoarsin- eller organostibinligand. Katalysatorpromotoren kan bestå av et halogen eller en halogen-forbindelse. Dispergeringsmidlet i en væskefaseprosess er et oppløsningsmiddel for metallkatalysatorforbindelsen, f.eks. en a halide, such as a chloride, bromide or iodide, and a suitable amine, organophosphine, organoarsine or organostibine ligand. The catalyst promoter can consist of a halogen or a halogen compound. The dispersant in a liquid phase process is a solvent for the metal catalyst compound, e.g. one

blanding av eddiksyre og vann. I dampfaseprosesser blir de sammme edelmetallforbindelser og promotorer som nevnt ovenfor, dispergert på en bærer, f.eks. aluminiumoksyd, aktivert karbon, silisiumoksyd eller andre. mixture of acetic acid and water. In vapor phase processes, the same noble metal compounds and promoters as mentioned above are dispersed on a carrier, e.g. alumina, activated carbon, silicon oxide or others.

For eksempel kan en typisk lav-trykkskatalysator for For example, a typical low-pressure catalytic converter can

-2 -4 -2 -4

væskefaseprosessen omfatte 10 til 10 mol/l klorkarbonyl- the liquid phase process comprise 10 to 10 mol/l chlorocarbonyl

-4 -4

bis-trifenolfosfinrhodium og 10 til 2 mol/l metyljodid oppløst i en blanding av eddiksyre og vann. Forholdet mellom halogen-atomer i promotoren og edelmetallatomer i katalysatoren ligger fortrinnsvis innen området 3-300. bis-triphenolphosphine rhodium and 10 to 2 mol/l methyl iodide dissolved in a mixture of acetic acid and water. The ratio between halogen atoms in the promoter and noble metal atoms in the catalyst is preferably within the range 3-300.

I lavtrykksprosessen for fremstilling av iseddik ved væskefasekarbonylering, blir minst én andel av råmetanoien, som tidligere er fremstilt, blandet i en reaktortank med gjenvunnet tilbakeført ikke-omsatt metanol, katalysator, katalysatorpromotor, eddiksyreoppløsningsmiddel for katalysatoren, metylacetat og vann. Blandingen blir deretter pumpet til en karbonyleringsreaktor sammen med i det vesentlige rent karbonmonoksyd hvorved karbonyl-eringsreaksjonen skjer ved en temperatur av f.eks. 200°C og. ved et trykk av ca. 35 atm. Det gassformige produkt blir avkjølt og sendt til en separeringssone hvori ikke-omsatte gasser og kondensat separeres. De ikke-kondenserte gasser kan vaskes med frisk metanol for å gjenvinne medrevet metanol, butylacetat og metyljodid for tilbakeføring til reaktortanken. Eventuelt kan gjenværende avgass tilbakeføres til gassgeneratoren eller til vann-gass-skif tkonverteren eller avluftes. Det flytende produkt fra reaktoren og kondensatet blir sendt til en separeringssone, f.eks. destillasjonssone, der ved et trykk av 1-3 atm. de lavtkokende bestanddeler, slik som metanol, metylacetat og metyljodid, separeres og tilbakeføres til reaktortanken sammen med gjenvunnet rhodiumforbindelseskatalysator oppløst i eddiksyre, og med vann som kan gjenvinnes ved azeotrop dehydratisering av eddiksyre. Iseddik separeres også sammen med en bunnstrøm omfattende propionsyre og tunge fraksjoner. In the low pressure process for the production of glacial acetic acid by liquid phase carbonylation, at least one portion of the crude methanol, which has previously been prepared, is mixed in a reactor tank with recovered unreacted methanol, catalyst, catalyst promoter, acetic acid solvent for the catalyst, methyl acetate and water. The mixture is then pumped to a carbonylation reactor together with essentially pure carbon monoxide whereby the carbonylation reaction takes place at a temperature of e.g. 200°C and. at a pressure of approx. 35 atm. The gaseous product is cooled and sent to a separation zone in which unreacted gases and condensate are separated. The non-condensed gases can be washed with fresh methanol to recover entrained methanol, butyl acetate and methyl iodide for return to the reactor tank. If necessary, the remaining exhaust gas can be returned to the gas generator or to the water-gas exchange converter or vented. The liquid product from the reactor and the condensate is sent to a separation zone, e.g. distillation zone, where at a pressure of 1-3 atm. the low-boiling components, such as methanol, methyl acetate and methyl iodide, are separated and returned to the reactor tank together with recovered rhodium compound catalyst dissolved in acetic acid, and with water that can be recovered by azeotropic dehydration of acetic acid. Glacial acetic acid is also separated together with a bottom stream comprising propionic acid and heavy fractions.

Fortrinnsvis kan bunnavløpsstrømmen av propionsyre og tunge fraksjoner såvel som avgasser som ikke spyles ut, tilbake-føres til gassgeneratoren som en del av råstoffet. På denne måte blir omgivelsene ikke forurenset. Preferably, the bottom effluent stream of propionic acid and heavy fractions, as well as exhaust gases that are not flushed out, can be returned to the gas generator as part of the raw material. In this way, the surroundings are not polluted.

En mer komplett forståelse av oppfinnelsen oppnås under henvisning til de ledsagende skjematiske tegninger. En foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vises ved den del av tegningen, fig. IA, som ligger til venstre for linjen A-A. En annen utførelsesform er vist i fig. IB til høyre for linjen A-A. Tegningene er ikke ment å begrense den kontinuerlige prosess, som vises, til den spesielle apparatur og de beskrevne stoffer. A more complete understanding of the invention is obtained by reference to the accompanying schematic drawings. A preferred embodiment of the method according to the invention is shown by the part of the drawing, fig. IA, which is to the left of the line A-A. Another embodiment is shown in fig. IB to the right of the line A-A. The drawings are not intended to limit the continuous process shown to the particular apparatus and substances described.

Under henvisning til fig. IA har den ikke-pakkede frittflytende og ikke-katalytiske syntesegassgenerator 1 med ildfast foring, en ringbrenner 2 montert i det øvre inntak 3 langs den vertikale akse. Matestrømmer tilføres til reaksjonssonen 4 i gassgeneratoren ved hjelp av brenneren 2. Disse inkluderer en oksygenstrøm som kommer gjennom rørledning 5 og den ikke-viste sentrale kanal i brenneren, en dampstrøm som føres,gjennom linjene 6 og 7 og en strøm av hydrokarbonholdig brensel, som føres gjennom linjene 8 og 7. De to sistnevnte strømmer blandes sammen i rørledningen 7. og blandingen blir deretter ført gjennom den ikke-viste ringåpning i brenneren;2. With reference to fig. IA has the non-packaged free-flowing and non-catalytic synthesis gas generator 1 with refractory lining, a ring burner 2 mounted in the upper intake 3 along the vertical axis. Feed streams are supplied to the reaction zone 4 of the gas generator by means of the burner 2. These include an oxygen stream which comes through pipe 5 and the central channel of the burner, not shown, a steam stream which is passed through lines 6 and 7 and a stream of hydrocarbon-containing fuel, which is passed through the lines 8 and 7. The two latter streams are mixed together in the pipeline 7. and the mixture is then passed through the not shown annular opening in the burner; 2.

Avløpsstrømmen av synteserågass forlater reaksjonssonen og føres gjennom utløpet 12 og direkte til et isolert kammer 13 der avløpsgasstrømmen deles i to gasstrømmer. Den ene del av synteserågassen føres gjennom en isolert overføringsledning 14 til en første sekvens av prosesstrinn som slutter med fremstilling av en strøm av CO-rik gass, eller i det vesentlige ren C0-produktgass. i rørledning 15, en strøm av ren og renset syntesegass i rørledning.16 og en I^-rik gasstrøm i rørledning 17. Den andre delstrøm av synteserågass. føres direkte til en andre sekvens av prosesstrinn ved hjelp av rørledningen 20, røret 21 og tanken 22. Vann kommer inn i avkjølingstanken 22 via rørledning 23, og en vannoppslemming av faste partikler av karbon og aske blir perio-disk fjernet ved utløpsåpningen 24, rørledningen 25, ventilen 26 og rørledning 27 ved bunnen av denne avkjølingstank. Denne avkjølingsfjerning kan skje ved hjelp av et ikke-vist binge-system. Vannoppslemmingen føres til en.vannseparator som heller ikke er vist, der en strøm av klaret vann separeres og tilbake-føres til tanken 22. Den andre sekvens slutter med fremstilling av en ren og renset f^-rik gasstrøm i rørledning 28. Produkt-gasstrømmen av ren og renset syntesegass> kan fremstilles ved i ønskede andeler å blande sammen strømmene 16, 17 og 28 på en måte som skal forklares nærmere nedenfor. The waste stream of synthesis raw gas leaves the reaction zone and is led through the outlet 12 and directly to an isolated chamber 13 where the waste gas stream is divided into two gas streams. One part of the synthesis raw gas is passed through an insulated transfer line 14 to a first sequence of process steps which ends with the production of a stream of CO-rich gas, or essentially pure CO product gas. in pipeline 15, a stream of clean and purified synthesis gas in pipeline 16 and an I^-rich gas stream in pipeline 17. The second partial stream of synthesis raw gas. is passed directly to a second sequence of processing steps by means of pipeline 20, pipe 21 and tank 22. Water enters the cooling tank 22 via pipeline 23, and a water slurry of solid particles of carbon and ash is periodically removed at the outlet opening 24, the pipeline 25, the valve 26 and pipeline 27 at the bottom of this cooling tank. This cooling removal can be done by means of a binge system not shown. The water slurry is fed to a water separator, which is also not shown, where a stream of clarified water is separated and returned to the tank 22. The second sequence ends with the production of a clean and purified f^-rich gas stream in pipeline 28. The product gas stream of clean and purified synthesis gas> can be produced by mixing streams 16, 17 and 28 in desired proportions in a manner to be explained in more detail below.

Går man tilbake til den første delstrøm av synteserågass Going back to the first partial stream of synthesis raw gas

i overføringsledningen•14, blir denne gasstrøm ført gjennom inntaket 29 i gasskjøleren 30 der den avkjøles ved indirekte varmeveksling med en strøm av kokermatevann fra rørledningen 31. Dette vann føres gjennom inntaket 32 og går ut som damp gjennom uttaket 33 og rørledningen 34. Den avkjølte synteserågass går ut gjennom uttaket 35, rørledningen 36 og bringes i kontakt med vann fra rørledning . 37 i en venturivasker 38. Medrevne faststoffer, f.eks. partikkelformig. karbon og aske,, vaskes deretter fra synteserågassen og føres med vannet gjennom rørledning 39 til separasjonsbeholderen 40. En blanding av faste partikler og vann fjernes gjennom rørledning 45 nær bunnen.av beholderen 40 og blir ført til en ikke-vist separator der klaret vann.separeres og tilbake-føres til rørledningene 37 og 46. Ytterligere gassvasking kan f.eks. oppnås ved å føre strømmen av syntesegass gjennom en vann-dusj 47 før den forlater beholderen 40 gjennom rørledningen 48. in the transfer line•14, this gas flow is led through the intake 29 in the gas cooler 30 where it is cooled by indirect heat exchange with a flow of boiler feed water from the pipeline 31. This water is led through the intake 32 and exits as steam through the outlet 33 and the pipeline 34. The cooled synthesis raw gas exits through the outlet 35, the pipeline 36 and is brought into contact with water from the pipeline. 37 in a venturi washer 38. Entrained solids, e.g. particulate. carbon and ash are then washed from the synthesis raw gas and carried with the water through pipeline 39 to the separation vessel 40. A mixture of solid particles and water is removed through pipeline 45 near the bottom of the vessel 40 and is led to a separator (not shown) where the water is clarified. are separated and returned to pipelines 37 and 46. Further gas washing can e.g. is achieved by passing the flow of synthesis gas through a water shower 47 before it leaves the container 40 through the pipeline 48.

Den rensede syntesegass avkjøles til under duggpunktet i varmeveksleren 50 ved indirekte varmeveksling med kaldt vann som kommer inn gjennom rørledning 51 og går ut gjennom rørledning 52. Den avkjølte strøm føres gjennom rørledning 53 til separasjonsbeholderen 54 der kondensert vann fjernes ved bunnen ved hjelp av rørledning 55, og gassen forlater beholderen gjennom rørledn-ingen 56 på toppen. Den rene syntesegasstrøm blir deretter renset i gassrensesonen 57. Gassformige urenheter separeres, og f.eks. CO^ tas ut ved hjelp av rørledning 58, og en strøm av H2S + COS føres gjennom rørledning 59 til en ikke-vist Claus-enhet for omdanning til svovel. The purified synthesis gas is cooled to below the dew point in the heat exchanger 50 by indirect heat exchange with cold water that enters through pipeline 51 and exits through pipeline 52. The cooled stream is led through pipeline 53 to the separation vessel 54 where condensed water is removed at the bottom using pipeline 55 , and the gas leaves the container through the pipeline 56 at the top. The clean synthesis gas stream is then cleaned in the gas cleaning zone 57. Gaseous impurities are separated, and e.g. CO 2 is withdrawn by means of line 58, and a stream of H 2 S + COS is passed through line 59 to a Claus unit, not shown, for conversion to sulphur.

Den rene og rensede syntesegasstrøm i rørledning 6 0 deles deretter i to strømmer 61 og 16. Strømmen av syntesegass i rørled-ning 61 underkastes ytterligere behandling i karbonmonoksyd-separasjonssonen 62. Minst en andel og fortrinnsvis all CO-rik gass eller i det vesentlige ren karbonmonoksydproduktgass, som trer ut gjennom rørledningene 15 og 63, kan benyttes i organiske synteser. Resten kan trekkes av gjennom rørledning 64, ventilen 65 og rørledningen 66. Som tidligere anført, forlater den H2- The clean and purified synthesis gas stream in pipeline 60 is then divided into two streams 61 and 16. The stream of synthesis gas in pipeline 61 is subjected to further treatment in the carbon monoxide separation zone 62. At least a proportion and preferably all CO-rich gas or substantially clean carbon monoxide product gas, which emerges through pipelines 15 and 63, can be used in organic syntheses. The rest can be drawn off through pipeline 64, valve 65 and pipeline 66. As previously stated, it leaves the H2-

rike gasstrøm CO-separasjonssonen 62 via rørledning 17. rich gas stream the CO separation zone 62 via pipeline 17.

Tilbake til den andre sekvens blir den avkjølte synteserå-gasstrøm, som i det vesentlige er mettet med vann, etter vannavkjø-1ingen, ført gjennom uttaket 70, rørledningen 71, munningen eller venturivaskeren 72, og rørledningen 73 til separasjonsbeholderen 74. Vaskevann i rørledning 75 føres til vaskeren 72 der ytterligere rensing av syntesegastrømmen kan skje. En blanding av faststoffér, dvs. partikkelformig karbon og aske, samt vann, forlater beholderen 74 nær bunnen gjennom rørledning 76 og blir deretter tilført til en ikke-vist separasjonssone der det oppnås klaret vann. Returning to the second sequence, the cooled synthesis raw gas stream, which is substantially saturated with water, after the water cooling, is passed through the outlet 70, the pipeline 71, the orifice or venturi washer 72, and the pipeline 73 to the separation vessel 74. Washing water in pipeline 75 is taken to the washer 72 where further purification of the synthesis gas stream can take place. A mixture of solids, i.e. particulate carbon and ash, as well as water, leaves container 74 near the bottom through conduit 76 and is then supplied to a separation zone not shown where clarified water is obtained.

Det klarede vann tilbakeføres som vaskefluid i rørledningene 75 The clarified water is returned as washing fluid in the pipelines 75

og 77. Gasstrømmen kan dusjes med vann fra en dusj 78 og forlater beholderen 74 nær toppen gjennom rørledning 79. and 77. The gas stream can be showered with water from a shower 78 and leaves the container 74 near the top through pipeline 79.

Den rensede syntesegasstrøm som er mettet med vann, forvarmes i en varmeveksler 80 ved indirekte varmeveksling med den skiftede strøm av syntesegass fra den katalytiske vann-gass-skift-omdanningssone 81 gjennom rørledning 82. Matedampen kommer inn i skift-omdanningssonen 81 gjennom rørledningen 83, og CO og H20 i prosessgasstrømmen reagerer og gir H2 + CC^' Den resu^terende rene H2~rike gasstrøm avkjøles i varmeveksleren 80 og føres deretter gjennom rørledning 84 tii gasskjøleren 85 der temperaturen i gasstrømmen senkes til under duggpunktet ved indirekte varmeveksling med vann. For eksempel kan kokermatevann i rørledning 86 forvarmes i varmeveksleren 85, føres gjennom, rørledningen 87 The purified synthesis gas stream saturated with water is preheated in a heat exchanger 80 by indirect heat exchange with the shifted stream of synthesis gas from the catalytic water-gas shift conversion zone 81 through pipeline 82. The feed steam enters the shift conversion zone 81 through pipeline 83, and CO and H20 in the process gas stream react and give H2 + CC^' The resulting pure H2~rich gas stream is cooled in the heat exchanger 80 and then passed through pipeline 84 to the gas cooler 85 where the temperature in the gas stream is lowered to below the dew point by indirect heat exchange with water. For example, boiler feed water in pipeline 86 can be preheated in the heat exchanger 85, passed through, pipeline 87

og deretter bli tilført til gasskjøleren 30 ved hjelp av rørled-ningen 31, der den omdannes til darap. Den avkjølte H2~rike gass-strøm føres gjennom rørledningen 88 til kondensatseparatoren 89, der kondensert vann trekkes av ved bunnen gjennom rørledningen 95, og ren H2~rik gass går ut gjennom rørledningen 96 på toppen. I gassrensesonen 97 blir den H2~rike gasstrøm separert fra ikke-ønskede gassformige urenheter. For eksempel fjernes en strøm av C02 gjennom rørledningen 98, og en strøm av E^ S + COS fjernes gjennom en rørledning 99 og føres til en ikke-vist Claus-enhet for fremstilling av svovel. En ren H2~rik gasstrøm fjernes fra gassrensesonen 97 gjennom rørledningen 28. I det minste en andel og fortrinnsvis all H2~rik gass i rørledningen 28 føres gjennom rørledningen 100 til rørledningen 101 der den blandes med minst en del og fortrinssvis all strøm av ren og renset syntesegass fra rørledningen 16 og 102 fra den første sekvens. Eventuelt gjenværende andel av ren og renset syntesegass fra rørledningen 16, kan føres gjennom rørledningen 103, ventilen 104 og rørledningen 105 til anvendelse annet sted. Eventuell gjenværende andel av H,,- and then be supplied to the gas cooler 30 by means of the pipeline 31, where it is converted to darap. The cooled H2~-rich gas stream is led through the pipeline 88 to the condensate separator 89, where condensed water is drawn off at the bottom through the pipeline 95, and pure H2~-rich gas exits through the pipeline 96 at the top. In the gas cleaning zone 97, the H2-rich gas stream is separated from unwanted gaseous impurities. For example, a stream of CO 2 is removed through line 98, and a stream of E 2 S + COS is removed through line 99 and fed to a Claus unit, not shown, for the production of sulfur. A clean H2-rich gas stream is removed from the gas cleaning zone 97 through the pipeline 28. At least a portion and preferably all of the H2-rich gas in the pipeline 28 is passed through the pipeline 100 to the pipeline 101 where it is mixed with at least a portion and preferably all of the stream of clean and purified synthesis gas from pipelines 16 and 102 from the first sequence. Any remaining portion of clean and purified synthesis gas from pipeline 16 can be passed through pipeline 103, valve 104 and pipeline 105 for use elsewhere. Any remaining share of H,,-

rik gasstrøm fra rørledningen 28, kan på samme måte fjernes gjennom rørledningen 106, ventilen 107 og rørledningen 108. Syntese-gasstrømmen i rørledningen 101 føres til rørledning 109 der den kan blandes med 0-100 volum-% av H2~rik gass fra rørledningene 17, 110, ventilen 111 og rørledningen 112. Eventuelt gjenværende andel av den H2~rike gass i rørledningen 17, kan føres vekk gjennom rør-ledningen 113, ventilen 114 og rørledningen 115. Den rene og rensede synteseproduktgasstrøm i rørledningen 109, har et molforhold mellom H2 og CO innen området 2-12. Minst en andel av og fortrinnsvis alt av denne gass, kan føres gjennom rørledningen 120 for bruk i organiske synteser. Gjenværende andeler av syntesegass-strøm fra rørledningen 109, kan føres gjennom rørledningen 121, ventilen 122 og rørledningen 123 til anvendelse annetsteds, eller for tilbakeføring til gassgeneratoren. rich gas stream from pipeline 28, can be removed in the same way through pipeline 106, valve 107 and pipeline 108. The synthesis gas stream in pipeline 101 is led to pipeline 109 where it can be mixed with 0-100% by volume of H2~rich gas from pipelines 17 . H2 and CO within the range 2-12. At least a proportion of and preferably all of this gas can be passed through pipeline 120 for use in organic syntheses. Remaining portions of synthesis gas flow from pipeline 109 can be passed through pipeline 121, valve 122 and pipeline 123 for use elsewhere, or for return to the gas generator.

I en annen utførelsesform som er vist i fig. IB, fremstilles ren metanol ved katalytisk omsetning.av minst.én andel av ren og renset produktstrøm av metanolsyntesegass fra rørledningen 120. Prosesstrinnene er vist til høyre for linjen A-A i tegningene. Prosessgasstrømmen fra rørledning 120 føres gjennom ventilen 200 og rørledningen 201 til en dampturbokompressor-sirkulator 202 sammen med ikke-omdannet tilbakeført gass fra rørledning 20 3. Komprimerte gasser i rørledning 204 blir deretter forvarmet i varmeveksleren 20 5 ved indirekte varmeveksling med varm uren metalldamp som trer ut fra den katalytiske metanolreaktor 206 via rørledning 207. Den forvarmede metanolsyntesegasstrøm i rørled-ningen 208 føres gjennom metanolreaktoren 206 der reaksjonen mellom H2 og karbonoksyder skjer for å fremstille råmetanol. Etter partiell avkjøling i varmeveksleren 205, blir metanolreaksjons-produktene ført gjennom rørledning 209 til separasjonssonen 210, der de ikke-omsatte gasser separeres fra råmetanolen. De ikke-omsatte gasser føres gjennom rørledningene 215 og 203 til tilbake-føringskompressoren 202, bortsett fra spylegass som føres gjennom rørledning 216, ventil 217 og rørledning 218. Råemetanolen i rørledning 219 tilføres til rensesonen 220 hvori urenheter fjernes, f.eks. ved destillasjon. Dimetyleter kan fjernes gjennom rørled-ningen 221, blandede alkoholer gjennom rørledning 222 og vann gjennom rørledning 223. Ren metanol kan trekkes av gjennom rør-ledningene 224 og 225, ventilen 226 og rørledningen 227. Eventuelt kan biprodukter, oksygenholdige organiske forbindelser, fra rørledningene 221, 222 og 218 tilbakeføres til gassgeneratoren som en del av brenselet og for å redusere behovet for fritt oksygen for et gitt nivå av sotproduksjon. In another embodiment shown in fig. IB, pure methanol is produced by catalytic conversion of at least one portion of a pure and purified product stream of methanol synthesis gas from pipeline 120. The process steps are shown to the right of line A-A in the drawings. The process gas flow from pipeline 120 is passed through the valve 200 and pipeline 201 to a steam turbo compressor circulator 202 together with unconverted return gas from pipeline 20 3. Compressed gases in pipeline 204 are then preheated in the heat exchanger 20 5 by indirect heat exchange with hot impure metal vapor entering from the catalytic methanol reactor 206 via pipeline 207. The preheated methanol synthesis gas stream in the pipeline 208 is passed through the methanol reactor 206 where the reaction between H2 and carbon oxides takes place to produce crude methanol. After partial cooling in the heat exchanger 205, the methanol reaction products are led through pipeline 209 to the separation zone 210, where the unreacted gases are separated from the crude methanol. The unreacted gases are passed through pipelines 215 and 203 to the return compressor 202, except for purge gas which is passed through pipeline 216, valve 217 and pipeline 218. The crude methanol in pipeline 219 is fed to the purification zone 220 in which impurities are removed, e.g. by distillation. Dimethyl ether can be removed through pipeline 221, mixed alcohols through pipeline 222 and water through pipeline 223. Pure methanol can be withdrawn through pipelines 224 and 225, valve 226 and pipeline 227. Optionally, by-products, oxygen-containing organic compounds, from pipelines 221 , 222 and 218 are returned to the gas generator as part of the fuel and to reduce the need for free oxygen for a given level of soot production.

I ytterligere en annen utførelsesform blir In yet another embodiment,

en råstrøm av eddiksyre fremstilt ved lavtrykks-væskefasekataly-tisk karbonyleringsreaksjon mellom ren metanol og i det vesentlige rent karbonmonoksyd, som tidligere er fremstilt. I dette tilfelle blir minst en del av den rene metanol i rørledning 224 ført gjennom rørledning 240, ventilen 241 og rørledningen 242 til reaktortanken 24 3 og blandet med en blanding av tilbakeførte stoffer fra rørledning 244. Tilbakeføringsstrøm 244 omfatter en blanding av metanol, metylacetat og metyljodid fra ledningene 245 og 246 og en rhodiumkatalysator, dvs. Rh(CO)[P( C^ U^)^]^Cl oppløst i en blanding av eddiksyre og vann fra rørledning 247. a crude stream of acetic acid prepared by low pressure liquid phase catalytic carbonylation reaction between pure methanol and substantially pure carbon monoxide, which has been previously prepared. In this case, at least a portion of the pure methanol in pipeline 224 is passed through pipeline 240, valve 241 and pipeline 242 to the reactor tank 24 3 and mixed with a mixture of recycled materials from pipeline 244. Recycle stream 244 comprises a mixture of methanol, methyl acetate and methyl iodide from lines 245 and 246 and a rhodium catalyst, i.e. Rh(CO)[P( C^ U^)^]^Cl dissolved in a mixture of acetic acid and water from line 247.

Ved hjelp av pumpen 248 pumpes reaktantblandingen i By means of the pump 248, the reactant mixture is pumped in

tanken 243 gjennom rørledningene 249 og 250 til en vertikal karbonyleringsreaktor 251. Samtidig blir minst én del av den i det the tank 243 through the pipelines 249 and 250 to a vertical carbonylation reactor 251. At the same time, at least one part of it in the

vesentlige rene CO-gasstrøm i rørledning 63 ført til karbonyler-ingsreaktoren 251 via ventilen 255, rørledningen 256, en eventuell dampturbokompressor 257 og rørledningen 258. I reaktoren 251 reagerer metanol og CO og danner eddiksyre. En gasstrøm føres ut over topp gjennom rørledningen 259, avkjøles i varmeveksleren substantially clean CO gas stream in pipeline 63 led to the carbonylation reactor 251 via valve 255, pipeline 256, a possible steam turbo compressor 257 and pipeline 258. In reactor 251, methanol and CO react and form acetic acid. A gas stream is led out over the top through pipeline 259, cooled in the heat exchanger

260 og føres gjennom rørledningen 261 til separatoren 262. Ikke-kondenserte gasser i rørledning 26 3 vaskes med frisk metanol i et ikke-vist tårn for å gjenvinne medrevet metanol, metylacetat og metyljodid for tilbakeføring til reaktortanken 24 3. Gjenværende avgass fra vaskeren kan tilbakeføres til gassgeneratoren eller luftes av. 260 and is passed through pipeline 261 to separator 262. Non-condensed gases in pipeline 26 3 are washed with fresh methanol in a tower not shown to recover entrained methanol, methyl acetate and methyl iodide for return to reactor tank 24 3. Remaining off-gas from the scrubber can be returned to the gas generator or vented.

Det flytende produkt fra reaktoren i rørledningen 26 4 og kondensatet fra rørledning 265 føres gjennom rørledningen 270 The liquid product from the reactor in pipeline 26 4 and the condensate from pipeline 265 are passed through pipeline 270

til separeringssonen 271. For eksempel ved destillasjon, kan lavtkokende bestanddeler omfattende en blanding av metanol, metylacetat og metyljodid separeres, og disse trer ut via rørled-ning 245; vann fjernes gjennom rørledning 272; gjenvunnet rhodium-forbindelsekatalysator oppløst i eddiksyre fjernes gjennom rør-ledning 247; og uren eddiksyre fjernes gjennom rørledning 273 og mates til separasjonssonen 274. Iseddik gjenvinnes som et destil-lat fra rørledning 275. Propionsyre og tyngere komponenter trer ut gjennom rørledning 276 og kan tilbakeføres til gassgeneratoren som en del.av brenselet. to the separation zone 271. For example during distillation, low-boiling components comprising a mixture of methanol, methyl acetate and methyl iodide can be separated, and these exit via pipeline 245; water is removed through conduit 272; recovered rhodium compound catalyst dissolved in acetic acid is removed through conduit 247; and impure acetic acid is removed through pipeline 273 and fed to the separation zone 274. Glacial acetic acid is recovered as a distillate from pipeline 275. Propionic acid and heavier components exit through pipeline 276 and can be returned to the gas generator as part of the fuel.

Eksempel Example

Det følgende eksempel viser en foretrukken utførelsesform The following example shows a preferred embodiment

av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som vist i tegningen, som angår den samtidige fremstilling av en ren renset strøm av metanolsyntesegass og en strøm av i det vesentlige ren karbonmonoksyd. of the method according to the invention as shown in the drawing, which relates to the simultaneous production of a pure purified stream of methanol synthesis gas and a stream of essentially pure carbon monoxide.

Mens foretrukne driftsformer er vist, er eksemplet ikke ment å begrense oppfinnelsens ramme. Prosessen er kontinuerlig, og • strømningshastignetene er angitt på timebasis for alle material-strømmer. While preferred modes of operation are shown, the example is not intended to limit the scope of the invention. The process is continuous, and • the flow rates are specified on an hourly basis for all material flows.

736 50 kg. av en vakuumrest med en gravitet på 2,0° 736 50 kg. of a vacuum residue with a gravity of 2.0°

API og en totalanalyse i vekt-% som følger: C 83,45; H 10,10; API and a total analysis in wt% as follows: C 83.45; H 10.10;

N 0,35; S 5,50 og 0 0,60,. blandes med 1 255 kg tilbakeført ikke-omsatt partikkelformig karbon gjenvunnet nedstrøms i prosessen, N 0.35; S 5.50 and 0 0.60,. mixed with 1,255 kg of returned unreacted particulate carbon recovered downstream in the process,

for å oppnå en pumpbar dispers jon-av partikkelf ormig karbon og-, petroleumolje. 01je-karbondispersjonen; i rørledning 8 i tegningen. to obtain a pumpable dispersion of particulate carbon and petroleum oil. the 01je-carbon dispersion; in pipeline 8 in the drawing.

angitt som hydrokarbonholdig brensel, pumpes gjennom en varme-innretning der den bringes til en temperatur av 282°C og et trykk på 81,9 kg/cm 2 man.. Dispersjonen blandes deretter med en strøm på 29457 kg damp ved en temperatur av 301°C og et trykk på 81,9 kg/cm 2 man.fra rørledning 6. specified as hydrocarbon-containing fuel, is pumped through a heating device where it is brought to a temperature of 282°C and a pressure of 81.9 kg/cm 2 man.. The dispersion is then mixed with a flow of 29457 kg of steam at a temperature of 301 °C and a pressure of 81.9 kg/cm 2 man. from pipeline 6.

01je-karbon-dampblandingen føres gjennom ringen i ring-brenneren som er anordnet i den øvre ende av en konvensjonell vertikal ildfast utforet frittflytende ikke-katalytisk ikke-pakket syntesegassgenerator. The carbon vapor mixture is passed through the annulus in the annulus burner which is arranged at the upper end of a conventional vertical refractory lined free-flowing non-catalytic non-packed synthesis gas generator.

Samtidig blir en strøm av 77580 kg av i det vesentlige rent oksygen, d.v.s. 99,5 mol-% O2/ fra rørledning 5, ført gjennom sentralpassasjen i brenneren. De to strømmer møtes, blandes, og den partielle oksydasjon og andre reaksjoner inntrer i reaksjonssonen i gassgeneratoren. At the same time, a flow of 77,580 kg of essentially pure oxygen, i.e. 99.5 mol-% O2/ from pipeline 5, led through the central passage in the burner. The two streams meet, mix, and the partial oxidation and other reactions take place in the reaction zone of the gas generator.

3 3 3 3

En strøm på 246074 standard m (standard m målt ved 1 5,5°C og 1,03 kg/cm^ man.) av synteserågass, forlater reaks jons-sonen i gassgeneratoren ved en temperatur av 1424°C og under et trykk av 73,8 kg/cm 2 man.. Sammensetningen for synteserågassen ved uttaket 12 fra reaksjonssonen 4, er vist i kolonne 1 i tabellen. Ca. 1255 kg ikke-omsatt karbon pluss aske rives med av synteserågassen . A flow of 246074 standard m (standard m measured at 1 5.5°C and 1.03 kg/cm^ man.) of synthesis raw gas leaves the reaction zone of the gas generator at a temperature of 1424°C and under a pressure of 73.8 kg/cm 2 man. The composition of the synthesis raw gas at outlet 12 from reaction zone 4 is shown in column 1 of the table. About. 1255 kg of unconverted carbon plus ash is carried away by the synthesis raw gas.

Avløpsrågasstrømmen forlater reaksjonssonen og deles i to strømmer ved 13; 1 59991 standard m 3 synteserågass behandles i en første sekvens, og resten, 86083 standard m 3, behandles samtidig i den andre sekvens. The waste raw gas stream leaves the reaction zone and splits into two streams at 13; 1 59991 standard m 3 synthesis raw gas is processed in a first sequence, and the rest, 86083 standard m 3, is processed simultaneously in the second sequence.

Sammensetningen for rågassen som forlater gasskjølereri The composition of the raw gas leaving the gas cooler

30 i en rørledning 36, er vist i kolonne 2 i tabellen. Etter at 30 in a pipeline 36, is shown in column 2 of the table. After

i det vesentlige alt medrevet karbon og aske er vasket bort fra essentially all entrained carbon and ash is washed away

synteserågassen, og gasstrømmen er avkjølt til under duggpunktet for å kondensere ut i det vesentlige alt vann, har synteserågassen den sammensetning i rørledning 56 som vist i kolonne 3 i tabellen. the synthesis raw gas, and the gas stream is cooled to below the dew point to condense out essentially all water, the synthesis raw gas has the composition in pipeline 56 as shown in column 3 of the table.

Gassformige urenheter inkludert C02, H2S og COS, fjernes fra strømmen av renset synteserågass for å gi 1 34505 standard m"^ av en mellomproduktstrøm av renset syntesegass i rørledning 60 med den sammensetning som er vist i kolonne 4 i tabellen. Denne strøm deles i følgende to strømmer: (a) en strøm på 71075 standard m 3, som behandles i en CO-separeringssone, og (b) resten bestående av en strøm på 63430 standard m 3 blandes med H2~rik gass slik det Gaseous impurities including CO 2 , H 2 S and COS are removed from the purified synthesis raw gas stream to provide 1 34505 standard m"^ of an intermediate purified synthesis gas stream in conduit 60 of the composition shown in column 4 of the table. This stream is divided into the following two streams: (a) a stream of 71075 standard m 3 , which is treated in a CO separation zone, and (b) the residue consisting of a stream of 63430 standard m 3 is mixed with H2~rich gas as

skal beskrives nedenfor. shall be described below.

En strøm på 32281 standard m" <3> av i det vesentlige ren A current of 32281 standard m" <3> of essentially pure

CO i rørledning 15 behandles i CO-separeringssonen og har den sammensetning som er vist i kolonne 5 i tabellen. Videre blir en strøm pa 38794 standard m 3 H^-rik gass i rørledning 17 fremstilt i CO-separeringssonen og med den sammensetning som er vist i kolonne 6 i tabellen. CO in pipeline 15 is processed in the CO separation zone and has the composition shown in column 5 of the table. Furthermore, a stream of 38,794 standard m 3 H^-rich gas in pipeline 17 is produced in the CO separation zone and with the composition shown in column 6 of the table.

Tilbake til den andre del av synteserågassen, omfatter denne resten av synteserågasstrømmen fra reaksjonssonen. Ved å føre all syntesegassen fra reaksjonssonen gjennom en passasje med redusert diameter, kan strømningshastigheten aksellereres, og hastigheten for faste partikler, d.v.s. karbon og aske, som er medrevet gasstrømmen, kan økes. I henhold til dette kan en stor andel av faste partikler rives med i den andre del av synteserågassen som direkte avkjøles i vann som inneholdes i en tank anordnet under gassgeneratoren. Den første delstrøm av synteserågass deles og behandles i den første sekvens, slik som beskrevet ovenfor. Den virkelige oppdeling mellom de to sekvenser kan reguleres ved tilbakeslagsventiler i hver rørledning. Back to the other part of the synthesis raw gas, this comprises the rest of the synthesis raw gas stream from the reaction zone. By passing all the synthesis gas from the reaction zone through a passage of reduced diameter, the flow rate can be accelerated, and the velocity of solid particles, i.e. carbon and ash, which are entrained in the gas flow, can be increased. According to this, a large proportion of solid particles can be entrained in the second part of the synthesis raw gas which is directly cooled in water contained in a tank arranged below the gas generator. The first partial stream of synthesis raw gas is divided and processed in the first sequence, as described above. The actual division between the two sequences can be regulated by non-return valves in each pipeline.

Strømmen på 200200 standard m 3 av synteserågass i rørled-ning 7 9 mettes med vann under bråavkjølingen og vaskingen med vann og har den sammensetning som er vist i kolonne 7 i.tabellen. The stream of 200,200 standard m 3 of synthesis raw gas in pipeline 7 9 is saturated with water during the rapid cooling and washing with water and has the composition shown in column 7 in the table.

200200 standard m <3>avløpsgass fra den katalytiske vann-gass-skif tkonverter i rørledningen 82 har den sammensetning som er vist i kolonne 8 i tabellen. Etter avkjøling ved indirekte varmeveksling til under duggpunktet, har gasstrømmen i rørledning 96 den sammensetning som er vist i kolonne 9 i tabellen. Denne gasstrøm blir deretter renset i en gassrensesone, og man oppnår 94578 standard m 3 ren renset t^-rik gass i rørledning 28 med den sammensetning som er vist i kolonne 10 i tabellen. 200200 standard m <3> waste gas from the catalytic water-gas shift converter in pipeline 82 has the composition shown in column 8 of the table. After cooling by indirect heat exchange to below the dew point, the gas stream in pipeline 96 has the composition shown in column 9 of the table. This gas flow is then cleaned in a gas cleaning zone, and 94,578 standard m 3 of pure purified t^-rich gas is obtained in pipeline 28 with the composition shown in column 10 of the table.

Alt av den i det vesentlige tørre mellomproduktstrøm av renset syntesegass i rørledning 16 i en mengde av 36430 standard m 3, blandes med alt av den i det vesentlige tørre H -rike gass-strøm i rørledning 28 i.en mengde av 94578 standard m 3, for å oppnå en gasstrøm i rørledning 101 med den sammensetning som er vist i kolonne 11 i tabellen. Alt av denne gasstrøm i rørledning.101 All of the essentially dry intermediate product stream of purified synthesis gas in pipeline 16 in an amount of 36430 standard m 3 is mixed with all of the essentially dry H-rich gas stream in pipeline 28 in an amount of 94578 standard m 3 , to obtain a gas flow in pipeline 101 with the composition shown in column 11 of the table. All of this gas flow in pipeline.101

blandes deretter med 3 allH z?-rik gass fra rørledning 17 i en mengde av 38794 standard m , og man oppnår en i det vesentlige tørr pro- is then mixed with 3 allH z?-rich gas from pipeline 17 in an amount of 38794 standard m , and an essentially dry product is obtained

duktstrøm på 196803 standard m^ renset syntesegass i rørledning 109 med den sammensetning som er vist i kolonne 12 i tabellen. Dette er den egnede gassammensetning for blanding med ikke-omdannet tilbakeført gass fra en katalytisk metanolkonverter for å oppnå en mategass for fremstilling av råmetanol. Ren metanol kan fremstilles ved rensing og omsettes i en katalytisk karbonyleringsreaktor med minst en andel av den strøm av i det vesentlige ren karbonmonoksydgass fra strømmen 15 for å oppnå rå eddiksyre. Iseddik kan deretter fremstilles ved rensing. duct flow of 196803 standard m^ purified synthesis gas in pipeline 109 with the composition shown in column 12 of the table. This is the suitable gas composition for mixing with unconverted return gas from a catalytic methanol converter to obtain a feed gas for the production of crude methanol. Pure methanol can be produced by purification and reacted in a catalytic carbonylation reactor with at least a portion of that stream of substantially pure carbon monoxide gas from stream 15 to obtain crude acetic acid. Glacial vinegar can then be produced by purification.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en produktstrøm av renset syntesegass egnet for omdannelse til metanol, og en CO-rik produktgasstrøm, karakterisert ved at den omfatter: 1) omsetning av et hydrokarbonholdig eller oksygenert hydrokarbonholdig organisk materiale med en fri oksygenholdig gass i reaksjonssonen i en frittflytende ikke-katalytisk partialok-sydas jonsgassgenerator ved en temperatur innen området 700-1650°C og ved et trykk innen området 1-250 atm., for å fremstille en avløpsgass omfattende H2, CO, H20, faste partikler av karbon og aske og minst én gass fra gruppen bestående av C02, H2S, COS, CH4, NH3, N2 og Ar; 2) splitting av avløpsgasstrømmen fra (1) i en første og andre strøm og samtidig videre behandling av disse i separate første og andre sekvenser av trinn; 3) avkjøling av den første gasstrøm fra (2) i den første sekvens ved indirekte varmeveksling i en separat varmevekslingssone, rensing for å fjerne medrevne faststoffer og fjerning av vann; 4) rensing av minst én del av gasstrømmen fra (3) i en første gassrensesone og separering av minst én gass fra gruppen CO,,, H2S, COS, CH^ og NH^ for å gi en renset strøm av syntesegass i det vesentlige fri for gassformige svovelforbindelser; 5) oppdeling av den rensede strøm av syntesegass fra (4) i to strømmer og tilførsel av den første av disse til en CO-separeringssone, hvorfra nevnte produktstrøm av CO-rik gass og en separat strøm av H2~rik gass fjernes; 6) avkjøling og rensing av den andre gasstrøm fra (2)ved direkte kontakt med vann for derved å fjerne medrevne faste partikler og å øke H20/C0-molforholdet for gasstrømmen til en verdi innen området 2-5; 7) omsetning av CO og H20 i gasstrømmen fra (6) i en vann-gass-skif tomdanningssor.e for å gi en H2~rik gasstrøm; 8) fjerning av H20 og rensing av minst en andel av den H2~rike gasstrøm fra (7) i en andre gassrensesone og separering derfra av minst én gass fra gruppen C02, H2S, COS, CH^ og NH^ for å gi en renset E^-rik gasstrøm i det vesentlige fri for gassformige svovelforbindelser; og 9) blanding av minst en andel av den andre avdelte strøm av renset syntesegass fra (5) med fra 0-100% av den1. Process for producing a product stream of purified synthesis gas suitable for conversion to methanol, and a CO-rich product gas stream, characterized in that it comprises: 1) reaction of a hydrocarbon-containing or oxygenated hydrocarbon-containing organic material with a free oxygen-containing gas in the reaction zone in a free-flowing non-catalytic partial alk-sydas ion gas generator at a temperature in the range 700-1650°C and at a pressure in the range 1-250 atm., to produce a waste gas comprising H2, CO, H20, solid particles of carbon and ash and at least one gas from the group consisting of CO 2 , H 2 S, COS, CH 4 , NH 3 , N 2 and Ar; 2) splitting the waste gas stream from (1) into a first and second stream and simultaneously further processing these in separate first and second sequences of steps; 3) cooling the first gas stream from (2) in the first sequence by indirect heat exchange in a separate heat exchange zone, purification to remove entrained solids and removal of water; 4) purifying at least one part of the gas stream from (3) in a first gas purification zone and separating at least one gas from the group CO,,, H2S, COS, CH^ and NH^ to give a purified stream of synthesis gas essentially free for gaseous sulfur compounds; 5) dividing the purified stream of synthesis gas from (4) into two streams and supplying the first of these to a CO separation zone, from which said product stream of CO-rich gas and a separate stream of H2-rich gas are removed; 6) cooling and purifying the second gas stream from (2) by direct contact with water to thereby remove entrained solid particles and to increase the H20/C0 molar ratio of the gas stream to a value within the range of 2-5; 7) reacting CO and H 2 O in the gas stream from (6) in a water-gas shale void formation sor.e to give an H 2 -rich gas stream; 8) removing H20 and purifying at least a portion of the H2-rich gas stream from (7) in a second gas purification zone and separating therefrom at least one gas from the group CO2, H2S, COS, CH^ and NH^ to give a purified E^-rich gas stream substantially free of gaseous sulfur compounds; and 9) mixing at least a portion of the second separated stream of purified synthesis gas from (5) with from 0-100% of the P^-rike gasstrøm fra trinn (5) og minst en andel av den rensede I^-rike gasstrøm fra (8) for å oppnå en produktstrøm av renset syntesegass. P^-rich gas stream from step (5) and at least a portion of the purified I^-rich gas stream from (8) to obtain a product stream of purified synthesis gas. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at det skilles fra en'produktstrøm av CO-rik gass inneholdende 95-99 mol-% CO. 2. Method according to claim 1, characterized in that a product stream of CO-rich gas containing 95-99 mol% CO is separated. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den rensede strøm av syntesegass "i den første sekvens oppdeles i trinn (5) slik at den første strøm inneholder 5-50 volum-% av den rensede strøm av syntesegass. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the purified flow of synthesis gas "in the first sequence is divided in step (5) so that the first flow contains 5-50% by volume of the purified flow of synthesis gas. 4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at avløpsgasstrømm-en fra reaksjonssonen i trinn (1) og den rensede strøm av syntesegass fra trinn (4) har et molforhold H^/CO innen området 2-12. 4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the waste gas stream from the reaction zone in step (1) and the purified synthesis gas stream from step (4) have a mole ratio H 2 /CO within the range 2-12. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at produktstrømmen av renset syntesegass innstilles til et molforhold H^/CO innen området 2-4. 5. Method according to claim 4, characterized in that the product flow of purified synthesis gas is set to a molar ratio H 2 /CO within the range 2-4. 6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den andre splittede strøm fra trinn (2) reguleres til å inneholde ca. 20-70 volum-% av avløpgasstrømmen fra trinn (1), hvorved resten av denne utgjør nevnte første avdelte strøm. 6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second split stream from step (2) is regulated to contain approx. 20-70% by volume of the waste gas flow from step (1), whereby the rest of this constitutes the aforementioned first separated flow. 7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved- at en andel av gasstrømmen7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a proportion of the gas stream \ fra trinn (3) eller en andel av den H^-rike gasstrøm fra trinn (7) etter fjerning av vann, eller en andel av hver av disse gasstrømm-er, føres forbi den første og andre gassrensesone i de respektive sekvenser, og hver av de forbiførte gasstrømmer blandes med de dertil hørende rensede gasstrømmer. \ from step (3) or a portion of the H^-rich gas stream from step (7) after removal of water, or a portion of each of these gas streams, is passed past the first and second gas cleaning zones in the respective sequences, and each of the bypassed gas streams is mixed with the corresponding purified gas streams. 8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, k a' r a k t e r i s e r t' ved at en andel av den f^-rike gasstrøm fra trinn (8) eller en andel av produktstrømmen av renset syntesegass fra trinn (9)-, eller en andel- av hver av disse, til-bakeføres til gassgeneratoren i trinn (1).8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a portion of the f^-rich gas stream from step (8) or a portion of the product stream of purified synthesis gas from step (9)-, or a part of each of these is fed back to the gas generator in step (1).
NO781036A 1978-03-22 1978-03-22 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXYD. NO153131C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO781036A NO153131C (en) 1978-03-22 1978-03-22 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXYD.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO781036A NO153131C (en) 1978-03-22 1978-03-22 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXYD.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO781036L NO781036L (en) 1979-09-25
NO153131B true NO153131B (en) 1985-10-14
NO153131C NO153131C (en) 1986-01-22

Family

ID=19884114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO781036A NO153131C (en) 1978-03-22 1978-03-22 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXYD.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO153131C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO153131C (en) 1986-01-22
NO781036L (en) 1979-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4110359A (en) Production of cleaned and purified synthesis gas and carbon monoxide
US4081253A (en) Production of purified synthesis gas and carbon monoxide
US3920717A (en) Production of methanol
US11148985B2 (en) Process for oxidative conversion of methane to ethylene
US4189307A (en) Production of clean HCN-free synthesis gas
Spath et al. Preliminary screening--technical and economic assessment of synthesis gas to fuels and chemicals with emphasis on the potential for biomass-derived syngas
US3890113A (en) Production of methane
US6723756B2 (en) Aqueous separation of syngas components
RU2524720C2 (en) Complex installation for gas processing
RU2125538C1 (en) Method of producing synthetic gas (versions)
US4141696A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water and apparatus for water reclamation
US4205963A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water and apparatus for water reclamation
EP1419103A1 (en) Gasification process for ammonia/urea production
US4338292A (en) Production of hydrogen-rich gas
RU2005140943A (en) METHOD FOR PRODUCING AND REMOVING OLEFINS
US4341531A (en) Production of methane-rich gas
NO780801L (en) PREPARATION OF PUREED SYNTHESIS GAS AND CARBON MONOXIDE
US3927998A (en) Production of methane-rich gas stream
EP0005138B1 (en) Process for producing synthesis gas with wash water purification and novel flash column for use in said process
US3927997A (en) Methane-rich gas process
US3928001A (en) Production of methane
NO159442B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF METHANOL OUT OF A COMPLEMENTARY GAS FLOW CONSISTING OF A HYDROGEN AND CARBON MONOXIDE MIXTURE.
NO136463B (en)
US4402709A (en) Simultaneous production of clean dewatered and clean saturated streams of synthesis gas
NO153131B (en) PROCEDURE FOR PREPARING PURIFIED SYNTHESIC GAS AND CARBON MONOXIDE