WO2017063732A1 - Verfahren zur bereitstellung eines kohlenmonoxidreichen produktstroms - Google Patents

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WO2017063732A1
WO2017063732A1 PCT/EP2016/001662 EP2016001662W WO2017063732A1 WO 2017063732 A1 WO2017063732 A1 WO 2017063732A1 EP 2016001662 W EP2016001662 W EP 2016001662W WO 2017063732 A1 WO2017063732 A1 WO 2017063732A1
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Bernd Klein
Christian EBERL
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    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing a
  • High purity carbon monoxide is typically recovered by cryogenic separation of synthesis gas, which is usually produced via catalytic conversion, partial oxidation, autothermal reforming, and / or steam reforming of coal, natural gas, and / or hydrocarbonaceous feeds.
  • EP 0 130 284 A2 describes a process for recovering pure carbon monoxide from a gas mixture containing predominantly hydrogen and carbon monoxide.
  • the gas mixture produced is compacted, adsorptively freed from still containing carbon dioxide and water, and cooled until condensation of most of the carbon monoxide.
  • the remaining gaseous fraction is heated and discharged and the condensed carbon monoxide is expanded to degasify hydrogen dissolved therein.
  • the outgassed hydrogen is recirculated to the gas mixture and the remaining carbon monoxide is partially vaporized and released in part as a product.
  • syngas In addition to the main components of hydrogen and carbon monoxide, syngas also comprises smaller amounts of argon, nitrogen and methane, the composition of the synthesis gas being dependent on the particular educts or starting materials in the production. For many processes based on synthesis gas, such as, for example, the production of methanol, however, a minimum purity of the gas mixture and, moreover, a specific ratio of hydrogen to carbon monoxide are required. Therefore, it is necessary, a purified synthesis gas with such a desired or
  • Synthesegassammeistrom combined, which has the desired stoichiometry number.
  • EP 0 898 136 B1 discloses a method of changing the composition of a gaseous synthesis feed stream comprising hydrogen and carbon monoxide in a first mole ratio by cryogenic separation to a gaseous synthesis gas product having a molar ratio of hydrogen to carbon monoxide of from 1: 1 to 1: 2 manufacture.
  • a gaseous synthesis gas product having a molar ratio of hydrogen to carbon monoxide of from 1: 1 to 1: 2 manufacture.
  • volume fluctuations in the synthesis gas or feed gas stream there are volume fluctuations of a carbon monoxide-rich product stream.
  • a storage for liquid carbon monoxide in the form of a container which is formed in or outside a cryogenic separation device these volume fluctuations are compensated by emptying or filling of the container.
  • an evaporator which is formed outside the cryogenic separation device used.
  • the object of the present invention is to improve corresponding methods, in particular their efficiency, and to reduce the design effort.
  • pressure level and "temperature level” to characterize pressures and temperatures, thereby indicating that corresponding pressures and temperatures in a given plant need not be used in the form of exact pressure or temperature values to realize the innovative concept.
  • pressures and temperatures typically range in certain ranges, such as ⁇ 1%, 5%, 10%, 20%, or even 50%
  • Corresponding pressure levels and temperature levels can be in disjoint areas or in areas that overlap one another.
  • pressure levels include unavoidable or expected pressure drops, for example, due to cooling effects.
  • temperature levels include unavoidable or expected pressure drops, for example, due to cooling effects.
  • Pressure levels are absolute pressures.
  • Liquid and gaseous streams or mixtures can be used here
  • Language being rich or poor in one or more components with “rich” for a content of at least 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% or 99.99% and “poor” for a content of at most 50%, 25%, 10%, 5%, 1%, 0.1% or 0.01% may be on a molar, weight or volume basis.
  • the term “predominantly” can correspond to the definition of "rich”.
  • Liquid and gaseous streams may also be enriched or depleted in one or more components as used herein, which terms refer to a corresponding level in a starting mixture from which the liquid or gaseous stream was obtained.
  • the liquid or gaseous stream is "enriched” if it is at least 1, 1, 5, 1, 5, 2, 5, 10, 100 or 1000 times “depleted” if it is not more than 0 , 9-fold, 0.5-fold, 0.1-fold, 0.01-fold or 0.001-fold content of a corresponding component, based on the starting mixture.
  • cryogenic separation device for a cryogenic separation device for the separation of fluids which at at a temperature level of below 100 ° C, in the present case at a temperature level of - 50 to -200 ° C, in particular at a temperature level of approx
  • the cryogenic separation device can, for example, comprise a distillation column which is arranged in a cold box or cold chamber, Further low-temperature separation devices can be arranged in the cold box, as also explained below
  • a “distillation column” is used here Spoken a device that is used for separating at least two phases or fluids, in particular in
  • Distillation column can also be designed in the form of an interconnection of several column parts, which are interconnected via lines.
  • Distillation column or distillation column is preferably used in thermal separation processes.
  • a “compressor” as used herein is a device capable of compressing at least one gaseous stream of at least one
  • Input pressure at which it is supplied to the compressor is set to at least a final pressure at which it is removed from the compressor.
  • a compressor forms a structural unit, which, however, can have a plurality of "compressor stages” in the form of piston, screw and / or Schaufelrad- or turbine assemblies (ie axial or radial compressor stages). In particular, be corresponding compressor stages by means of a common drive, for example via a common shaft driven.
  • the present invention relates to a method for providing a
  • the method comprises a first method mode and a second method
  • Process mode wherein the feed amount of the carbon monoxide contained in the feed stream and the removal amount of the carbon monoxide-rich gaseous stream in the second process mode in the second process mode are each a difference amount less than in the first process mode.
  • the removal amount of the carbon monoxide-rich liquid stream in the second process mode is increased by a difference amount that is 0.8 times to 1.2 times the difference amount between the
  • Extraction amount of the carbon monoxide-rich gaseous stream in the first process mode and the second process mode corresponds.
  • the present invention preferably evaporates the liquid carbon monoxide-rich stream from the cryogenic separation device therein
  • Made heat exchanger which is also used in the cooling of the carbon monoxide-containing feed stream or an output stream from which the carbon monoxide-containing feed stream is formed, is used.
  • Feed stream is subject to fluctuations in quantity and concentration, e.g. caused by a dryer station upstream of the cryogenic separation device. These variations can be intercepted or buffered in the context of the present invention in a simple and cost-effective manner. For example, a smaller proportion of CO in the synthesis gas or a smaller amount of the synthesis gas as a whole also reduces the amount of carbon monoxide-containing feed stream into the cryogenic separator fed carbon monoxide, which, in a single, constant operating mode, the
  • Cryogenic separator is stored even in liquid form.
  • carbon monoxide-rich product stream are kept constant by the Less amount of carbon monoxide is offset by an increase in the removal amount of the liquid, carbon monoxide-rich stream. Also in this case, no separate storage container, with the disadvantages explained, must be used in the context of the present invention.
  • the amount of carbon monoxide rich liquid stream removal in the second mode of operation would be increased by exactly the amount by which the amount of carbon monoxide rich gaseous effluent is reduced.
  • the amount of carbon monoxide rich liquid stream removal in the second mode of operation would be increased by exactly the amount by which the amount of carbon monoxide rich gaseous effluent is reduced.
  • Fluctuation ranges between 0.8 times and 1.2 times those
  • Difference quantity can be used, which simplifies the scheme or a
  • Hysteresis behavior allows for a control.
  • a high carbon monoxide rich recycle stream is further removed from the compressor and into the
  • substantially all of the high carbon monoxide rich gaseous and substantially all of the high carbon monoxide rich liquid stream is used to provide the high carbon monoxide rich product stream and the recycle stream. At the same time, to provide the carbon monoxide-rich product stream and the
  • carbon monoxide-rich gaseous and carbon monoxide-rich liquid stream used. Additional carbon monoxide, for example from a storage tank, is preferably not used.
  • the cryogenic separation device comprises a distillation column.
  • cryogenic or cryogenic processes have distillation columns due to their
  • carbon monoxide-rich liquid stream is used. This allows targeted filling or emptying of the product reservoir in the process and maintenance of a compact design of the cryogenic separation device without any additional design effort.
  • a bubble tray, valve bottom and / or chimney neck of the distillation column is used as the product store.
  • Design of the product storage within the distillation column can advantageously be carried out a variety of installations as product storage, whereby the structure of the designed as a product storage column bottom can be adapted to the respective structure of the remaining trays.
  • a corresponding bubble tray, valve bottom and / or fireplace floor is dimensioned larger in contrast to conventional systems in particular, so that he to
  • Distillation column formed in two parts and includes a first and a second column part.
  • the first column part corresponds functionally to a lower part of a conventional one-part distillation column
  • the second column part corresponds to the upper part.
  • the sump of the second column part can be used as the product storage, which also includes a targeted filling or emptying of the
  • the upper part of the distillation column may be formed as a separator or phase separator.
  • Phase separator of a heat exchanger whose original task is the separation of the liquid and gaseous phase before task on the heat exchanger, used as a product storage.
  • a process upstream of the process to control a level of the product storage, a process upstream of the process
  • Adsorber Station determined measured value used.
  • An upstream Adsorberstation determines, for example, the content or amount of carbon monoxide of the
  • Synthesis gas or the amount of synthesis gas in total which is used to provide the feed stream containing carbon monoxide, and can calculate from this the difference between the required amount of product and the amount of carbon monoxide-rich product stream.
  • the sign of the difference quantity gives a rash about a possible filling or emptying of the product memory.
  • the carbon monoxide-containing feed stream is formed using a synthesis gas stream, wherein the synthesis gas stream and / or the
  • Distillation or upstream of it can be depleted of hydrogen, methane, argon and / or nitrogen.
  • a depletion of the impurities hydrogen, methane, argon and / or nitrogen increases the purity and thus the valence of the carbon monoxide-rich product stream, which is particularly advantageous for further processing or use steps.
  • Figure 1 shows a flow chart of a preferred embodiment of a cryogenic one
  • FIG. 2 shows a flow chart of a further preferred embodiment of FIG.
  • Carbon Monoxide separating device adapted to carry out a preferred embodiment of the method according to the invention. Therefore, explanations regarding a separator also pertain to the method and vice versa.
  • a preferred embodiment of a cryogenic Abtren n is shown, in which a distillation column 30 (one-part distillation column in Figure 1) or 30a, 30b (two-part distillation column in Figure 2) is used.
  • a synthesis gas stream a which in a pressure range of about 60 bar and a
  • Temperature range of about 30 ° C is fed into a cold box 100 and in a first heat exchanger 10 against cold product streams b, d, c on a
  • phase formed by condensation are, in a separate and not shown in the drawing process in a first hydrogen-rich gas phase leaving the system, and a carbon monoxide-containing feed stream a ', in particular impurities of methane (CH 4 ), nitrogen (N 2 ) and argon (Ar) are separated.
  • a second hydrogen-rich gaseous phase is separated overhead as a stripping column provided in the coldbox 100 and not shown in the drawings and is present outside the separator as a flash gas.
  • the carbon monoxide-containing feed stream a ' is distilled from its
  • distillation column 30 is formed in one piece, whereas the distillation column 30a, 30b in the further preferred embodiment shown in Figure 2 as a two-part
  • Distillation column 30a, 30b is formed.
  • the distillation column 30, 30a, 30b in particular carbon monoxide and methane are separated from each other by distillation at a pressure of preferably 2 to 15 bara, wherein the bottom product, a methane-rich liquid stream b, evaporated in the heat exchanger 10 and to the
  • the second heat exchanger 20 is designed as a reboiler and is used in particular for heating the distillation column 30, 30 a, 30 b.
  • Product memory 1 is designed in particular as a bell bottom, valve bottom and / or chimney neck.
  • the product reservoir 1 becomes a carbon monoxide-rich removed liquid stream d, which is vaporized and warmed in one or more heat exchangers 0, led to the compressor 40, and is compressed there.
  • a high carbon monoxide-rich product stream e in a product quantity and a carbon monoxide-rich recycle stream f in a recirculation amount are taken from the compressor 40.
  • the carbon monoxide-rich recycle stream f is split into a first carbon monoxide rich recycle stream g and a second high carbon recycle stream h, both recycle streams g, h to the top
  • carbon monoxide rich recycle stream g is passed below the product storage 1 in the distillation column 30, and the second carbon monoxide-rich recycle stream h is fed above the product storage 1 into the distillation column 30.
  • Product stream e taken in a product amount and a carbon monoxide-rich recycle stream f in a recirculation amount.
  • the carbon monoxide rich recycle stream f is in the first carbon monoxide-rich recycle stream g and in the second
  • split carbon monoxide-rich recycle stream h both recycle streams are relaxed to the pressure of the two-stage distillation column 30a, 30b.
  • the first carbon monoxide rich recycle stream g is in the first column part 30 a of
  • the second carbon monoxide-rich recycle stream h is fed into the second column section 30b of the distillation column.
  • the method comprises a first method mode and a second method mode.
  • the removal amount of the carbon monoxide-rich liquid product stream d is lower than in the second process mode.
  • Process mode is suitable for a larger feed quantity
  • the process mode is suitable for a lower amount of carbon monoxide-containing feed stream a.
  • the removal amount at the carbon monoxide-rich liquid product stream d, which is discharged from the product store 1, 1 ', is increased, ie the product store is emptied.
  • Carbon monoxide-rich gaseous stream c 'First carbon monoxide-rich gaseous stream d Carbon monoxide-rich liquid stream d' First carbon monoxide-rich liquid stream e Second carbon monoxide-rich liquid stream e Carbon monoxide-rich product stream f Carbon monoxide-rich recycle stream g First carbon monoxide-rich recycle stream h Second carbon monoxide rich recycle stream

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines kohlenmonoxidreichen Produktstroms (e) in einer Produktionsmenge, bei dem ein Kohlenmonoxid enthaltender Einsatzstrom (a') in einer Einspeisemenge in eine Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) eingespeist wird, wobei der Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) jeweils in einer Entnahmemenge ein kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom (c) und ein kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom (d) entnommen, erwärmt und gemeinsam einem Verdichter (40) zugeführt werden, und wobei dem Verdichter (40) der kohlenmonoxidreiche Produktstrom (e) in der Produktmenge und ein kohlenmonoxidreicher Rückführstrom (f) in einer Rückführmenge entnommen werden, wobei das Verfahren einen ersten Verfahrensmodus und einen zweiten Verfahrensmodus umfasst, wobei die Einspeisemenge des kohlenmonoxidreichen Einsatzstroms (a') und die Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms (c) in dem zweiten Verfahrensmodus jeweils um eine Differenzmenge geringer als in dem ersten Verfahrensmodus sind, und wobei die Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms (d) in dem zweiten Verfahrensmodus um eine Differenzmenge erhöht wird, die dem 0,8-fachen bis 1,2-fachen der Differenzmenge zwischen der Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms (c) in dem ersten Verfahrensmodus und dem zweiten Verfahrensmodus entspricht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bereitstellung eines kohlenmonoxidreichen Produktstroms
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines
kohlenmonoxidreichen Produktstroms gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Hochreines Kohlenmonoxid wird üblicherweise mittels kryogener Trennverfahren aus Synthesegas, das gewöhnlich über eine katalytische Umwandlung, partielle Oxidation, autotherme Reformierung und/oder Dampfreformierung von Kohle bzw. Koks, Erdgas und/oder kohlenwasserstoffhaltigen Einsätzen hergestellt wird, gewonnen.
In der EP 0 130 284 A2 wird ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Kohlenmonoxid aus einem überwiegend Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasgemisch beschrieben. Das erzeugte Gasgemisch wird verdichtetet, adsorptiv von noch enthaltendem Kohlendioxid und Wasser befreit, und bis zur Kondensation des überwiegenden Teils des Kohlenmonoxids abgekühlt. Die verbleibende gasförmige Fraktion wird erwärmt und abgegeben und das kondensierte Kohlenmonoxid wird zur Ausgasung von darin gelöstem Wasserstoff entspannt. Der ausgegaste Wasserstoff wird zum Gasgemisch zurückgeführt und das verbleibende Kohlenmonoxid wird zu einem Teil verdampft und zu einem Teil als Produkt abgegeben.
Neben den Hauptkomponenten Wasserstoff und Kohlenmonoxid umfasst Synthesegas auch geringere Mengen an Argon, Stickstoff und Methan, wobei die Zusammensetzung des Synthesegases abhängig von den jeweiligen Edukten bzw. Einsatzstoffen in der Herstellung ist. Für viele Prozesse, die auf Synthesegas beruhen, wie bspw. die Methanolherstellung, sind jedoch eine Mindestreinheit des Gasgemisches und zudem ein bestimmtes Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid gefordert. Daher ist es nötig, ein aufgereinigtes Synthesegas mit einem solchen gewünschten bzw.
geforderten Verhältnis bereitzustellen.
Beispielsweise aus der US 7,485,767 B2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Erdgas einerseits einer partiellen Oxidation oder einer autothermen Reformierung und andererseits einer Dampfreformierung zugeführt wird. Die partielle Oxidation bzw. die autotherme Reformierung einerseits und die Dampfreformierung andererseits sind also parallel angeordnet. Die jeweils gewonnenen Synthesegase werden zu einem
Synthesegassammeistrom vereinigt, der die gewünschte Stöchiometriezahl aufweist.
Die EP 0 898 136 B1 offenbart ein Verfahren zur Änderung der Zusammensetzung eines gasförmigen Synthesgasspeisestroms, der Wasserstoff und Kohlenmonoxid in einem ersten Molverhältnis umfasst, mittels kryogener Trennung, um ein gasförmiges Synthesegasprodukt mit einem Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid von 1 :1 bis 1 :2 herzustellen. Hierbei wird wenigstens ein Teil des gasförmigen
Synthesgasspeisestroms kondensiert und mittels nicht fraktionierender
Phasentrennung getrennt, wobei ein gasförmiger Synthesegasprozessstrom, der ohne weitere kryogene Trennung erwärmt wird, und ein kohlenmonoxidreicher Prozessstrom bereitgestellt werden.
Aufgrund von Mengen- und Konzentrationsschwankungen im Synthesegas- bzw. Einsatzgasstrom kommt es zu Mengenschwankungen eines kohlenmonoxidreichen Produktstroms. Üblicherweise werden durch Einsatz eines Speichers für flüssiges Kohlenmonoxid in Gestalt eines Behälters, der in oder außerhalb einer kryogenen Trenneinrichtung ausgebildet ist, diese Mengenschwankungen durch Entleeren bzw. Befüllen des Behälters ausgeglichen. Dabei wird zum Verdampfen des flüssigen Kohlenmonoxids aus dem Speicher üblicherweise ein Verdampfer, der außerhalb der kryogenen Trenneinrichtung ausgebildet ist, eingesetzt. Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, entsprechende Verfahren insbesondere in ihrer Effizienz zu verbessern und den konstruktiven Aufwand zu reduzieren.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur kryogenen CO Abtrennung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Vor der Erläuterung der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deren Grundlagen und die verwendeten Begriffe erläutert.
Zu Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Synthesegas, insbesondere bezüglich der partiellen Oxidation (engl. Partial Oxidation), der autothermen
Reformierung (Autothermal Reforming, ATR) und der Dampfreformierung (Steam Methane Reforming, SMR) sei auf einschlägige Lehrbuchartikel wie beispielsweise den Artikel "Gas Production" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,
Onlineausgabe 15. Dezember 2006, DOI 10.1002/14356007.a12_169.pub2, verwiesen.
Die vorliegende Anmeldung verwendet zur Charakterisierung von Drücken und Temperaturen die Begriffe "Druckniveau" und "Temperaturniveau", wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, dass entsprechende Drücke und Temperaturen in einer entsprechenden Anlage nicht in Form exakter Druck- bzw. Temperaturwerte verwendet werden müssen, um das erfinderische Konzept zu verwirklichen. Jedoch bewegen sich derartige Drücke und Temperaturen typischerweise in bestimmten Bereichen, die beispielsweise ± 1 %, 5%, 10%, 20% oder sogar 50% um einen
Mittelwert liegen. Entsprechende Druckniveaus und Temperaturniveaus können dabei in disjunkten Bereichen liegen oder in Bereichen, die einander überlappen.
Insbesondere schließen beispielsweise Druckniveaus unvermeidliche oder zu erwartende Druckverluste, beispielsweise aufgrund von Abkühlungseffekten, ein. Entsprechendes gilt für Temperaturniveaus. Bei den hier in bar angegebenen
Druckniveaus handelt es sich um Absolutdrücke.
Flüssige und gasförmige Ströme bzw. Gemische können im hier verwendeten
Sprachgebrauch reich oder arm an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei "reich" für einen Gehalt von wenigstens 50%, 75%, 90%, 95%, 99%, 99,5%, 99,9% oder 99,99% und "arm" für einen Gehalt von höchstens 50%, 25%, 10%, 5%, 1 %, 0,1 % oder 0,01 % auf molarer, Gewichts- oder Volumenbasis stehen kann. Der Begriff "überwiegend" kann der Definition von "reich" entsprechen. Flüssige und gasförmige Ströme können im hier verwendeten Sprachgebrauch ferner angereichert oder abgereichert an einer oder mehreren Komponenten sein, wobei sich diese Begriffe auf einen entsprechenden Gehalt in einem Ausgangsgemisch beziehen, aus dem der flüssige oder gasförmige Strom erhalten wurde. Der flüssige oder gasförmige Strom ist "angereichert", wenn dieser zumindest den 1 ,1 -fachen, 1 ,5-fachen, 2-fachen, 5-fachen, 10-fachen, 100-fachen oder 1.000-fachen Gehalt, "abgereichert", wenn er höchstens den 0,9-fachen, 0,5-fachen, 0,1 -fachen, 0,01-fachen oder 0,001 -fachen Gehalt einer entsprechenden Komponente, bezogen auf das Ausgangsgemisch, enthält.
Die vorliegende Erfindung verwendet den Begriff 'Tieftemperaturtrenneinrichtung" für eine kryogene Trenneinrichtung zur Auftrennung von Fluiden, die auf bei einem Temperaturniveau von unter 100 °C, im vorliegenden Fall auf einem Temperaturniveau von - 50 bis -200 °C, insbesondere auf einem Temperatumiveau von ca. -185 °C, betrieben wird. Die Tieftemperaturtrenneinrichtung kann bspw. eine Destillationssäule umfassen, die in einer Coldbox bzw. Kältekammer angeordnet ist. In der Coldbox können weitere Tieftemperaturtrenneinrichtungen angeordnet sein, wie auch nachfolgend erläutert. Eine "Destillationssäule" ist im hier verwendeten Sprachgebrauch eine Vorrichtung, die zum Trennen von wenigstens zwei Phasen bzw. Fluiden, die insbesondere im
Gegenstrom miteinander in Kontakt gebracht werden, eingerichtet ist. Eine
Destillationssäule kann auch in Form einer Verschaltung von mehreren Säulenteilen ausgebildet sein, die über Leitungen miteinander verbunden sind. Eine
Destillationssäule bzw. Destillationskolonne wird vorzugsweise bei thermischen Trennverfahren verwendet.
Ist hier davon die Rede, dass ein Strom "aus Fluid" eines anderen Stroms gebildet wird, sei hierunter sowohl verstanden, dass zur Bildung des weiteren Stroms sämtliches Fluid des Ausgangsstroms verwendet wird, es kann jedoch auch nur ein Teil eines entsprechenden Ausgangsstroms, beispielsweise nach Abtrennung anderer Komponenten, beispielsweise von Kondensaten, verwendet werden.
Ein "Verdichter" ist im hier verwendeten Sprachgebrauch eine Vorrichtung, die zum Verdichten wenigstens eines gasförmigen Stroms von wenigstens einem
Eingangsdruck, bei dem dieser dem Verdichter zugeführt wird, auf wenigstens einen Enddruck, bei dem dieser dem Verdichter entnommen wird, eingerichtet ist. Ein Verdichter bildet eine bauliche Einheit, die jedoch mehrere "Verdichterstufen" in Form von Kolben-, Schrauben- und/oder Schaufelrad- bzw. Turbinenanordnungen (also Axial- oder Radialverdichterstufen) aufweisen kann. Insbesondere werden entsprechende Verdichterstufen mittels eines gemeinsamen Antriebs, beispielsweise über eine gemeinsame Welle, angetrieben.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines
kohienmonoxidreichen Produktstroms in einer Produktionsmenge, bei dem ein Kohlenmonoxid enthaltender Einsatzstrom in einer Einspeisemenge in eine
Tieftemperaturtrenneinrichtung eingespeist wird, wobei der
Tieftemperaturtrenneinrichtung jeweils in einer Entnahmemenge ein
kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom, der erwärmt wird, und ein
kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom, der verdampft und erwärmt wird, entnommen und gemeinsam einem Verdichter zugeführt werden. Dem Verdichter werden der kohlenmonoxidreiche Produktstrom in der Produktmenge und ein
kohlenmonoxidreicher Rückführstrom in einer Rückführmenge entnommen.
Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensmodus und einen zweiten
Verfahrensmodus, wobei die Einspeisemenge des im Einsatzstrom enthaltenen Kohlenmonoxids und die Entnahmemenge des kohienmonoxidreichen gasförmigen Stroms in dem zweiten Verfahrensmodus jeweils um eine Differenzmenge geringer als in dem ersten Verfahrensmodus sind. Die Entnahmemenge des kohienmonoxidreichen flüssigen Stroms in dem zweiten Verfahrensmodus wird um eine Differenzmenge erhöht, die dem 0,8-fachen bis 1 ,2-fachen der Differenzmenge zwischen der
Entnahmemenge des kohienmonoxidreichen gasförmigen Stroms in dem ersten Verfahrensmodus und dem zweiten Verfahrensmodus entspricht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können durch die zwei verschiedenen Verfahrensmodi Schwankungen in der Menge des über den Einsatzstrom
eingespeisten Kohlenmonoxids ausgeglichen werden. In dem zweiten
Verfahrensmodus, in dem weniger Kohlenmonoxid über den Einsatzstrom in die Tieftemperaturtrenneinrichtung eingespeist wird, und daher ohne zusätzliche
Maßnahmen auch die Menge des insgesamt entnehmbaren kohienmonoxidreichen Produktstroms zwangsläufig geringer ist, werden entsprechende Mindermengen durch die Entnahme des kohienmonoxidreichen flüssigen Stroms ausgeglichen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo entsprechende Schwankungen wie erläutert durch den Einsatz eines externen Puffer- bzw. Speicherbehälters ausgeglichen werden, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, einen flüssigen
kohlenmonoxidreichen Strom direkt und ausschließlich der
Tieftemperaturtrenneinrichtung zu entnehmen, die hierzu entsprechend ertüchtigt wird, indem beispielsweise, wie auch nachfolgend erläutert, ein Kaminhalsboden oder ein Sumpfbehälter in seiner Kapazität erweitert wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann daher auf separate Speicherbehälter und auf aufwendige Mittel zur Einspeisung und separaten Rückverdampfung von flüssigem Kohlenmonoxid in bzw. aus entsprechenden Speicherbehältern verzichtet werden. Im Rahmen der
vorliegenden Erfindung wird die Verdampfung des flüssigen kohlenmonoxidreichen Stroms aus der Tieftemperaturtrenneinrichtung vorzugsweise in demselben
Wärmetauscher vorgenommen, der auch bei der Abkühlung des Kohlenmonoxid enthaltenden Einsatzstroms bzw. eines Ausgangsstroms, aus dem der Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom gebildet wird, eingesetzt wird.
Der zur Tieftemperaturtrenneinrichtung geführte Kohlenmonoxid enthaltende
Einsatzstrom unterliegt Mengen- und Konzentrationsschwankungen, z.B. verursacht durch eine der Tieftemperaturtrenneinrichtung vorgeschalteten Trocknerstation. Diese Schwankungen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf einfache und kostengünstige Weise abgefangen bzw. abgepuffert werden. Beispielsweise einen geringeren CO-Anteil im Synthesegas oder eine geringere Menge des Synthesegases insgesamt verringert sich auch die Menge des über den Kohlenmonoxid enthaltenden Einsatzstrom in die Tieftemperaturtrenneinrichtung eingespeisten Kohlenmonoxids, wodurch sich, in nur einem einzigen, konstanten Betriebsmodus, die
Produktionsmenge eines kohlenmonoxidreichen Produktstroms verringern würde. Durch den ersten Betriebsmodus kann bei einer erhöhten Menge an zugeführtem Kohlenmonoxid die Produktionsmenge des kohlenmonoxidreichen Produktstroms konstant gehalten werden, indem überschüssiges Kohlenmonoxid in der
Tieftemperaturtrenneinrichtung selbst in flüssiger Form gespeichert wird. Eine
Ausleitung und Überführung in einen separaten Speicherbehälter ist nicht erforderlich. Hierdurch ergeben sich neben einer Reduzierung des apparativen Aufwands auch geringere Kälteverluste. Darüberhinaus kann durch den zweiten Verfahrensmodus, bei geringeren Mengen an Kohlenmonoxid, die Produktionsmenge des
kohlenmonoxidreichen Produktstroms konstant gehalten werden, indem die Mindermenge an Kohlenmonoxid über eine Erhöhung der Entnahmemenge des flüssigen, kohlenmonoxidreichen Stroms ausgeglichen wird. Auch in diesem Fall muss im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein separater Speicherbehälter, mit den erläuterten Nachteilen, eingesetzt werden.
Um einen völlig identische Menge des kohlenmonoxidreichen Produktstroms in dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus bereitzustellen, würde die Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms in dem zweiten Betriebsmodus um genau die Menge erhöht, um die sich die Enthahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms verringert. Es können jedoch auch die erläuterten
Schwankungsbreiten zwischen dem 0,8-fachen und dem 1 ,2-fachen dieser
Differenzmenge verwendet werden, was die Regelung vereinfacht bzw. ein
Hystereseverhalten bei einer Regelung zulässt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Verdichter ferner ein kohlenmonoxidreicher Rückführstrom entnommen und in die
Tieftemperaturtrenneinrichtung rückgeführt. Eine Rückführung einer Teilmenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen bzw. flüssigen Produktstroms als
kohlenmonoxidreicher Rückführstrom ermöglicht eine gezielte Kontrolle bzw.
Steuerung der Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen Produktstroms. Durch eine Entspannung des Rückführstroms kann außerdem Kälte gewonnen werden, mittels derer unvermeidliche Kälteverluste ausgeglichen werden können.
Darüber hinaus entspricht in dem Verfahren eine Summe aus der Rückführmenge des kohlenmonoxidreichen Rückführstroms und der Produktmenge des
kohlenmonoxidreichen Produktstroms vorzugsweise dem 0,8-fachen bis 1 ,2-fachen einer Summe aus der Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms und des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms. Es werden also
vorzugsweise im Wesentlichen der gesamte kohlenmonoxidreiche gasförmige und im Wesentlichen der gesamte kohlenmonoxidreiche flüssige Strom zur Bereitstellung des kohlenmonoxidreichen Produktstroms und des Rückführstroms verwendet. Gleichzeitig werden zur Bereitstellung des kohlenmonoxidreichen Produktstroms und des
Rückführstroms vorzugsweise im Wesentlichen ausschließlich der
kohlenmonoxidreiche gasförmige und kohlenmonoxidreiche flüssige Strom verwendet. Zusätzliches Kohlenmonoxid, beispielsweise aus einem Speicherbehälter, wird vorzugsweise nicht eingesetzt.
Bevorzugt umfasst die Tieftemperaturtrenneinnchtung eine Destillationssäule. Bei tiefkalten bzw. kryogenen Prozessen weisen Destillationssäulen aufgrund ihres
Aufbaus und ihrer Betriebsweise eine sehr gute thermische Trennleistung von Fluiden auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ferner auf bestehende
Anlagen konzepte zurückgegriffen werden. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Produktspeicher in der Destillationssäule zur Speicherung einer
kohlenmonoxidreichen Flüssigkeit eingesetzt, die zur Bereitstellung des
kohlen monoxidreichen flüssigen Stroms verwendet wird. Dies erlaubt ein gezieltes Befüllen bzw. Entleeren des Produktspeichers in dem Prozess und eine Beibehaltung eines kompakten Aufbaus der Tieftemperaturtrenneinnchtung ohne einen konstruktiven Mehraufwand.
Bevorzugt wird ein Glockenboden, Ventilboden und/oder Kaminhalsboden der Destillationssäule als der Produktspeicher verwendet. Durch eine flexible
Ausgestaltung des Produktspeichers innerhalb der Destillationssäule können vorteilhafterweise eine Vielzahl an Einbauten als Produktspeicher ausgeführt werden, wodurch der Aufbau des als Produktspeicher ausgebildeten Kolonnenbodens an den jeweiligen Aufbau der übrigen Kolonnenböden angepasst werden kann. Ein entsprechender Glockenboden, Ventilboden und/oder Kaminboden wird im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen insbesondere größer dimensioniert, so dass er zur
Aufnahme einer größeren Menge der kohlenmonoxidreichen Flüssigkeit befähigt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Destillationssäule zweiteilig ausgebildet und umfasst einen ersten und einen zweiten Säulenteil. Der erste Säulenteil entspricht dabei funktionell einem unteren Teil einer herkömmlichen einteiligen Destillationssäule, der zweite Säulenteil dem oberen Teil. In diesem Fall kann der Sumpf des zweiten Säulenteils als der Produktspeicher verwendet werden, was ebenfalls ein gezieltes Befüllen bzw. Entleeren des
Produktspeichers in dem Prozess erlaubt. Darüber hinaus ermöglicht auch diese Ausgestaltung der Erfindung eine Beibehaltung der kompakten Ausfertigung der Tieftemperaturtrenneinrichtung ohne konstruktiven Mehraufwand.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der obere Teil der Destillationssäule als Abscheider oder Phasentrenner ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Phasentrenner eines Wärmetauschers, dessen orginäre Aufgabe die Trennung der flüssigen und gasförmigen Phase vor Aufgabe auf den Wärmetauscher ist, als Produktspeicher verwendet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Regelung eines Füllstands des Produktspeichers ein in einer dem Verfahren vorgelagerten
Adsorberstation ermittelter Messwert verwendet. Eine vorgelagerte Adsorberstation bestimmt beispielsweise den Gehalt bzw. die Menge des Kohlenmonoxids des
Synthesegases oder die Menge des Synthesegases insgesamt, das zur Bereitstellung des Kohlenmonoxid enthaltenden Einsatzstroms verwendet wird, und kann hieraus die Differenzmenge zwischen der benötigten Produktmenge und der Menge des kohlenmonoxidreichen Produktstroms errechnen. Das Vorzeichen der Differenzmenge gibt Ausschlag über ein evtl. Befüllen oder Entleeren des Produktspeichers.
Bevorzugt wird der Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom unter Verwendung eines Synthesegasstroms gebildet, wobei der Synthesegasstrom und/oder der
Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom in der Kolonne und/oder der
Destillationssäule oder stromauf hiervon an Wasserstoff, Methan, Argon und/oder Stickstoff abgereichert werden kann. Eine Abreicherung an den Verunreinigungen Wasserstoff, Methan, Argon und/oder Stickstoff erhöht die Reinheit und somit auch die Wertigkeit des kohlenmonoxidreichen Produktstroms, was insbesondere für weitere Verarbeitungs- bzw. Verwendungsschritte von Vorteil ist.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt ein Fließbild einer bevorzugten Ausgestaltung einer kryogenen
Abtrenneinrichtung für Kohlenmonoxid, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Figur 2 zeigt ein Fließbild einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
kryogenen Abtrenneinrichtung für Kohlenmonoxid, die dazu eingerichtet ist, eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Ausführungsform(en) der Erfindung
Die genannten Figuren zeigen eine vereinfachte Darstellung einer kryogenen
Abtrenneinrichtung für Kohlenmonoxid, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Daher betreffen Erläuterungen bezüglich einer Abtrenneinrichtung auch das Verfahren und umgekehrt.
In den Figuren 1 und 2 ist jeweils eine bevorzugte Ausgestaltung einer kryogenen Abtren neinrichtung für Kohlenmonoxid dargestellt, in der eine Destillationssäule 30 (einteilige Destillationssäule in Figur 1 ) bzw. 30a, 30b (zweiteilige Destillationssäule in Figur 2) zum Einsatz kommt.
Im Folgenden werden zunächst Elemente beschrieben, welche jeweils in den Figuren 1 und 2 auf analoge Weise verwendet werden. Diese (beispielsweise baugleichen) Elemente sind in den Figuren 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Anschließend werden die unterschiedlichen Elemente in den Figuren 1 und 2, die jeweils gemäß bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung unterschiedlich zueinander ausgestaltet sind, im Detail erläutert.
Ein Synthesegasstrom a, der in einem Druckbereich von ca. 60 bar und einem
Temperaturbereich von ca. 30 °C vorliegt, wird in eine Coldbox 100 eingespeist und in einen ersten Wärmetauscher 10 gegen kalte Produktströme b, d, c auf ein
Temperaturniveau von ca. -185 °C abgekühlt und teilweise kondensiert. Die durch Kondensation entstandenen Phasen werden, in einem gesonderten und in den Zeichnungen nicht dargestelltem Prozess in eine erste wasserstoffreiche Gasphase, die das System verlässt, und einen Kohlenmonoxid enthaltenden Einsatzstrom a', der insbesondere Verunreinigungen an Methan (CH4), Stickstoff (N2) und Argon (Ar) aufweist, getrennt. Eine zweite wasserstoffreiche Gasphase wird als Kopfprodukt in einer Stripkolonne, die in der Coldbox 100 bereitgestellt und in den Zeichungen nicht dargestellt ist, abgetrennt und liegt außerhalb der Trenneinrichtung als Flashgas vor. Der Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom a' wird destillativ von seinen
Verunreinigungen in einer Destillationssäule 30, 30a, 30b befreit.
In der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung ist die Destillationssäule 30 einteilig ausgebildet, wohingegen die Destillationssäule 30a, 30b in der in Figur 2 dargestellten weiteren bevorzugten Ausgestaltung als eine zweiteilige
Destillationssäule 30a, 30b ausgebildet ist. In der Destillationssäule 30, 30a, 30b werden insbesondere Kohlenmonoxid und Methan destillativ voneinander getrennt bei einem Druck von vorzugsweise 2 bis 15 bara, wobei das Sumpfprodukt, ein methanreicher flüssiger Strom b, im Wärmetauscher 10 verdampft und an die
Anlagengrenze abgegeben wird. Der zweite Wärmetauscher 20 ist als Reboiler ausgeführt und dient insbesondere zum Heizen der Destillationssäule 30, 30a, 30b.
In der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung wird ein
kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom c, der von dem Kopf der Destillationssäule 30 abgeführt wird, in dem ersten und zweiten Wärmetauscher 10, 20 angewärmt bzw. erwärmt, zu einem Verdichter 40 geführt und dort vorzugsweise auf einen Druck zwischen 5 und 50 bara verdichtet . Im oberen Teil der Destillationssäule 30 ist ein Produktspeicher 1 , der flüssiges Kohlenmonoxid speichert, ausgebildet. Der
Produktspeicher 1 ist insbesondere als ein Glockenboden, Ventilboden und/oder Kaminhalsboden ausgebildet. Dem Produktspeicher 1 wird ein kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom d entnommen, der in einem oder mehreren Wärmetauschern 0 verdampft und angewärmt wird, zu dem Verdichter 40 geführt, und dort verdichtet wird. Dem Verdichter 40 wird nun ein kohlenmonoxidreicher Produktstrom e in einer Produktmenge und ein kohlenmonoxidreicher Rückführstrom f in einer Rückführmenge entnommen. Der kohlenmonoxidreiche Rückführstrom f wird in einen ersten kohlenmonoxidreichen Rückführstrom g und in einen zweiten kohlenmonoxidreichen Rückführstrom h aufgeteilt, wobei beide Rückführströme g, h auf den oben
angegebenen Druck der Destillationssäule 30 entspannt werden. Der erste
kohlenmonoxidreiche Rückführstrom g wird unterhalb des Produktspeichers 1 in die Destillationssäule 30 geführt, und der zweite kohlenmonoxidreiche Rückführstrom h wird oberhalb des Produktspeichers 1 in die Destillationssäule 30 geführt.
In der in Figur 2 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung wird ein erster
kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom c', der von dem Kopf des ersten Säulenteils 30a der Destillationssäule abgeführt wird, in deren zweiten Säulenteil überführt. Der Sumpf des zweiten Säulenteils 30b der Destillationssäule ist als Produktspeicher V ausgeführt. Am Kopf des zweiten Säulenteils der Destillationssäule 30b wird ein kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom c abgezogen, in dem ersten und zweiten Wärmetauscher 10, 20 angewärmt und zu dem Verdichter 40 geführt und dort verdichtet. Dem Produktspeicher 1 ' wird ein erster kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom d' entnommen und in einen zweiten kohlenmonoxidreichen flüssigen Strom d", der in die Destillationssäule 30a zurückgeführt wird, und den kohlenmonoxidreichen flüssigen Strom d aufgeteilt. Der kohlenmonoxidreiche flüssige Strom d wird in dem ersten Wärmetauscher 10 verdampft und angewärmt, zu dem Verdichter 40 geführt und dort verdichtet. Dem Verdichter 40 wird nun ein kohlenmonoxidreicher
Produktstrom e in einer Produktmenge und ein kohlenmonoxidreicher Rückführstrom f in einer Rückführmenge entnommen. Der kohlenmonoxidreiche Rückführstrom f wird in den ersten kohlenmonoxidreichen Rückführstrom g und in den zweiten
kohlenmonoxidreichen Rückführstrom h aufgeteilt, wobei beide Rückführströme auf den Druck der zweistufigen Destillationssäule 30a, 30b entspannt werden. Der erste kohlenmonoxidreiche Rückführstrom g wird in den ersten Säulenteil 30a der
Destillationssäule geführt und der zweite kohlenmonoxidreiche Rückführstrom h wird in den zweiten Säulenteil 30b der Destillationssäule geführt. In beiden dargestellten bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung umfasst das Verfahren einen ersten Verfahrensmodus und einen zweiten Verfahrensmodus. In dem ersten Verfahrensmodus ist die Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen flüssigen Produktstroms d geringer als in dem zweiten Verfahrensmodus. Der erste
Verfahrensmodus eignet sich für eine größere Einspeisemenge an
kohlen monoxidreichem Einsatzstrom a'. Es erfolgt ein Befüllen des Produktspeichers 1 , 1 ', um die benötigte Produktmenge an dem kohlenmonoxidreichen flüssigen
Produktstrom e nicht zu überschreiten und eine Speichermenge für den zweiten Betriebsmodus bereitzustellen. In dem zweiten Verfahrensmodus ist die
Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms c geringer als in dem zweiten Verfahrensmodus. Der Verfahrensmodus ist geeignet für eine geringere Menge des Kohlenmonoxid enthaltenden Einsatzstroms a. Um eine gleichbleibende Produktionsmenge an kohlenmonoxidreichem Produktstrom e bereitzustellen, wird nun die Entnahmemenge an dem kohlenmonoxidreichen flüssigen Produktstrom d, der aus dem Produktspeicher 1 , 1 ' abgeführt wird, erhöht, d.h. es erfolgt ein Leeren des Produktspeichers.
Bezugszeichenliste
1 , V Produktspeicher
10 Erster Wärmetauscher
20 Zweiter Wärmetauscher
30, 30a, 30b Destillationssäule
40 Verdichter
100 Tieftemperaturtrenneinrichtung
a Synthesegasstrom
a' Kohlenmonoxid enthaltender Einsatzstrom b Methan reicher flüssiger Strom
c Kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom c' Erster kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom d Kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom d" Erster kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom d" Zweiter kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom e Kohlenmonoxidreicher Produktstrom f Kohlenmonoxidreicher Rückführstrom g Erster kohlenmonoxidreicher Rückführstrom h Zweiter kohlenmonoxidreicher Rückführstrom

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Bereitstellung eines kohlenmonoxidreichen Produktstroms (e) in einer Produktionsmenge, bei dem
- ein Kohlenmonoxid enthaltender Einsatzstrom (a, a') in einer Einspeisemenge in eine Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) eingespeist wird,
- der Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) jeweils in einer Entnahmemenge ein kohlenmonoxidreicher gasförmiger Strom (c), der erwärmt wird und ein kohlenmonoxidreicher flüssiger Strom (d), der verdampft und erwärmt wird, entnommen, und gemeinsam einem Verdichter (40) zugeführt werden, und
- dem Verdichter (40) der kohlenmonoxidreiche Produktstrom (e) in der
Produktmenge und ein kohlenmonoxidreicher Rückführstrom (f) in einer Rückführmenge entnommen werden, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Verfahren einen ersten Verfahrensmodus und einen zweiten
Verfahrensmodus umfasst, wobei die Einspeisemenge des im
Einsatzgasstrom (a, a') enthaltenen Kohlenmonoxids und die
Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms (c) in dem zweiten Verfahrensmodus jeweils um eine Differenzmenge geringer als in dem ersten Verfahrensmodus sind, und
- dass die Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms (d) in dem zweiten Verfahrensmodus um eine Differenzmenge erhöht wird, die dem 0,8-fachen bis 1 ,2-fachen der Differenzmenge zwischen der Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen Stroms (c) in dem ersten
Verfahrensmodus und dem zweiten Verfahrensmodus entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem dem Verdichter (40) femer ein
kohlenmonoxidreicher Rückführstrom (f) entnommen und in die
Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) rückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine Summe aus der Rückführmenge des kohlenmonoxidreichen Rückführstroms (f) und der Produktmenge des
kohlenmonoxidreichen Produktstroms (e) dem 0,8-fachen bis 1 ,2-fachen einer Summe aus der Entnahmemenge des kohlenmonoxidreichen gasförmigen
Stroms (c) und des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms (d) entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Tieftemperaturtrenneinnchtung (100) eine Kolonne und/oder eine Destillationssäule (30, 30a, 30b) umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein Produktspeicher (1 , 1") in der
Destillationssäule (30, 30a, 30b) zur Speicherung einer kohlenmonoxidreichen Flüssigkeit eingesetzt wird, die zur Bereitstellung des kohlenmonoxidreichen flüssigen Stroms (d) verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Glockenboden, Ventilboden und/oder Kaminhalsboden der Destillationssäule (30) als der Produktspeicher (1 ) verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Destillationssäule (30a, 30b) zweiteilig, mit einem ersten Säulenteil (30a) und einem zweiten Säulenteil (30b), ausgebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem ein Sumpf der zweiten
Destillationssäule (30b) oder einer anderen im Prozess vorhandenen
Kolonne/Säule als der Produktspeicher (V) verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem zur Regelung eines
Füllstands des Produktspeichers (1 , 1') ein in einer dem Verfahren vorgelagerten Adsorberstation ermittelter Messwert verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom (a) unter Verwendung eines Synthesegasstroms gebildet wird.
11 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Kohlenmonoxid enthaltende Einsatzstrom (a) in der Kolonne und/oder der Destillationssäule (30, 30a, 30b) an Wasserstoff, Methan, Argon und/oder Stickstoff abgereichert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem ein Phasentrenner eines Wärmetauschers (10, 20) der Tieftemperaturtrenneinrichtung (100) als Produktspeicher verwendet wird.
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"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 15 December 2006, article "Gas Production"

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