DE102017201940A1 - Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms - Google Patents
Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017201940A1 DE102017201940A1 DE102017201940.9A DE102017201940A DE102017201940A1 DE 102017201940 A1 DE102017201940 A1 DE 102017201940A1 DE 102017201940 A DE102017201940 A DE 102017201940A DE 102017201940 A1 DE102017201940 A1 DE 102017201940A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- synthesis gas
- gas stream
- turbine
- washing liquid
- condensate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 claims description 4
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 35
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- BCDGQXUMWHRQCB-UHFFFAOYSA-N glycine methyl ketone Natural products CC(=O)CN BCDGQXUMWHRQCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- -1 iron Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N monoethanolamine hydrochloride Natural products NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
- C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
- C10K1/101—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
- C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/002—Removal of contaminants
- C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
- C10K1/005—Carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0888—Methods of cooling by evaporation of a fluid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
- C10K3/04—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms zwecks Entfernung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer organischer Verunreinigungen, wobei man den Synthesegasstrom einer Trennvorrichtung (20) zuleitet, in der dieser mittels einer wasserhaltigen Waschflüssigkeit gewaschen wird, wobei als Waschflüssigkeit ein demineralisiertes Wasser verwendet wird. Bei der Waschflüssigkeit handelt es sich bevorzugt um ein Turbinenkondensat. Anschließend kann der weitgehend Methanol-freie Synthesegasstrom einer weiteren separaten Trennvorrichtung (18) zugeführt werden, in der eine Entfernung von COaus dem Synthesegasstrom erfolgt. In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein aus einem CO-Shift-Konverter stammender Synthesegasstrom in effektiver Weise von Methanol befreit werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms zwecks Entfernung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer organischer Verunreinigungen, wobei man den Synthesegasstrom einer Trennvorrichtung zuleitet, in der dieser mittels einer wasserhaltigen Waschflüssigkeit gewaschen wird.
- Die so genannte CO-Shift Konvertierung, die auch als Wassergas-Shift-Reaktion bezeichnet wird, wird genutzt, um den Kohlenstoffmonoxid-Anteil in Synthesegas zu verringern und Wasserstoff zu erzeugen. Es handelt sich um eine Gleichgewichtsreaktion, die exotherm ist und der nachstehend wiedergegebenen Reaktionsgleichung folgt:
CO + H2O ⇔ CO2 + H2 - In den CO-Shift-Konvertern kommt es aufgrund von Nebenreaktionen dazu, dass sich auch Anteile von Methanol bilden. Zur Einhaltung von Umweltauflagen ist es erforderlich, diese Methanol-Bestandteile aus dem Gasstrom zu entfernen.
- Aus der
US 6,015,450 A ist ein Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms zwecks Minimierung der Methanolemissionen bekannt, bei dem der Rohsynthesegasstrom mit einem Kondensat in Kontakt gebracht wird und der mit Methanol angereicherte Kondensatstrom mit Dampf gestrippt wird und der an Methanol abgereichterte Synthesegasstrom einer Reinigungseinheit zugeführt wird, um einen CO2-reichen, im Wesentlichen Methanol-freien Strom und einen Synthesegasstrom mit reduziertem CO2-Gehalt zu bilden. Als Waschflüssigkeit wird bei diesem bekannten Verfahren ein Teilstrom des Kondensats aus einem Kondensatstripper in den oberen Bereich einer Trennvorrichtung eingeleitet, die dazu dient, Methanol aus einem Synthesegasstrom auszuwaschen. - Das im unteren Bereich der Trennvorrichtung anfallende Kondensat wird bei diesem bekannten Verfahren einem Kondensatstripper zugeführt, dem ebenfalls Dampf zugeführt wird, um Verunreinigungen aus dem Kondensat zu entfernen. Von dem auf diese Weise gestrippten Kondensat wird dann ein Teilstrom wieder in den oberen Bereich der Trennvorrichtung eingeleitet. Als Waschflüssigkeit zur Synthesegasreinigung dient somit ein Kondensat, welches im System selbst durch Strippen mit Dampf gereinigt und dabei im Kreislauf geführt wird.
- Das bei diesem bekannten Verfahren verwendete Kondensat ist „Prozesskondensat“. Dieses kondensiert aus Synthesegas, wenn es entsprechend abgekühlt wird. Somit ist dieses Kondensat grundsätzlich mit den jeweiligen Synthesegas-Komponenten gesättigt. Zur Aufreinigung wird es in den Prozesskondensatstripper gegeben, wo die gelösten Gase mit Dampf ausgestrippt werden. Diese Vorgehensweise birgt die Gefahr, dass sich von dem Kondensat aufgenommene Verunreinigungen durch die Kreislaufführung im Kondensat anreichern. Zudem ist die in der genannten Druckschrift beschriebene Lösung mit einem vergleichsweise hohen apparativen Aufwand verbunden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms zwecks Entfernung von Methanol mit den eingangs genannten Merkmalen zur Verfügung zu stellen, welches eine effektivere Beseitigung des Methanols sowie weiterer unerwünschter organischer Verunreinigungen ermöglicht.
- Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Waschflüssigkeit ein demineralisiertes Wasser verwendet wird.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird als Waschflüssigkeit ein Turbinenkondensat verwendet. Unter einem „Turbinenkondensat“ wird in der vorliegenden Erfindung ein Kondensat verstanden, welches aus den Kondensationsturbinen erhalten wird, wenn der Arbeitsdampf seine Energie an die Turbinenschaufeln übertragen hat und dann bei Unterdruck in den Turbinenkondensatoren kondensiert wird. Die Reinigung des Synthesegasstroms mit einem Turbinenkondensat ist sehr effektiv, weil dieses im Vergleich mit einem Prozesskondensat eine höhere Reinheit hat. Das Turbinenkondensat besteht aus H2O und enthält allenfalls bis zu etwa 1 ppm Ammoniak aus der pH-Wert-Regelung des Kesselspeisewassers. Das Turbinenkondensat enthält im Gegensatz zum Prozesskondensat keine Metalle wie beispielsweise Eisen, keine Ammoniumsalze, kein Chlorid, kein Nitrat, kein Sulfat, kein SiO2 und keine organischen Verbindungen, wie zum Beispiel Ameisensäure, Essigsäure, Methanol, Ethanol, Aceton oder Trimethylamin.
- Ein Anreicherungseffekt ist mit Turbinenkondensat als Waschflüssigkeit praktisch ausgeschlossen, insbesondere weil gemäß der Erfindung vorzugsweise das Turbinenkondensat anders als Prozesskondensat nicht nur im Prozesskondensatstripper aufgereinigt wird, sondern zusätzlich beispielsweise Gewebefilter und/oder lonen-Austauscher und/oder Mischbettfilter einer Demineralisierungsanlage durchläuft und/oder in einem Deaerator entgast und/oder in einer Dampftrommel abgeschlämmt und verdampft und in den Turbinenkondensatoren kondensiert und/oder über ein zugehöriges Vakuum-System kontinuierlich gepurged wird.
- Besonders bevorzugt wird gemäß der Erfindung ein Turbinenkondensat aus den Kondensatoren einer Verdichterturbine als Waschflüssigkeit verwendet. Dabei wird bevorzugt ein Turbinenkondensat verwendet, welches aus mehreren Verdichterturbinen stammt, insbesondere aus mindestens einer Prozessluftverdichterturbine und/oder einer Synthesegasverdichterturbine und/oder einer Ammoniakverdichterturbine und/oder einer Kohlendioxidverdichterturbine und/oder einer Generatorturbine. Das Turbinenkondensat aus mehreren der vorgenannten Turbinen kann dabei gesammelt und dann als Waschflüssigkeit in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
- Als Trennvorrichtung, in der die Abtrennung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer Verunreinigungen aus dem Synthesegasstrom erfolgt, wird gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine gepackte Kolonne verwendet.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man beispielsweise nur einen Anteil des Turbinenkondensats als Waschflüssigkeit einsetzen.
- Vorzugsweise führt man das demineralisierte Wasser der Trennvorrichtung mittels einer Pumpe zu.
- Das demineralisierte Wasser kann beispielsweise über eine Leitung in den oberen Bereich der Trennvorrichtung eingeleitet werden. Das als Waschflüssigkeit verwendete demineralisierte Wasser durchströmt dann die Trennvorrichtung vorzugsweise im Gegenstrom zu dem zu reinigenden Synthesegasstrom. Somit wird bei dieser bevorzugten Variante des Verfahrens der zu reinigende Synthesegasstrom vorzugsweise im unteren Bereich in die Trennvorrichtung eingeführt und durchströmt diese dann im Gegenstrom zu der im oberen Bereich eingeleiteten Waschflüssigkeit.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Strömungsweg nach der Entfernung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer organischer Verunreinigungen in der Trennvorrichtung in einer weiteren separaten Trennvorrichtung eine Entfernung von CO2 aus dem Synthesegasstrom vorgesehen. Dies kann in einem CO2-Absorber erfolgen. Diesen CO2-Absorber verlässt dann ein Synthesegasstrom, welcher im Wesentlichen frei von Methanol und CO2 ist und einer bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt werden kann.
- Bei dem in dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Synthesegasstrom handelt es sich bevorzugt um einen Synthesegasstrom, welcher zuvor in einem CO-Shift-Konverter behandelt wurde.
- Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung. Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
- Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 ein schematisches Fließbild einer ersten beispielhaften Anlage zur Behandlung eines Synthesegasstroms zur Entfernung von Methanol sowie anderer organischer Verunreinigungen; - Nachfolgend wird zunächst auf die
1 Bezug genommen und anhand dieser wird beispielhaft eine Anlage zur Behandlung eines Synthesegasstroms aus einer CO-Shift-Konvertierung erläutert. Die in dem nach der CO-Shift-Konvertierung erhaltenen Gasstrom, der hierin als Konvertgas bezeichnet wird, enthaltene Wärme wird in der Regel in Wärmetauschern genutzt, um andere im System verwendete Stoffströme zu erwärmen. Beispielsweise verwendet man dabei mehrere hintereinander geschaltete Wärmetauscher, von denen einer beispielsweise zur Erzeugung von Dampf dient und ein weiterer dazu dient, ein demineralisiertes Wasser, welches in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Waschflüssigkeit eingesetzt wird, vorzuwärmen. - Das durch Kühlung erhaltene Kondensat kann in einem hier nicht dargestellten Prozessgasseparator von dem Gas getrennt und abgeleitet werden, wobei dieses Kondensat beispielsweise mit anderen Kondensatströmen vereinigt werden und einem Kondensatstripper zugeleitet werden kann.
- Nach der Vorwärmung in dem oben genannten Wärmetauscher wird das demineralisierte Wasser als Waschflüssigkeit eingesetzt. Für diesen Waschvorgang wird der Konvertgasstrom über die Leitung
12 in den unteren Bereich10 einer gepackten Kolonne geleitet, die als Methanolabsorber20 dazu dient, Methanol und andere organische Verunreinigungen aus dem Konvertgasstrom (Synthesegasstrom) zu entfernen. Bei dem als Waschflüssigkeit verwendeten demineralisierten Wasser handelt es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen kleineren Anteil des Turbinenkondensats aus den Kondensatoren einer Verdichterturbine. Diese Waschflüssigkeit wird über eine Leitung13 mittels wenigstens einer Pumpe14 in den oberen Bereich15 des Methanolabsorbers20 eingeleitet. Somit fließt in dem Methanolabsorber20 der Konvertgasstrom im Gegenstrom zu der Waschflüssigkeit. Aus dem unteren Bereich des Methanolabsorbers20 wird dann das mit Methanol beladene Kondensat in einen Kondensat-Vorwärmer abgeleitet und dann dem Kondensatstripper über eine Leitung16 mittels wenigstens einer Speisepumpe17 zugeführt. - Vor Einleitung in den vorgenannten Kondensatstripper kann das mit Methanol beladene Kondensat aus dem Methanolabsorber gemeinsam mit Kondensat aus dem oben erwähnten Prozessgasseparator zunächst in einem Wärmetauscher vorgewärmt werden, beispielsweise im Gegenstrom zu gestripptem Kondensat, um dann in den Kondensatstripper geleitet zu werden, in dem ein Strippen mit Dampf erfolgt. Dort werden flüchtige Komponenten von der flüssigen Phase getrennt. Das gestrippte Kondensat kann als Wärmeträgermedium verwendet werden, beispielsweise um Verbrennungsluft für einen primären Reformer vorzuwärmen. Danach kann das Kondensat einer Demineralisierung zugeführt werden.
- Das aus dem Methanolabsorber
20 im oberen Bereich über die Leitung11 ausströmende an Methanol abgereicherte Prozessgas gelangt danach in einen CO2-Absorber 18. Dieser kann beispielsweise zweistufig ausgebildet sein, so dass in einer ersten Stufe ein überwiegender Anteil des CO2 aus dem Gasstrom entfernt wird und anschließend in einer zweiten Stufe eine Beseitigung des restlichen Anteils an CO2 bis auf einen sehr geringen Restgehalt von beispielsweise 500 ppm erfolgt. Im CO2-Absorber strömt das Konvertgas im Gegenstrom zu einer Waschflüssigkeit, wobei es in der Regel im CO2-Absorber auch eine weitere Abkühlung erfährt. Diese Art der CO2-Wäsche ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt, wurde von der Fa. BASF entwickelt und wird kommerziell unter dem Marke „OASE ®“ angeboten. - Das in dem CO2-Absorber gereinigte, im Wesentlichen CO2- und Methanol-freie Synthesegas kann über die Leitung
19 aus dem System abgeleitet werden. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- unterer Bereich der Kolonne
- 11
- Leitung
- 12
- Leitung
- 13
- Leitung
- 14
- Pumpe
- 15
- oberer Bereich der Kolonne
- 16
- Leitung
- 17
- Speisepumpe
- 18
- CO2-Absorber/weitere Trennvorrichtung
- 19
- Leitung
- 20
- Methanolabsorber/Trennvorrichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 6015450 A [0004]
Claims (15)
- Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms zwecks Entfernung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer organischer Verunreinigungen, wobei man den Synthesegasstrom einer Trennvorrichtung (20) zuleitet, in der dieser mittels einer wasserhaltigen Waschflüssigkeit gewaschen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit ein demineralisiertes Wasser verwendet wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit ein Turbinenkondensat verwendet wird. - Verfahren nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit ein Kondensat aus den Kondensatoren einer Verdichterturbine verwendet wird. - Verfahren nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit ein Turbinenkondensat verwendet wird, welches von einer oder mehreren der nachfolgend genannten Turbinen stammt: Prozessluftverdichterturbine, Synthesegasverdichterturbine, Ammoniakverdichterturbine, Kohlendioxidverdichterturbine und Generatorturbine. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser mindestens einen Gewebefilter und/oder mindestens einen lonen-Austauscher und/oder mindestens einen Mischbettfilter einer Demineralisierungsanlage durchläuft. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser in einem Deaerator entgast wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser in einer Dampftrommel abgeschlämmt und verdampft und in mindestens einem Turbinenkondensator kondensiert wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser über ein Vakuumsystem vorzugsweise kontinuierlich gepurged wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass als Trennvorrichtung (20) eine gepackte Kolonne eingesetzt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 2 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Anteil des Turbinenkondensats als Waschflüssigkeit eingesetzt wird und der Rest des Turbinenkondensats vorzugsweise einer Demineralisierungsanlage zugeführt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser der Trennvorrichtung (20) mittels einer Pumpe (14) zugeführt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis11 , dadurch gekennzeichnet, dass das demineralisierte Wasser über eine Leitung (13) in den oberen Bereich der Trennvorrichtung (20) eingeleitet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis12 , dadurch gekennzeichnet, dass das als Waschflüssigkeit verwendete demineralisierte Wasser die Trennvorrichtung (20) im Gegenstrom zu dem zu reinigenden Synthesegasstrom durchströmt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis13 , dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg nach der Entfernung von Methanol sowie gegebenenfalls weiterer organischer Verunreinigungen in der Trennvorrichtung (20), in einer weiteren separaten Trennvorrichtung (18) eine Entfernung von CO2 aus dem Synthesegasstrom vorgesehen ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis14 , dadurch gekennzeichnet, dass der in dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Synthesegasstrom ein Synthesegasstrom ist, welcher zuvor in einem CO-Shift-Konverter behandelt wurde.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017201940.9A DE102017201940A1 (de) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms |
| PCT/EP2018/052478 WO2018145982A1 (de) | 2017-02-08 | 2018-02-01 | Verfahren zur behandlung eines synthesegasstroms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017201940.9A DE102017201940A1 (de) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102017201940A1 true DE102017201940A1 (de) | 2018-08-09 |
Family
ID=61188780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102017201940.9A Ceased DE102017201940A1 (de) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102017201940A1 (de) |
| WO (1) | WO2018145982A1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6015450A (en) | 1998-08-13 | 2000-01-18 | The M. W. Kellogg Company | Reducing methanol emissions from a syngas unit |
| US20160311682A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-10-27 | Research Triangle Institute | Systems and methods for water gas shift with reduced steam consumption |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL263664A (de) * | 1960-04-14 | 1900-01-01 | ||
| US8992640B2 (en) * | 2011-02-07 | 2015-03-31 | General Electric Company | Energy recovery in syngas applications |
| WO2014047685A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | Linc Energy Ltd | Power production from ucg product gas with carbon capture |
-
2017
- 2017-02-08 DE DE102017201940.9A patent/DE102017201940A1/de not_active Ceased
-
2018
- 2018-02-01 WO PCT/EP2018/052478 patent/WO2018145982A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6015450A (en) | 1998-08-13 | 2000-01-18 | The M. W. Kellogg Company | Reducing methanol emissions from a syngas unit |
| US20160311682A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-10-27 | Research Triangle Institute | Systems and methods for water gas shift with reduced steam consumption |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018145982A1 (de) | 2018-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0033401B1 (de) | Verfahren zum Entfernen von H2S, CO2, COS und Merkaptanen aus Gasen durch Absorption | |
| DE2750621C2 (de) | Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Gasgemischen | |
| EP3390354B1 (de) | Verfahren zur bereitstellung von kohlendioxid für die synthese von harnstoff | |
| DE3408851A1 (de) | Verfahren zum entfernen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und/oder h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s aus gasen | |
| EP3720815B1 (de) | Verfahren zur bereitstellung von co2 für die harnstoffsynthese aus rauch- und synthesegas | |
| EP0054772A1 (de) | Verfahren zum Reinigen eines Gasstroms | |
| EP2736625A1 (de) | Wärmerückgewinnung bei absorptions- und desorptionsprozessen | |
| EP3181541B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur wiedergewinnung vom methanol | |
| DE102008058143A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Gewinnung von NH3 aus einem NH3 und Sauergase enthaltenden Gemisch | |
| DE102014110190A1 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Biogas mittels einer aminhaltigen Waschlösung und Regeneration der beladenen Waschlösung sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
| EP3115336B1 (de) | Verfahren und anlage zur kühlung von synthesegas | |
| DE102009019334A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Dampfturbinenkraftwerks sowie Einrichtung zum Erzeugen von Dampf aus Braunkohle | |
| WO2011107187A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit braunkohle befeuerten dampferzeuger | |
| EP4245402B1 (de) | Verfahren und anlage zur entfernung von kohlendioxid und wasser aus synthesegas | |
| EP2134648A2 (de) | Verfahren zur schwefelsäureerzeugung und anlage zur durchführung des verfahrens | |
| EP2439175B1 (de) | Verfahren zur Ablaugeoxidation unter erhöhten Druck | |
| DE2759123C2 (de) | Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen aus Gasgemischen | |
| DE102017201940A1 (de) | Verfahren zur Behandlung eines Synthesegasstroms | |
| DE3112761C2 (de) | ||
| DE3220995A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von methanol | |
| DE3525721A1 (de) | Verfahren zum ausnuetzen von abwaerme | |
| DE856034C (de) | Verfahren zum Aufarbeiten des aus der Regenerierstufe fuer Alkalicarbonat-Bicarbonat-Waschloesung abgetriebenen Gas-Daempfe-Gemischs | |
| EP3860946B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gasprodukten unter verwendung eines shift-konverters | |
| DE3302561A1 (de) | Verfahren zur aufarbeitung von bei der phosphorherstellung anfallenden gasen | |
| DE102011108308A1 (de) | Wärmerückgewinnung bei Absorptions- und Desorptionsprozessen bei reduzierter Wärmeaustauschfläche |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, 45143 ESSEN, DE Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, 45143 ESSEN, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: FRANK, CHRISTIAN, DE |
|
| R082 | Change of representative | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, 45143 ESSEN, DE Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, 45143 ESSEN, DE |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |