DD155517A1

DD155517A1 - Verfahren zur behandlung und weiterverwendung von entspannungsgasen

Info

Publication number: DD155517A1
Application number: DD80226318A
Authority: DD
Inventors: Dietmar Flad; Guenther Kobelt; Peter Szargan; Anke Tittmann
Original assignee: Dietmar Flad; Guenther Kobelt; Peter Szargan; Anke Tittmann
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-06-16

Abstract

Das Verfahren zur Behandlung und Weiterverwendung von Entspannungsgasen wird angewendet beim Betrieb von Methanolsyntheseanlagen und auch beim gleichzeitigen Betrieb dieser mit anderen chemischen Synthesen. Das Ziel, die eingesetzten Primaerenergietraeger hocheffektiv weiterzuverwenden und die Aufgabe, sie zu einem hoeheren Gebrauchswert aufzuarbeiten, werden geloest durch eine weitgehende stoffwirtschaftliche Nutzung, wobei die Methanolsyntheseanlage mit einer Gastrennanlage und Verbrauchern der Produkte der Gastrennanlage in spezieller Weise kombiniert wird. Die erfindungsgemaesse Technologie ermoeglicht die Einsparung grosser Mengen Erdoel und Erdgas.

Description

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VEB Leuna-Werke Leuna, 15« 11« 1980

"Walter Ulbricht"

LP 808? . Titel der Erfindung

Verfahren zur Behandlung und Weiterverwendung von Entspannungsgasen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren kann angewendet werden in der chemischen Industrie bei dem Betrieb von integrierten Methanolsyntheseanlagen und auch beim gleichzeitigen Betrieb von Methanolsyntheseanlagen und "anderen chemischen Synthesen, insbesondere von Ammoniaksynthesen_s Hydrierprozessen und/oder anderen Be-= darfsträgern von Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid bzw· Kohlendioxid zum Zwecke der weitgehenden stoffwirtschaftlichen Nutzung der eingesetzten hochwertigen Primärenergie« träger, beispielsweise von Erdgas_s Erdöl oder Naphtha bzw· der technologisch bedingt anfallenden Entspannungsgase· Es besteht die Möglichkeit₂ das Verfahren auch in bestehende chemische Betriebskomplexe einzufügen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist allgemein bekannt₉ daß die bei chemischen Synthesen_s beispielsweise bei einer Ammoniaksynthese und/oder Methanol-

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synthese zwangsweise anfallenden Purgegase in.das Heizgas geleitet und zur Unterfeuerung bei der im allgemeinen nach dem Ste amre formirtgver fahre η arbeitenden Synthesegaserzeugung verwendet werden (Schmidt: Verfahren der Gasaufbereitung, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie; Schmidt: Technologie der Gaserzeugung, Bd» II - Vergasung_s VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie; Falbe: Chemierohstoffe aus Kohle, Georg-Shieme-Verlag -« Stuttgart).

Diese Verfahren haben den Nachteil_s daß Gaserzeugereinheiten betrieben werden, von denen eine relativ große Kapazität nur der Erzeugung von Heizgas dient© Weiterhin ist es zum Nachteil, daß die für diese Heizgaserzeugung eingesetzten hochwertigen Primärenergieträger₉ beispielsweise von Erdgas oder Naphtha mit dem Vergasungswirkungsgrad belastet werden und dieser Anteil bei der Gaserzeugung als Abwärme verlorengeht® Schließlich ist es von besonderem Nachteil_$ daß die techno« logisch bedingt janfallenden Purgegase stoffwirtschaftlich nicht ausgenutzt werden©

Es ist weiterhin bei der Behandlung und Weiterverwendung von Purgegasen der Ammoniaksynthese allgemein bekannt, daß man die bei der Ammoniaksynthese anfallenden Purgegase, die aus Wasserstoff,, Stickstoff, Argon, Methan und Ammoniak bestehen, einer Wasserstoffrückgewinnungsanlage zuführt«, dort das Ammoniak entfernt, den Wasserstoff γοη den Restkomponenten abtrennt und ihn als Synthesewasserstoff für die Ammoniaksynthese wieder verwendet. Die dabei anfallende Restfraktion, die noch aus Stickstoff, Argon und Methan besteht, wird dann in das Heizgas geleitet und im allgemeinen im Primärreformer der S te amre forming einlage verbrannt« Die dem Heizwert des abgetrennten Wasserstoffs äquivalente Wärmemenge wird durch den Einsatz von Erdgas gedeckt (Luft- und Kältetechnik 16 (1980) 1_$ S* 15 - 19).

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In Erweiterung solcher Wasserstoffrückgewinnungsanlagen ist darüber hinaus bekannt^ die anfallende Restfraktion einer weiteren Trennung zu unterziehen und aus ihr die Edelgase Argon^ gegebenenfalls auch Krypton und Xenon zu gewinnen (Ind* Eng«, Chern«, Process Des· Develop 12, 3 (1973),S* 217-220).

Diese Verfahren haben bereits den Vorteil _$ daß die Gaserzeugereinheiten nur für die Produktion γοη Ammonialcsynthesegas, nicht aber zur Heizgasproduktion verwendet werden und die eingesetzten Primärenergieträger_s beispielsweise Erdgas oder Naphtha₈ ohne Belastung durch den Vergasungswirkungsgrad di~ rekt als Heizgas eingesetzt werdene Auch werden hierbei die Entspannungsgase weitgehend stoffwirtschaftlich zur Ammoniakgewinnung genutzte Sie haben jedoch den entscheidenden Nachteil _? daß sie nicht ohne weiteres auf Methanolsyntheseanlagen übertragbar und anwendbar sind, da zur Synthese der Reaktionskomponenten zu Methanol völlig andere Stoffe und Bedingungen erforderlich sind als bei der Synthese zu Ammoniak*

Als Verfahren zur Durchführung der Wasserstoffrückgewinnung aus Purgegasen der Ammoniaksynthese bzw« zur Behandlung dieser Gase sind Tieftemperaturverfahren zur Trennung von Gas-Dampf~ Gemischen bekannt₉ die unter Druck abgekühlt₉ teilweise verflüssigt und in einen Abscheider entspannt werden«, Ohne daß eine Fremdkühlung erfolgt (DD-PS 47120) oder auch mit Fremdkühlung (The oil and gas journal _T March ^ (1979)» S, 182) werden nach dem Abscheider beide entstandenen Phasen zurückgeführt und dabei eine für die Gleichgewichtseinstellung erforderliche Regulierung vorgenommen© Das Verfahren ohne Fremdkühlung hat den Nachteil, daß es nur für Gasgemische anwendbar ist, in denen die leichtsiedende Komponente Wasserstoff mit nicht mehr als ca. 65 % enthalten ist« Die Verfahren mit Fremdkühiung sind nur für Pargegase der NH^-Synthese anwendbar·

Als weitere Verfahren zur Durchführung der Wasserstoffrückgewinnung aus Purgegasen der Ammoniaksynthese bzw© zur Behänd-

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lung dieser Gase sind adsorptive Verfahren bekannt₉ die nach dem Druckwechselverfahren arbeiten (US=OPS 40 0770780)« Diese Verfahren haben den Bachteil₉ daß Wasserstoff-Ausbeuten von nur max© 80 % erreicht werden©

Darüber hinaus sind zur Durchführung der Wasserstoffrückge·=· winnung aus wasserstoffreichen Gasgemischen bzw® zur Behandlung dieser Gase Permeationsverfahren bekannte Diese Verfahren haben den Nachteil₉ daß die wasserstoffreichen Gasgemische mit hohem Druck zur Verfügung stehen müssen und die Wasserstoff-Fraktion auch nicht annähernd mit dem Druck gewonnen werden kann₉ mit dem die wasserstoffreichen Gasgemische der Anlage zugeführt werden müssen (DD-1054-29) <s

Alle Verfahren zur Durchführung der Wasserstoffrückgewinnung haben den weiteren gemeinsamen !fachteil ₉ daß für die Anwen=· dung bei der Behandlung der Entspannungsgase der Methanol synthese keine Anleitungjen zum technischen Handeln gegeben werden»

In weiteren bekannten Verfahren zum Reinigen von Gasen und Dämpfen bzw«, zum Zerlegen von Gasgemischen mittels Druckwechseladsorption wird angezeigt_f daß die Komponenten Kohlenmonoxid und Kohlendioxid von Wasserstoff abgetrennt werden können (DE-OS 2_c629„4-5O)« Für die spezielle Behandlung von Entspannungsgasen der Methanol synthese und die Weiterverwen·=· dung der Zerlegungsprodukte innerhalb eines chemischen Betriebskomplexes werden jedoch keine Lösungen genannt*

Schließlich ist bekannt, die Eestgase der Methanol synthese einer weitgehenden stoffwirtschaftlichen Nutzung zuzuführen» Dazu werden bei gleichzeitigem Betrieb von Syntheseanlagen zur Herstellung von Methanol und Ammoniak sowie einer Restgaszerlegungsanlage, die mit den Restgasen der Ammoniaksynthese betrieben wird, die Synthesegaswege der gleichzeitig betriebenen Methanol synthese j Ammoniaksynthese und Restgaszerlegungsanlage in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet

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und die Restgase der Methanolsynthese gegebenenfalls nach erfolgter Methanentfernung und Reinigung als Synthesegas für die Ammoniaksynthese verwendet (DD-PS 84-629)* Das Verfahren hat den Nachteil, daß es nur bei Methanolsynthesen angewendet werden kann_$ bei denen eine relativ geringe Menge von Restgasen anfällt* Bei den in die Praxis eingeführten Methanol-Technologien fällt eine relativ große Menge Restgas an, . die auch einen relativ hohen Aufwand für die Methanspaltung erfordere Würde man diesen relativ hohen Aufwand nicht durchführen, so würde die Ammoniaksynthese durch eine sehr große Methanmenge als Inertgas belastet^ wodurch das Verfahren in seiner Gesamtheit unwirtschaftlich wird«

Das Verfahren hat den besonderen Nachteil^ daß es bei integrierten Methanolanlagen nicht angewendet werden kann und daß für die Deckung des der Heizgasbilanz entzogenen Restgases keine Lösungen angegeben sind«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die bei MethanolSynthesen eingesetzten hochwertigen Primärenergieträger bzw_e technologisch bedingt anfallenden Entspannungsgase volkswirtschaftlich hocheffektiv weiterzuverwenden und ihre Nutzung in chemischen Betriebskomplexen umfassend zu gewährleisten« Die Lösung soll bei neuen als auch bei bereits bestehenden Methanolsyntheseanlagen anwendbar se in *

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es bestand deshalb die Aufgabe_$ die bei der Durchführung der Methanolsynthese zwangsweise anfallenden Entspannungsgase zu einem höheren Gebrauchswert aufzuarbeiten und nach ihrer Auf ^ arbeitung einer weitgehenden volkswirtschaftlich effektiven Hutzung zuzuführen« Dazu sind die Entspannungsgase in ihre Komponenten zu zerlegen und die bei der Zerlegung gewonnenen Produkte weitgehend als Reaktionskomponenten geeigneten chemischen Prozessen zuzuführen«

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Mit der Lösung des? Aufgabe sollen die Mangel und Unvollkommenheiten der bekannten Lösungen beseitigt werden» Insbesondere soll die Wasserstoffrückgewinnung ans Pargegasen von Ammoniak-Synthesen auf die Behandlung und Weiterverwendung der Entspannungsgase von MethanolSynthesen übertragen^ der relativ hohe Aufwand für die Entfernung des im Entspannungsgas enthaltenen Methans gesenkt und der Heizgasbedarf des Gesamtsystems gedeckt werden·

So bestehen die Entspannungsgase der Methanol synthese Vorzugs«·· weise aus Wasserstoffs Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Argon_s Methan sowie Spuren von Methanolg höheren Alkoholen, Dimethyläther und Aminen_e Dagegen setzen sich die Purgegase der Ammoniaksynthese aus Wasserstoff_$ Stickstoff- Argon, Methan und Ammoniak zusammen© Damit sind auch die technologischen Maßnahmen zur Zerlegung der Entspannungsgase andere als zur Zerlegung der Purgegase«

Weiterhin werden bei der Methanolsynthese die Komponenten Wasserstoff 5 Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zu Methanol synthetisiert· Dabei hemmen die Inertgase Stickstoff, Argon und Methan den Reaktionsablauf« Bei der Ammoniaksynthese werden Wasserstoff und Stickstoff zu Ammoniak synthetisierte Kohlenmonoxid und Kohlendioxid stellen hochaktive Kontaktgifte dar« Argon und Methan treten als Inertgase auf„ Auf Grund dieser wesentlichen technologischen 'Abweichungen bei den Synthesen ist auch die Weiterverwendung der bei der Behandlung der Entspannungsgase der Methanol synthese gewonnenen !Fraktionen wesentlich anders als die Weiterverwendung der bei der Purgegaszerlegung von Am·» moniaksynthesen gewonnenen Produkte«

Schließlich sind im allgemeinen bei dem Syntheseprozeß der Methanolsynthese technologisch bedingt häufig Wasserstoffmengen vorhanden^ die nicht; an der Methanol synthese teilnehmen und deshalb entspannt werden müssen· Eine Rückführung des gewonnenen Wasserstoffs zur¹ Methanolsynthese würde diesen negativen Effekt noch verstärken* Eine Zerlegung und Stoffwirtschaft-

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liehe Nutzung der Entspannungsgase der Methanolsynthese analog den bekannten Verfahren bei der Ammoniaksynthese ist deshalb ohne zusätzliche erfinderische Arbeit nicht möglich*

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Behandlung und Weiterverwendung von Entspannungsgasen j die bei der Durciaführung der Methanolsynthese zwangsweise anfallen und im wesentlichen aus Wasserstoff ₉ Kohlenmonoxid_s Kohlendioxid^ Stickstoff, Argon$ Methan sowie Spuren von Methanol^, höheren Alkoholen^, Dirnethyläther und Aminen bestehen^ gegebenenfalls in Verbindung mit einer gleichzeitig betriebenen Ammoniaksynthese und/oder Hydrierprozessen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die anfallenden Entspannungsgase weitgehend stoffwirtschaftlich genutzt werden* Dazu werden die Methanol synthese anlage mit einer Gas» trennanlage und Verbrauchern der Produkte der Gastrennanlage insofern kombiniert, daß die Entspannungsgase der Gastrennanlage zugeführt werden und dort eine hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion abgetrennt, abgezogen und zur Durchführung von chemischen Synthesen und/oder Hydrierprozessen verwendet werden_e Die Abtrennung der hochkonzentrierten Wasserstoff-Fraktion wird dabei so vorgenommen_s daß gleichzeitig .Vor«, Zwischen» und/oder ßestfraktionen§ die vorzugsweise aus Kohlenmonoxid^ Kohlendioxid* Stickstoff- Argon und Methan bestehen, gewonnen, abgezogen und diese bei der Herstellung des Synthesegases für die Methanolsynthese und/oder bei der Verarbeitung des Synthesegases zu Methanol und/oder anderen Verbrauchern, gegebenenfalls auch als Heizgas eingesetzt werden» Durch die damit erfolgte weitgehend stoffwirtschaftliche Nutzung der Entspannungsgase werden dem Gesamtprozeß der Ifethanolanlage, insbesondere dem Reformer erhebliche Heizgasmengen entzogen· Erfindungsgemäß werden diese durch direkte Verbrennung des für die Methanolsynthese verwendeten Primärenergieträgers und/oder eines beliebigen Brenngases und/oder durch Zufuhr von Fremdwärme kompensiert«,

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Die in der Gastrennanlage vorgenommene Abtrennung der hochkonzentrierten YiTasserstoff-Fraktion sowie Gewinnung der Vor-, Zwischen- und/oder Restfraktionen werden vorteilhaft nach den Prinzipien der Druckwechseladsorption oder der Permeation oder der Tieftemperatu3?"behandliing oder einer Kombination dieser Gastrennprinzipien § gegebenenfalls unter gleichzeitiger Verwendung einer chemischen Wäsche, durchgeführt·

Die Anforderungen an die Produkte der Gastrennanlage sind von dem Produktionsprofil der chemischen Industriekomplexe abhän- . gig«.

So ist es bei der gleichzeitigen Weiterverwendung einer hochkonzentrierten und hochreinen Wasserstoff-Fraktion und einer Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff § Kohlen» monoxide Kohlendioxid^ Stickstoff § Argon, und Methan enthält^ günstig^ wenn die Entspaanungsgase einer vorzugsweise nach dem Druckwechseladsorptionsverfahren oder dem Permeationsverfahren arbeitenden Gastrennanlage in diese Fraktionen zerlegt v/erden*

Ist zusätzlich eine gleichzeitige Weiterverwendung von Kohlendioxid gegeben^ so ist es besonders günstig^ die Zerlegung des Entspannungsgases in einer Gastrennanlage vorzunehmen, die mit einem kombinierten Tieftemperatur~Druckwechseladsorptionsverfahren bzw_P Tieftemperatur-Permeationsverfahren arbeitete In diesem Falle enthält "die Hestgasfraktion im wesentlichen nur noch die Komponenten Wasserstoff₉ Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon und Methan»

Ist die gleichzeitige Weiterverwendung von Kohlendioxid sowie einer hochkonzentrierten Wasserstoff «»Fraktion und einer Eestgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon und Methan enthält, vorgesehen und benötigt man die hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion mit technischer Reinheit, so ist es besonders günstig, die Zerle«= gungdes Entspannungsgases in einer nach dem reinen Tief temps«=* raturverfahren arbeitenden Gastrennanlage vorzunehmen·

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Vorteilhaft wird das Verfahren auch, wenn bei der gleichzeitigen Weiterverwendung des Kohlendioxides, einer hochkonzentrierten iind hochreinen Wasserstoff-Fraktion und einer Re stgasfraktion die Entspannungsgase zunächst einer chemischen Wäsche zugeführt, dort vom Kohlendioxid bfreit und danach mittels eines Druckwechseladsorptionsverfahrens oder eines Permeationsverfahrens in die hochkonzentrierte und hochreine .Wasserstoff-Fraktion und die Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Stickstoff- Argon und Methan enthält, zerlegt werden. Das zur Weiterverwendung vorgesehene Kohlendioxid wird dann durch die Regeneration der Waschflüssigkeit der chemischen Wäsche_s bei der das Kohlendioxid frei wird, gewonnene

In der Praxis haben sich chemische Waschen mittels Monoäthanolamin oder heißer Pottaschelösungen für eine Kohlendioxid— gewinnung besonders gut bewährt*

Wird die Gastrennanlage zur gleichzeitigen Gewinnung der hochkonzentrierten Wasserstoff «-Fraktion, der Kohlendioxidfraktion und der Restgasfraktion nach dem Tieftemperaturverfahren oder nach einem kombinierten Tieftemperatur-Druckwechseladsorptionsverfahren oder Tieftemperatur—Permeationsverfahren betrieben, so ist es besonders vorteilhaft, die Kohlendioxidgewinnung mittels einer physikalischen Wäsche unter Druck und mit abgesenkten Temperaturen vorzunehmen· Da die Gastrennanlage erfindungsgemäß u_e a* mit einer Methanolsyntheseanlage kombiniert ist, ist es von besonderem Vorteil^ die physikalische Wäsche mittels Methanol vorzunehmen«, Durch Erwärmung und Entspannung des mit Kohlendioxid beladenen Methanoles wird das Kohlendioxid gewonnen» Das Methanol wird nach erneuter Druckerhöhung und Abkühlung wieder als Waschflüssigkeit verwendet«

Die hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion kann mit hoher Reinheit und mäßiger Ausbeute in der Gastrennanlage gewonnen

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und zur weiteren Verwendung abgezogen werden_s wenn die Zerlegung der Entspannungsgase in einer Bruckwechseladsorptionsanlage erfolgt* Dabei ist es gleichgültig, ob das Kohlendioxid erfindungsgemäß aus den Entspannungsgasen -vor Eintritt in die Druckwechseladsorptionsanlage entfernt und gewonnen wurde oder nichts Pur den Verfahrensschritt der Druckwechseladsorption wird das Adsorbens so festgelegt, daß der Wasserstoff unter Druck ohne Teilnahme am Adsorptionsprozeß von den Restkomponenten getrennt wird« Die Restkomponenten werden unter Druck von dem Adsorbens adsorbiert und durch Druckabsenkung wieder desorbierte Dieser Verfahrensschritt innerhalb des Gesamtverfahrens ist besonders vorteilhaft, weil die hohe Reinheit, mit der die Wasserstoff-Fraktion gewonnen wird, bei deren Weiterverwendung¹ zu einer Senkung der Belastung durch Inertgase bzw* Kontaktgifte führt« Eine Nachreinigung des so gewonnenen Wasserstoffs ist nicht erforderliche Da die Wasserstoff-Fraktion mit demselben Druck gewonnen und weiterverwendet wirdj mit dem die Entspannungsgase der Gastrennanlage zugeführt werden^ ist dieser Verfahrensschritt energieökonomisch optimal in das erfindungsgemäße Verfahren eingebunden·

Ist es aus betriebsspezifischen Gründen notwendig, die hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion mit besonders.hoher Ausbeute und technischer Qualität in der Gastrennanlage zu gewinnen und zur weiteren Verwendung abzuziehen, so hat es sich als günstig erwiesen, daß die Zerlegung der Entspannungsgase mittels einer Tieftemperaturanlage erfolgte Dabei wird vor dem Abtrennprozeß des Wasserstoffs das Kohlendioxid zunächst durch eine chemische bzw» physikalische Wäsche aus dem Entspannungsgas entfernt» Das Entspannungsgas wird sodann unter Druck abgekühlt, teilweise verflüssigt, in einen Abscheider eingeleitet und dabei in die hochkonzentrierte technische Wasserstoff-Fraktion und eine Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxidj Stickstoff, Argon und Methan enthält, getrennt^ die Wasserstoff-Fraktion unter Druck aus dem Abscheider abgezogen^ die Restgasfraktion aus dem Ab-

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scheider entspannt_s beide Fraktionen erwärmt und zur weiteren. Verwendung abgezogen* Dieser Verfahrensschritt innerhalb des Geβamtverfahrens ist dann besonders vorteilhaft, wenn die in den Entspannungsgasen der Methanolsynthese enthaltenen Komponenten Wasserstoff und Kohlendioxid weitgehend einer stoffwirtschaftlichen Nutzung zugeführt und dabei der Wasserstoff mit technischer Qualität eingesetzt wird_e Durch die Rückgewinnung des Wasserstoffs unter Druck ist das Verfahren sehr energie ökonomisch in das erfindungsgemäße Verfahren eingebunden»

Zur Gewinnung auch des in den Entspannungsgasen der Methanolsynthese enthaltenen Kohlenmonoxids hat es sich weiterhin als "günstig erwiesen^ wenn man die bei der Trennung im Abscheider der Tieftemperaturanlage gewonnene Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff₈ Kohlenmonoxid, Stickstoff_? Argon und Methan enthält§ durch weitere teilweise Verflüssigung, Entspannung und Abscheidung bzw& durch Rektifikation weiter aufarbeitet^ dabei in eine mit Kohlenmonoxid angereicherte Fraktion, die von'den Inerten Stickstoff, Argon und Methan weitgehend abgereichert ist₉ und eine Abfallfraktion zerlegt, alle Fraktionen erwärmt und zur weiteren Verwendung abziehte

Die Weiterverwendung der in der Gastrennanlage gewonnenen Fraktionen ist wesentlich für die Ökonomie des Gesamtverfahrens, wobei deren weitgehende stoffwirtschaftliche Nutzung von dem Produktionsprofil der chemischen Industriekomplexe abhängig iat.

So hat es sich bei dem Vorhandensein nur einer Methanol synthese als vorteilhaft erwiesen, die gewonnene Kohlendioxidfraktion dem Synthesegas für die Methanolsynthese zur stoffwirtschaftlichen Nutzung wieder zuzumisehen« Dadurch kann im allgemeinen die Produktionskapazität der Methanolanlage bei gleichem Einsatz der Primärenergieträger gesteigert werden bzw* der Einsatz der Primärenergieträger bei gleicher Produktionskapazität gesenkt werden·

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Als ganz besonders effektvoll hat sich die stoff wirtschaftliche Nutating der in der Gastrennanlage gewonnenen hochkonzen» trierten Wasserstoff-Fraktion erwiesen, wenn die Methanolsyntheseanlage in einem chemischen Industriekomplex installiert ist, in dem gleichzeitig eine Ammoniaksynthese und/oder Hy«· drierprozesse "betrieben werden_e

Die hochkonzentrierte Wasserstoff«Fraktion wird dann beispielsweise der Ammoniaksynthese zugeführt und zusammen mit Stickstoff- der gegebenenfalls in einer Luftzerlegungsanlage gewonnen oder auch durch erhöhte Zufuhr von Luft in einen vorhandenen Reformer bereitgestellt wird, zu Ammoniak synthetisiert. Dadurch ist es neben der Senkung des Einsatzes der Primärenergieträger möglich, den Investaufwand zu minimieren.

Die hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion wird dann beispielsweise auch in die Methanolsynthese surückgeführt· Die zur Durchführung der Methanolsynthese erforderliche Menge Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid wird dann in der Gastrennanlage für die Entspannungsgase der Methanolsynthese gewonnen und/oder aus externen Anlagen zugeführt_o Wird Kohle oder Naphtha als Primärenergieträger für die Synthese gas erzeugung eingesetzt, ist auch eine Zurückführung der Wasserstoff^Fraktion zur Methanol synthese ohne gleichzeitiger Zufuhr von Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid wirtschaftlich durchführbare Alle Maßnahmen führen zu einer Erhöhung der Methanolproduktion bei gleichem Einsatz der Primärenergieträger bzw« Senkung des Einsatzes der Primärenergieträger bei gleicher Produktionskapazität«

Die hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion wird dann beispielsweise auch Hydrierprozessen zur v/eiteren stoffwirtschaftlichen Verwendung zugeführt»

Eine komplexe Ausnutzung der Entspannungsgase der Methanoisynthese wird erreicht, wenn außer der Weiterverwendung der hoch-

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konzentrierten Wasserstoff- und der Kohlendioxidfraktion die in der Gas trennanlage gewonnene Eestgasfraktion und/oder Abfallfraktion als Brenngas im Eeformer der Synthesegasherstellung für die Methanolsynthese und/oder als Heizgas an anderer Stelle innerhalb des chemischen Industriekomplexes und/oder gegebenenfalls als Grundmittel für andere Verbrau«* eher eingesetzt wirde

Die Wirtschaftlichkeit der komplexen Ausnutzung der Entspannungsgase der Methanol synthese wird besonders gut, wenn die bei der weiteren Aufarbeitung der Restfraktion gewonnene, mit Kohlenmonoxid angereicherte und von den Inerten Stickstoff , Argon und Methan weitgehend abgereicherte Fraktion dem Synthesegas für die Methanolsynthese und/oder anderen Verbrauchern, beispielsweise einer Oxosynthese, zugeführt wirdβ Hierdurch kann die Methanolproduktion bei gleichem Einsatz der Primärenergieträger gesteigert bzw* der Einsatz der Primärenergieträger bei gleicher Produktionskapazität gesenkt werden«

Durch die weitgehende stoffwirtschaftliche Nutzung der Entspannungsgase der Methanolsynthese wird die Heizgasbilanz des Gesamtsystems_f insbesondere der Eeformer für.die Synthesegaserzeugung, erheblich beeinflußt«> Zum Zwecke des weitgehenden Einsatzes einheimischer Brennstoffe und Einsparung von Erdgas, Erdöl und/oder Naphtha zeigt das Verfahren besonders hohe volkswirtschaftliche Effekte«, wenn die dem Gesamtprozeß entzogene Heizgasmenge durch ein Brenngas kompensiert wird, das aus Kohle hergestellt wird·

Die entzogene Heizgasmenge kann auch durch Zufuhr von Fremdwärme kompensiert werden, die beispielsweise bei Kernspaltprozessen anfällt·

Die mit dem erfinderischen Verfahren offenbarte Systemlösung ist von besonders hoher volkswirtschaftlicher Bedeutung» Es wird erstmalig gezeigt, wie in einem chemischen Industrie-

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komplex große Mengen hochwertiger Primärenergieträger₉ wie Erdöl und Erdgas₅ deren Erschließung und Gewinnung im Weltmaßstab einen immer höheren Aufwand fordern, deren begrenzte Weltvorräte nur noch wenige Jahrzehnte ausreichen und die von den verbrauchenden Ländern in großen Mengen importiert werden, durch weitgehende stoffwirtschaftliche Nutzung ein« gespart werden können* Dabei tritt der besondere volkswirtshcaftliche Effekt ein₉ daß die Wärmebilanzen des Gesamtsystems auch durch den einheimischen Brennstoff Kohle oder andere Brenngase gedeckt werden können* Überraschenderweise können zur komplexen Lösung der äußerst komplizierten Aufgabe im Prinzip bekannte_t jedoch auf die speziellen Anwen=- dungsfälle hin modifizierte Yerfahrensschritte und Aus-· rüstungen verwendet werden₆

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von 5 Beispielen und den dazugehörigen Zeichnungen naher erläutert werden« Alle Beispiele gehen davon aus, daß für die vergleichsweisen Technologien gleiche Mengen Primärenergieträger, wie Prozeßerdgas bzw* Braunkohlenschwelkoks, eingesetzt werden«

Beispiel 1 beschreibt den bekannten gleichzeitigen Betrieb einer integrierten Methanolanlage und einer Ammoniakanlage mit der bekannten Technologie der ^-Rückgewinnung aus dem Purgegas der HH^-Synthese» Die Synthesegasherstellung erfolgt mittels Erdgas nach dem Steamreformingverfahren«

Im Beispiel 2 werden die aus Beispiel 1 bekannten Technologien erfindungsgemäß mit einer nach einem gemischten Tieftemperatur-Druckwechseladsorptionsverfaliren arbeitenden Gastrennanlage kombiniert· Die in der Gastrennanlage gewonnene CO₂-ETaTj: ti on wird dem Synthesegas für die Methanol synthese zugemisoht, die gewonnene ^-Fraktion zur Herstellung von NH, verwendet· 'Die Heizung des Reformers erfolgt durch ein mittels Vergasung von Schwelkoks hergestellten Heizgases·

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Beispiel 3 beschreibt die e^findungsgemäße Kombination der aus Beispiel 1 bekannten Technologien zur gleichzeitigen Gewinnung von Methanol und Ammoniak mit einer nach dem Tieftemperaturverfahren arbeitenden Gastrennanlage _a Die dabei gewonnenen GC^e? und CO-Fraktionen werden dem Synthesegas für die Methanol synthese zugemischt» Die Heizung des Reformers erfolgt durch ein mittels Vergasung von Schwelkoks hergestellten Heizgases·

Im Beispiel 4- wird die bekannte Technologie zur Methanolherstellung in einer integrierten Anlage beschrieben. Dabei wird zur Herstellung des Synthesegases die Vergasung von Braun~ kohlenschwelkoks nach dem Winklerverfahren eingesetzt» Das an« fallende Entspannungsgas wird anderen Verbrauchern, z«. B» einem Heizgasnetz, zugeführte Ist ein solcher Heizgasbedarf nicht vorhanden, muß das Entspannungsgas abgefackelt werden«

Im Beispiel 5 wird die aus Beispiel 4 bekannte Technologie zur Methanolherstellung erfindungsgemäß mit einer adsorptiv arbeitenden Gastrennanlage kombiniert© Die darin gewonnene Hg-JFraktion wird dem Synthesegas für die Methanolsynthese wieder zugemischt© Die der ^«-Iraktion äquivalente Heizgasmenge wird durch Vergasung des für die Synthesegaserzeugung verwendeten Ib?imär energie trägers Braunkohlenschwelkoks kompensierte Ist ein solcher Heizgasbedarf nicht vorhanden, entfällt dieser Anteil der Gaserzeugung₀

Die das erfindungsgemäße Verfahren erläuternden Ausführungsbeispiele beschreiben die wesentlichen prinzipiellen Anwendung smöglichkeiten zur stoffwirtschaftlichen Nutzung der Entspannungsgase der Methanol synthese.® Darüber hinaus sind innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens weitere stoffwirtschaftlich© Kombinationsmöglichkeiten für die Produkte der Gastrennanlage vorhanden^ die sich aus den jeweiligen technologische^ energetischen und ökonomischen Gegebenheiten bzw. anderen betriebsspezifischen Forderungen ableiteno

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So können beispielsweise u« a_e

- die gem_e Beispiel 4 beschriebene Technologie zur Methanolherstellung mit einer nach dem Tieftemperaturverfahren arbeitenden Gastrennanlage kombiniert werden und dabei neben der ^-»Fraktion gegebenenfalls eine CC^- und/oder eine CO-Fraktion zur weiteren Verwendung gewonnen werden

.- die gem_e Beispiel 2 gewonnene ^-"Fraktion auch im stöchiometrischen Verhältnis zu der gewonnenen (^«-Fraktion dem Synthesegas für die Methanolsynthese zugemischt werden

- die gern« Beispiel 3 gewonnene CO-Fraktion an andere Verbraucher fortgeleitet werden_? wenn sich die in der C0-Fraktion noch enthaltenen Inertgase im Kreislaufentspannungsgas der Methanolsynthese unzulässig hoch anreichern

- die gern« der Beispiele 2 und 3 möglicherweise anfallende sehr geringe Menge Purge gas der HH ,,«Synthese auch der Gastrennanlage für das Entspannungsgas der Methanolsynthese bzw« einer eigenen ^-Rückgewinnungsanlage zugeführt werden

·« die gern« Beispiel 5 gewonnene ^«Fraktion auch an andere Hg-Verbraucher fortgeleitet werden, wenn als Primärenergieträger ein anderer Brennstoff eingesetzt wird·

Beispiel 1

Gemäß Fig₀ 1 und Fig« 2 werden bekanntermaßen je eine Methanolanlage mit einer Leistung von ca® 100 kt/a Methanol (Fig* 1) und eine NEU-Anlag© mit einer Leistung von ca_e 45 kt/a Mi^ (Fig« 2) gleichzeitig betrieben·

Gemäß Fig. 1 werden in der bekannten Methanolanlage durch die Leitung 1 ca_e 10_s6 « 10^ v? (N)Al Prozeßerdgasj durch die Leitung 2 ca_e 1,5 « 10^ m^(N)A Erdgas als Brenngas und die Lei-

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•bung 5 ca© 25 t/h V/asserdampf dem bei etwa 2,5 ,MPa arbeitenden Reformer 4 zugeführt und reformiert» Dabei entstehen etwa 43 β 1CK nr(N)/h Methanol-Synthesegas_§ bestehend aus etwa 74 % H₂, 17 % CO₅ 6 % CO₂, 2,5 % CH₄ und 0_§5 % N₂₅ das nach seiner Kompression durch die Leitung 5 der Methanolsynthese 6 zugeführt wirde Hier erfolgt die Reaktion des H₂ mit CO und CO₂ nach den bekannten Gleichgewichtsreaktionen

2 H₂ + CO

3 H₂ * CO₂ ®» CH₅OH + H₂O

Die im Methanol synthesegas enthaltenen Inertgase N₂ und sowie die nicht an der Reaktion teilgenommenen Komponenten H₂, CO und CO₂ werden durch die Leitung 7 als Kreislaufentspannungsgas aus der Methanolsyntheseanlage 6 abgezogen« Die abgezogene Menge beträgt etwa 14 _o ΛΟτ nr (N)/h und besteht aus etwa 85 % H₂, 4 % CO, 3 % CO₂, 7 % CH^ und 1 % N₂ sowie im wesentlichen Spuren von Wasser, Methanol, höheren Alkoholen und Dirne thyläther» Das bei der Methanol synthese 6 ent*=* standene Methanol wird durch die Leitung 8 über die Entspannung 9 und die Leitung 10 in den Abscheider 11 auf einen Druck von etwa 0,3 MPa entspannt» Dabei erfolgt eine Abtrennung der im Methanol der Leitung 8 noch gelösten Gase, die als Produktentspannungsgas im wesentlichen mit den Komponenten H₂, CO, CO₂, N₂, Ar, CH^, CH₅OH durch die Leitung 12 abgeleitet und dem Kreislaufentspannungsgas der Leitung 7 zugeführt werd'en· Durch die Leitung 13 werden beide Gase als Entspannungsgase der Methanol synthese· dem Reformer 4 zu Heizzwecken zugeführte

Das im Abscheider 11 angefallene Methanol wird als Roh-Methanol durch die Leitung 14 der Destillationsanlage 15 zugeführt und von dort als Rein-Methanol durch die Leitung 16 abgezogen· Die durch die Leitung 16 abgezogene Methanolmenge beträgt ca· 12,5

Gem» Fig© 2 werden bei der bekannten gleichzeitig betriebenen Ammoniakanlage durch die Leitung 17 ca. 3,25 · 10⁵ m⁵(N)/h Prozeßerdgas, durch die Leitung 18 ca. 2₉2 _β 10³ m⁵(N)/h Erdgas als Brenngas und durch die Leitung .19 ca_e 8 t/h Wasserdampf

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dem bei einem Druck von etwa 4 MPa arbeitenden Reformer 20 zugeführt* Dabei entstehen etwa 16 _§8 · 1Cr m^(F)A M^-Syn« thesegas_s bestehend aus etwa 57 % H₂₉ 13 % CO, 22 % Np, O5I % Ar, 0,3 % CiI^ und 7§6 % CO₂* die durch die Leitung 21 der Synthesegasreinigung und «kompression 22 zugeführt werden* Dabei erfolgt eine CO-Konvertierung und Methanisierung, eine COq«> -und Schwefe!.reinigung sowie eine Kompression, so daß durch die Leitung 23 15*5 « 10 nr(N)/h gereinigtes und komprimiertes NHv»Synthesegas₉ bestehend aus etwa 74 % H₂^ 24 % N₂₉ Rest Ar + CH₄₅ der NH^-Synthese 24 zugeführt werden» Das dabei entstandene KS₃, wird durch die Leitung 25 über die Entspannung 26 und die Leitung 27 in den bei etwa 1_§3 MPa arbeitenden'Abscheider 28 entspannt« Dabei erfolgt eine Abtrennung der in der NH,~Leitung 25 noch gelösten Gase,, die als Produktentspannungsgas im wesentlichen mit den Komponenten H₂₁, N₂, Ar_? CEL und NEU durch die Leitung abgezogen werden* Das gewonnene flüssige MH, beträgt 5?7 t/h und wird durch die Leitung 30 der weiteren Verwendung züge« führt·

Zur Vermeidung der Anreicherung von Inerten bei der HEU-Synthese werden durch die Leitung 31 O$75 » 10^ mr (N)/h. Kreislaufentspannungsgas aus der NEU-Synthese 24 abgezogen, mit den Oj,25 » 10^ nr (lO/h Produktentspana.ungsgas der Leitung gemischt und als Purgegas₉ bestehend aus etwa 60 % H₂, 20% N₂, 13 % CH^,, 5,5 % .Lr und 1,5 % NH, über die Leitung 32 der H₂-Rückgewinnungsanlage 33 zugeführt« Hier erfolgt die iErennung des Purgegases in eine ΚΗ,-Praktion, die durch die Leitung 34·» eine Hg-Eraktion, die durch die Leitung 35 und eine Restfrak«* tion, die durch die Leitung 36 zur weiteren Verwendung abgezogen werden. Die durch die Leitung 35 abgezogene H₂«Fraktion beträgt etwa 0,5 « 1O^ nr(N)/h H₂ und besteht aus etwa 90 % H₂, Rest N₂S Ar und CH₄₀ Sie wird der NH^-Synthese 24 als NH^-Synthesegas wieder zugeführt* Die abgezogene Restfraktion in Höhe von 0,5 » 10·⁵ Hr^(N)Zh wird durch die Leitung 36 dem Reformer als Heizgas zugeführt und dort verbrannte

2263 1 8

Zum Ausgleich der in der Ho^Rückgewinnungsanlage 33 abgezogenen Hg-Menge werden dem Eeformer 20 0,15 ₀ 10* m?(M)/h Erdgas durch die Leitung 37 zugeführt und verbrannt«,

Damit werden für die NH^HSynthese insgesamt ca« 5,6 * Eridgas benötigte

Beide Prozesse benötigen zusammen 13 _¥85 · 10* Br(N)/h Prozeßerdgas und 3j85 · Λ€τ m^(N)/h Erdgas als Brenngase

Die Methanolproduktion beträgt 12,5 t/h und die Ammoniakproduktion 5$7 t/h.

Beispiel 2

Gemäß Fig© 3 werden die im Beispiel 1 beschriebenen Anlagen zur gleichzeitigen Gewinnung von Methanol und Ammoniak erfindungs*- gemiäß durch eine nach einem gemischten Tieftemperatur-Druck~ wechseladsorptionsverfahren arbeitenden Gastrennanlage 38 mit==¹ einander kombiniert« Ss werden diegleichen Erdgasmengen wie im Beispiel 1 als Prozeßerdgas eingesetzt, d_a h« 10,6«1Crnr(l0/h. Prozeßerdgas der Methanolsynthese und 3»25 © 10 Br (IT)/h Pro-

5 3 zeßerdgas der Ammoiiiaksynthese, insgesamt also 13_s85o10 et Der Erdgaseinsatz für Brenngase _s d» h» 1^5 · ΙΟ-⁵ m^(lT)/h der Methanol synthese und 2«35 _# 10^ nr(F)/h der Ammoniaksynthese_$ insgesamt also 3_?85 ₉ 10-^ iir (lT)/h sowie die dem Heizwert der zur stoffwirtschaftlichen Nutzung abgezogene Entspannungsgaskomponente entsprechende Gasmenge werden durch ein aus Kohle hergestelltes Brenngas ersetzt·

Durch die Leitung 1 werden 13$85 * 10⁵ m⁵(N)/h Prozeßerdgas und Leitung 3 33 t/h Wasserdampf dem bei etwa 2_t5 MPa arbeitenden Eeformer 4 zugeführte Es entstehen 55§5 · 10 Methanol synthese gas, bestehend aus etwa 74- °/° H₂, 17 $ 6 % CO₂₉ 25 % CH^ und 0₉5 % H₂, die nach ihrer Kompression durch die Leitung 5 der Methanol synthese 6 zugeführt werden»

20 ~ 2 2 6 3 18

Aus der Methanol synthese 6 werden durch die Leitung 7 16_$8 © 1Cr ητ(N)/b. Ereislaiifentspannungsgas, bestehend aus etwa 84 % H₂₉ 4_S5 % CO^ 3,5 % CO₂₅ 7 % CH₄₉ 1 % N₂ sowie im wesentlichen Spuren von Wasser^ Methanol^ höheren Alkoholen und Dirnethyläther abgezogene Das bei der Synthese 6 entstandene Methanol wird durch die Leitung 8 über die Entspannung und die Leitung 10 in den Abscheider 11 auf einen Druck von etwa 0_f3 MPa entspannt, wobei die Abtrennung der im Methanol noch gelösten Gase erfolgt« Diese werden als Produktentspannungsgase durch die Leitung 12 abgeleitet dem Kreislaufentspannungsgas der Leitung 7 u&cL gemeinsam mit diesem durch die Leitung 13 der nach einem gemischten Tieftemperatur-Druckwechseladsorptionsverfahren arbeitenden Gastrennanlage augeführt«

Das im Abscheider 11 anfallende Methanol wird als Roh-Methanol durch die Leitung; 14 der Destillationsanlage 15 zugeführt und von dort als Hein-Methanol durch die Leitung 16 abgezogen« Die durch die Leitung 16 abgezogene Methanolmenge beträgt ca«, 16_t6 t/h«

Die der Gastrennanlage 38 zugeführten Entspannungsgase werden zunächst einer unter Druck und bei etwa 213 E arbeitenden Me« thanolwäsche unterzogen und dadurch vorzugsweise das im Ent« spannungsgas enthaltene CO₂ zusammen mit anderen Spurenverunreinigungen ausgewaschen«, Die Zuführung des benötigten Methanols erfolgt aus der Leitung 14 über die Leitung 39· Durch die Leitung 40 werden O₅5 m^(N)/h CO₂₉ die bei der Regenerierung des Methanoles einfallen* der Methanol synthese 6 zugeführt«, Die von CO₂ befreiten Entspannungsgase werden dann innerhalb der Gastrennanlage 38 mittels Druckwechseladsorption in eine hochkonzentrierte EU-Fraktion und in eine Restgasfraktion getrennte Etwa 11, _t2 ä 10^? nr(N)/h H₂ werden nach ihrer Kompression durch die Leitung 41 der NH^«Synthese 24 zugeführte Gleichzeitig werden aus einer Luftzerlegungsanlage 42 etwa 3*9 & 10^ nr*(N)A hochreiner N₂ durch die Leitung 43 der NBU-

- 21 - 22 63 1 8

Synthese 24 zugeführt«» In der l^H^-Synthese 24 erfolgt die Reaktion des zugeführten H^ und des zugeführten Np zu ML-, _o Dabei entstehen 5*7 t/h Mi^₈ Dieses wird durch die Leitung 25, die Entspannung 26$ die Leitung 27» den Abscheider 28 und die Leitung 30 zur weiteren Verwendung abgezogen*

Die sehr geringen Mengen Kreislaufentspannungsgas der Synthese 24- und Produktentspannungsgas des Abscheiders 28 werden durch die Leitungen 29 und 31 abgezogen und über die Leitung 32 dem Reformer 4 zugeführt und dort verbrannt* Gegebenenfalls können diese auch über Dach geleitet werden·

Die in der Gastrennanlage 38 bei der Druckwechseladsorption anfallende Restgasfraktion,» die vorzugsweise aus CO₉ ^₉ CH^ und geringen Mengen H2 besteht_s wird über die Leitung 44 dem Reformer 4 zugeführt und dort verbrannte Zum Ausgleich der in der Gastrennanlage 38 abgetrennten Wasserstoffmenge und der Wärmebilanz des Brenngases im Reformer 4 werden aus der Luftzerlegungsanlage 42 durch die Leitung 45 4,6»10^m^(li)/h O2 der nach dem Winklerverfahren arbeitenden Eohlevergasungsanlage 46 zugeführt, 18_?5 » 10* m^(N)/h Brenngas hergestellt und über die Leitung 47 dem Reformer 4 zugeleitet und verbrannt©

Bei dieser, erfindungsgemäßen Kombination benötigt der Gesamt·» prozeß 13j85 _ö 10⁵ m^(N)A Proseßerdgas und 18_t5 ο 1o\⁵(N)/h Brenngas aus Kohle, wozu ca» 15 t/h Braunkohlenschwelkoks benötigt v/erden»

Beispiel 3

Gemäß Fig* 4 werden die im Beispiel 1 beschriebenen Anlagen zur gleichzeitigen Gewinnung von Methanol und M^ erfindungsgemäß durch eine nach dem Tieftemperaturverfahren arbeitenden Gastrennanlage 48 miteinander kombiniert* Analog Beispiel 2 werden diegleichen Erdgasmengen₉ wie im Beispiel 1 als Prozeß-

22 - 2 2 6 3 18

erdgas eingesetzt^, d* h₀ 10_?6 « 10* ar(N)/h Prozeßerdgas der Methanolsynthese und 3₉25 ο ΙΟ*' m*" (N)Zh Prozeßerdgas der Ammoniaksynthese 5 insgesamt also 13$85 « 10* m*"(N)Zh· Der Erdgaseinsatz für Brenngase, d_e h« 1,5 _ö 10*" m^(N)/h der Methanolsynthese und 2-35 · 10*" m*(N)A &er Ammoniaksynthese, ins-

2 2

gesamt also 3,85 "* 10·⁷ nr (N)Zh sowie die dem Heiswert der zur stoffwirtschaftlichen Hutzung abgezogene Entspannungsgaskomponente entsprechende Gasmenge werden durch ein aus Kohle hergestelltes Brenngas ersetzt©

Durch die Leitung 1 werden 13$>85 · 10* nr (N)/h Prozeßerdgas und Leitung 3 33 t/h Wasserdampf dem bei etwa 2,5 IiPa arbeitenden Reformer 4· zugeführt· es entstehen etwa 55*5»1O*nr(N)/li Methanolsynthesegas, bestehend aus etwa 74· % EU, 17 % CO₅ 6 % COg, 2,5 % CH₂J. lind. 0_s5 % N₂, die nach ihrer Kompression durch die Leitung 5 der Methanolsynthese 6 zugeführt werden« Aus der Methanolsynthese 6 werden durch die Leitung 7 15 s 10-^ Hr(N)Zh Kreislaufentspannungsgasj bestehend aus etwa 82 % H_2t 4 % CO, 3 % CO₂^ 9 % CH^ und 2 % N₂ sowie im wesentlichen Spuren von Wasser, Methanol, höheren Alkoholen und Di« methyläther abgezogen· Das bei der Synthese 6 entstandene Methanol wird durch die Leitung 8 über die Entspannung 9 "und die Leitung 10 in den Abscheider 11 auf einen Druck von etwa O₉ 3 MPa entspannt j wobei die Abtrennung der im Methanol noch gelösten Gase erfolgt« Diese werden als Produktentspannungsgas durch die Leitung 12 abgeleitet_f dem Kreislaufentspannungsgas der Leitung 7 "und gemeinsam mit diesem durch die Leitung 13 der nach dem Tieftemperaturverfahren arbeitenden Gastrennanlage 48 augeführtc

Das im Abscheider 11 anfallende Methanol wird als Eoh-Methanol durch die leitung 14 der Destillationsanlage 15 zugeführt und von dort als Rein=-Methanol durch die Leitung 16 abgezogene Die durch die Leitung 16 abgezogene Methanolmenge betragt ca· 17,8 t/h*

23- 22 63 1 8

Die der Gastrennanlage 48 zugeführten Entspannungsgase werden zunächst einer unter Druck und bei etwa 21$ K arbeitenden Me« thjanolwäsche unterzogen und dadurch vorzugsweise das im Entspannungsgas enthaltene COo zusammen mit anderen Spurenverunreinigungen ausgewaschen« Die Zuführung des benötigten Me-» thanols erfolgt aus der Leitung 14 über die Leitung 39 _β Durch die Leitung 40 werden 0^54 « 10^ m^(N)/h CO₂, die bei der Regenerierung des Methanols anfallen, der Methanolsynthese 6 zugeführte Die von CO₂ befreiten Entspannungsgase werden dann innerhalb der Gastrennanlage 48 weiter abgekühlt ' und durch Partialkondensation und ggf« Rektifikation in mindestens je eine Gas- und eine Plüssigphase getrennt· Eine der Gasphasen besteht aus 11_S5 · 10 nr (N)/h hochkonzentriertem Hp* Sie wird nach ihrer Kompression durch die Leitung der M^-Synthese 24 zugeführto Gleichzeitig v/erden aus der Luftzerlegungsanlage 42 etwa 4 * 10^ nr (N)/h hochreiner N₂ durch die Leitung 43 der M^-Synthese 24 zugeführt, dort zusammen mit dem H₂ aus der Leitung 41 zu ML, synthetisiert« Dabei entstehen ca_e 5»85 t/h HEU· Das Ammoniak wird durch die Leitungen 25 über die Entspannung 26, die Leitung 2?, den Abscheider 28 und die Leitung 30 zur weiteren Verwendung abgezogen«

Die sehr geringen Mengen Kreislaufentspannungsgas und Produktentspaiumngsgas aus den Leitungen 29 und 31 werden über die Leitung 32 dem Reformer 4 zugeführt und dort verbrannt.

In der Gastrennanlage 48 werden bei der Tieftemperaturzerle*· gung ca» 0_s54 ♦ 10* irr (N)/h einer CO»Fraktion gewonnen und durch die Leitungen 49 und 50 der Methanolsynthese 6 zugeführt» Prinzipiell ist es auch möglich._s die CO-Fraktion aus der Leitung 49 über die Leitung 51 anderen Verbrauchern, beispielsweise einer Oxosynthese, zuzuführen« Dia in der Gastrennanlage 48 bei der TieftemperaturzerleguD^ anfallende Restfraktion₅ die vorzugsweise aus CO und CH^ im Gemisch mit N₂ und Ar besteht, wird durch die Leitung 44 dem Reformer 4 zugeführt und dort verbrannt«

24 - 2 2 6 3 18

Zum Ausgleich der in der Gastrennanlage 48 abgetrennten H₂ und CO=Mengen sowie der Wärmebilanz des Brenngases im Reformer 4 werden aus der Luftzerlegungsanlage 42 durch die Leitung 45 ca_e 4_f7 « 1O⁵ m⁵(N)/h O₂ der nach dem Winklerverfahren arbeitenden Kohlevergasungsanlage 45 zugeführt., dort ca_o 25_s5 * 10 nr(N)/h Brenngas hergestellt und über die Leitung 47 dem Reformer 4 zugeleitet und verbrannt· Bei dieser erfindungsgemäßen Kombination benötigt der Gesamtprozeß 13j85 _θ 10^ ar(N)A Prozeßerdgas und 23_?5 « 1O^ BT(N)Zb. Brenngas aus Kohle, wozu ca* 15,3 t/h Braunkohlenschwelkoks benötigt werden«. Die Methanolproduktion beträgt 1?$8 t/h und die Ammoniakproduktion 5_S85 t/h»

Beispiel 4

Gemäß SIg^ 5 werden in einer selbständig betriebenen integrierten Me thanol synthese anl age mit der gleichen Leistung., wie im Beispiel 1 angeführt (ca«, 100 kt/a Methanol), durch das Förderorgan 52 30,4 t/h Braunkohlenschwelkoks_s Leitung 9?35 * 10⁵ ni⁵(lT)/h Op und Leitung 54 29 t/h Wasserdampf dem nach dem Winklerverfahren arbeitenden Generator 55 zugeführt« Dabei entstehen etwa 42_S2 ₉ 10* ar QO/h rohes Synthesegas₉ bestehend aus etwa 43,5 % H₂, 30_f4 % CO₉ 23,8 % CO₂ und 23 % Ng» Ar und GH^. Ein Teilstrom von 20 * 10^ m^(F)A dieses Ssrnthesegases wird durch die Leitung 56 der Konvertierung 57 zugeführt und dort das CO konvertiert© Durch die Leitung 58 verlassen 25 # 10^ Br (N)/h konvertiertes Gas mit einem Gehalt von -54,9 % H₂, 4 % CO, 39,3 % CO₂ und 1,8 % N₂, Ar und CH₂^ die Konvertierung 57«

Ein weiterer Teilstrom von 22^2 . 10^ iir (N)/h des rohen Synthesegases werden durch die Leitung 59 dem konvertierten Synthesegas der Leitung 58 zugemischt und die Mischung über die Leitung 60 der Methanolwäsche 61 zugeführt· In dieser Wäsche werden das CO₂ bis auf den für die Synthese erforderlichen Gehalt von 7,3 % sowie die noch in Spuren enthaltenen Schwe-

-25 - 22 63 1 8

felverbindungen entfernt« Dadurch entstehen 34 _ö 1CK mr Methanol synthesegas mit einer Zusammensetzung von 67,5 % 22_S7 % COj 7*3 % GO₂ und 2_S5 % N₂, Ar und CH^, das nach seiner Kompression durch die Leitung 62 der Methanolsynthese 6 zugeführt wird β

Die im Methanol synthesegas enthaltenen Inertgase Ήη₉ Ar und CH^ sowie die nicht an der Reaktion teilgenommenen Komponenten H₂J CO und CO₂ werden durch die Leitung 7 als Kreislaufentspannungsgas aus der- Methanol synthese 6 abgezogen» Die ab«· gezogene Menge beträgt etwa 5*5 β 1CK nr(N)/h und besteht aus etwa 59*1 % H₂, 15,4 % CO₉ 18,2 % CO₂ und 7,3 % N₂, Ar und CH^ sowie im wesentlichen Spuren von Wasser, Methanol, höheren Alkoholen und Dimethyläther« Das bei der Synthese 6 entstandene Methanol wird durch die Leitung 8 über die Entspan« nung 9 und die Leitung 10 in den Abscheider 11 auf einen Druck von etwa 0§3 MPa entspannt» Dabei erfolgt eine Abtrennung der im Methanol noch gelösten Gase, die als Produktentspannungsgas im wesentlichen mit den Komponenten H₂, H₂, Ar, CO₉ CH^₉ CO₂ und CH^OH durch die Leitung 12 abgeleitet und dem Kreislaufentspannungsgas der Leitung 7 zugeführt werden« Durch die Leitung 13 werden beide Gase als Entspannungsgase der Methanol synthese abgefackelt» Bei Bedarf von Heizgas können diese Entspannungsgase auch einem Heizgasnetz zugeführt werden» Die durch die Leitung 16 abgezogene Methanolmenge beträgt etwa 12_?5 t/h· Der Verbrauch an Braunkohlenschwelkoks beträgt etwa 30,4 t/h·

Beispiel 5

Gemäß Fig_e 6 werden bei der erfindungsgemäß ausgerüsteten Methanolsyntheseanlage die gleichen Mengen Braunkohlenschwelkoks, O₀ und Wasserdampf wie im Beispiel 4 verwendet, d_o h. dem nach dem Winklerverfahren arbeitenden Generator 55 werden durch das Förderorgan 52 30,4 t/h Braunkohlenschwelkoks, Leitung 52 9,35 c 1p⁵ m⁵(N)/h O₂ und die Leitung 53 29 t/h Wasserdampf

- 26 - 22 6 3 18

zugeführt» Dabei entstehen etwa 42,2 . 10* m^(N)/h rohes Syn~- thesegas, bestehend aus etwa 43,5 % H₂, 30,4 % CO, 23,8 % CO₂ und 2»3 % No₃ Ar und CH,,« Ein Teilstrom von 17»9»1Cr rP(ß}/h. dieses rohen Synthesegases wird durch die Leitung 56 der Konvertierung 57 augeführt und dort das CO konvertiert« Durch die Leitung 58 verlassen 22,4 _β 1Cr m*(N)/h konvertiertes Gas mit einem Gehalt von 54_?9 % H₂, 4 % CO, 39$ 3 % CO₂ und 1_f8% N₂, Ar und ClL₊ die Konvertierung 57e

Ein weiterer Teilstrom von 24,3 & 1Cr⁵ m^(N)/h des rohen Synthesegases werden durch die Leitung 59 dem konvertierten Synthesegas in Leitung 58 zugemischt und über die Leitung 60 der Methanolwäsche 61 zugeführt« In dieser Wäsche werden das CO₂ bis auf den für die Synthese erforderlichen Gehalt von 7_$9 % sowie die noch in Spuren enthaltenen Schwefelverbindungen entfernt* Dadurch entstehen etwa 3^ · 1CK nr(N)/h Methanolsynthesegas mit einer Zusammensetzung von 64,9 % H₂, 24,5 % CO, 7_f9 % CO₂ und 2,7 % ^₂* Ar und CH₂,, das nach seiner Kompression durch die Leitung 62 der Methanol synthese 6 zugeführt wird* Zusätzlich wird der Synthese 6 hochkonzentrierter Wasserstoff zugeführt, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wirde Dazu wird das durch die Leitung 7 aus der Synthese 6 abgezogene Kreislaufentspannungsgas zusammen mit dem Produktentspannungsgas der Leitung 12 durch die Leitung 13 als Entspannungsgas der Methanolsynthese der nach dem Druckwechsel-Adsorptionsverfahren arbeitenden Gastrennanlage 38 zugeführt· Die Menge beträgt etwa 5,9 » 10* nr(N)/h und besteht aus etwa 59,1 % H₂, 15,4 % CO, 18,2 % CO₂ und 7,3 % N₂, Ar und CH^ sowie im wesentlichen Spuren von Wasser, Methanol, höheren Alkoholen und Dimethyläther* In der Gastrennanlage 38 werden die Entspaniiuuigsgase in eine hochkonzentrierte H«·· 5*raktion und in eine Restgasfraktion getrennt* Etwa 2_S7 · 10* nr (N)/h H₂ werden aus der Gastrennanlage 38 abgezogen und durch die Leitung 41 der Methanolsynthese zugeführt»

Das bei der Synthese entstandene Methanol wird durch die Leitung 8 über die Entspannung 9? die Leitung 10 in den Abscheider 11 entspannt, über die Leitung 14 in die Destillation 15

-27- 226318

eingeleitet und von dort als Eein-Methanol durch die Leitung 16 abgezogen* Die durch die Leitung 16 abgezogene Methanolmenge betragt etwa 13^6 t/h©

Die in der Gastrennanlage 38 anfallende Restgasfraktion_? die vorzugsweise aus CO₅ CO₂* N₂ $ Ar, CH^ und geringen Mengen EU besteht, wird über die Leitung 44 abgefackelte Bei Bedarf von Heizgas kann diese Fraktion auch einem Heizgasnetz züge« führt werden. Bei diesem Beispiel betragt die gewonnene Methanolmenge etwa 13,6 t/tu Der Verbrauch an Braunkohlenschwel« koks betragt etwa 30 _?4 t/ho

In der nachfolgenden Tabelle werden die Leistungsparameter der Methanolsyntheseanlagen und der Ammoniakanlagen mit den in den Beispielen 1 bis 5 näher erläuterten Technologien miteinander verglichen« Im Vergleich zu. bekannten G?echnologien_s bei denen die Entspannungsgase der Methanolsynthese verbrannt werden (Beispiele 1 und 4) lassen sich mit den erfindungsgemäßen Ausführungsformen (Beispiele 2, 3 "und 5) folgende Effekte erzielen:

Ausführungsformen gemäß den Beispielen 2 und 3 gegenüber Bei« spiel 1:

- Bei gleichem Einsatz von Prozeßerdgas wird bei nahezu konstanter Ammoniakproduktion die Methanolproduktion um mehr als 30 bzw« mehr als 40 % gesteigert.

- Es wird kein Erdgas als Brenngas verwendet^ das Erdgas wird einer weitgehenden stoffwirtschaftlichen Nutzung zugeführt·

- Das erforderliche Heizgas wird aus einem festen Brennstoff hergestellt«

« Bei der Ammoniakproduktion fallen nahezu keine Purgegase an, wodurch die Ökonomie der Ammonialcproduktion wesentlich gesteigert wird*

~ 28 -

2263 1 8

·-♦ Die spezifische !Entspanmingsgasmenge pro Tonne Methanol wird um 10 "bzw« 25 % "verringert© Dadurch erhöht sich die Effektivität der Methanolerzeugung,»

-· Es entfallen die gesamten Stufen der Gaserzeugung und Gasreinigung zur Herstellung von Ammoniaksynthesegas sowie die Wasserstoffrückgewinnungsanlage für die Purgegaszerlegung der Entspannungsgase der Ammoniaksynthe se»

Ausführungsform gemäß dem Beispiel 5 gegenüber Beispiel 4:

·» Bei gleichem Brennstoffverbrauch sowie gleicher Kapazität der Gaserzeugung*?« und «-reinigungsanlage wird die Metha·= nolproduktion um ca» 9 % gesteigert«

22 63 1

Tabelle: Vergleich der Kennziffern für die in den Beispielen bis 5 näher erläuterten Technologien

	Dim e	5,	1	S	0	1	2	Beispiel	4	«		»
	I		85	•	0	ι	15,85	5			4 2)	o
Pro2eßerdgas ges«,	I	55,	»85			15,85		^} 30,	O	9
Erdgas als Brenn gas ge s β	II	IH	»	5 0	15,0 ¹⁾	„	50,4 ²	29,	55	7 ²^
Braunkohlen-= Schwelkoks	II	M	0	5	33,0	15,0 ¹⁾	29,0	9,
Prozeßdampf	I	45₅	7		55,0	9,55		2
Sauerstoff	I	14,	12	3_$9³⁾	⁴*⁷	-.
Stickstoff	I	«β!		55,5	4,0 ⁵⁾	34,0	5,	6
Methanolsyn thesegas	I	*M	16,8	55,5	5,5	2,
Entspannung s- gas der Methanol synthese	I	κ M	11,2 ⁵⁾	15,0	» ·		434
Produkte der Gastrennanlage: ^H2	I	15, ι,	-	11,5 ³⁾		W 3,
CO	I I	12,	0*5 5,1	0,54	_	mm
co₂ Ee st	I I	5,	;	2,52		15,
3 Purgegas der HKU-Synthese	II	1,	16₉6	to*	12,5
Methanolpro duktion	II		5,7	17,8	_	o,
Ammoniakpro duktion	III	1₅01	5,85	0,44
spezifische Ent spannungsgasmenge		0,843

Es bedeuten: Dimension I Dimension II Dimension III

10

t/h.

m³(N)/t CH₅OH

Fußnote 1) für Brenngas

2) für Proseßgas

3) für Mz-Synthese

4) für CKOH-Synthese

Claims

30 - 22 6 3 18

Erfindungsanspruch

1« Verfahren zur Behandlung und Weiterverwendung von Entspannungsgasen, die bei der Durchführung einer Methanolsynthese zwangsweise .anfallen und im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Argon, Methan sowie Spuren von Methanol₉ höheren Alkoholen, Dimethyläther und Aminen bestehen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer gleichzeitig betriebenen Ammoniaksynthese und/oder Hydrierprozessen, dadurch gekennzeichnet, daß die anfallenden Entspannungsgase weitgehend stoffwirtschaftlich genutzt werden_f indem die Methanolsyntheseanlage mit einer Gastrennanlage und Verbrauchern der Produkte der Gastrennanlage kombiniert wird, dazu die Entspannungsgase der Gastrennanlage zugeführt werden, dort eine hochkonzentrierte Wasserstoff~Fraktion abgetrennt, abgezogen und zur Durchführung von chemi-SGhen Synthesen und/oder Hydrierprozessen verwendet wird, bei der Abtrennung der hochkonzentrierten Wasserstoff-Fraktion gleichzeitig Vor~§ Zwischen- und/oder Bestfraktionen gewonnen, abgezogen und bei der Herstellung des Synthesegases für die Methanolsynthese und/oder bei der Verarbeitung des.Synthesegases zu Methanol und/oder bei anderen Verbrauchern, gegebenenfalls auch als Heizgas_s eingesetzt werden und wobei die durch die stoffwirtschaftliche Nutzung der Entspannungsgase dem Gesamtprozeß entzogene Heizgasmenge durch direkte Verbrennung des für die Methanolsynthese verwendeten Primärenergieträgers und/oder eines be-. liebigen Brenngases und/oder durch Zufuhr von Fremdwärme kompensiert wird·

2» Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gastrennanlage nach dem Adsorptionsverfahren, vorzugsweise nach dem Druckwechsel-Adsorptionsverfahren und/oder dem iieftemperaturverfahren und /oder dem Penneationsverfahren, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Verwendung einer chemischen Wäsche betrieben wird.

2263 1 8

5β Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsgase in der nach dem Adsorptionsverfahren, vorzugsweise nach dem Druckwechsel-Adsorptionsverfahren oder dem Penneationsverfahren arbeitenden Gastrennanlage in eine hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion und eine Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Argon und Methan enthält, zerlegt und die gewonnenen Fraktionen zur weiteren Verwendung abgezogen werden*

4« Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsgase in der nach dem Adsorptionsverfahren, vorzugsweise nach dem Druckwechsel-Adsorptionsverfahren oder dem Permeationsverfahren und dem Tieftemperaturverfahren arbeitenden Gastrennanlage in je eine Kohlendioxid-Fraktion, eine hochkonzentrierte Wasserstoff-Fraktion und eine Sestgasfraktion, die im wesentlichen noch Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon und Methan enthält, zerlegt und die gewonnenen Fraktionen zur weiteren Verwendung abgezogen werden»

5« Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsgase in der nach dem Tieftemperaturver» fahren arbeitenden Gastrennanlage in o'e eine Kohlendioxid-Fraktion_§ eine hochkonzentrierte Wasserstoff«Fraktion und eine Restgas fraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid., Stickstoff- Argon und Methan enthält, zer«* .leigt und die gewonnenen Fraktionen zur weiteren Verwendung abgezogen werden _o

6* Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Adsorptionsverfahren, vorzugsweise dem Druckwechsel-Adsorptionsverfahren oder dem Permeationsverfahren gemäß Punkt 3 arbeitenden Gastrennanlage eine chemische Wäsche vorgeschaltet wird, in der bei der Eegeneration der Waschflüssigkeit eine Kohlendioxid«Fraktion gewonnen und

-32- 22 63 1 8

zur weiteren Verwendung abgezogen wird und die von Kohlendioxid befreiten Entspannungsgase der weiteren Zerlegung nach dem Adsorptionsverfahren oder dem Permeationsverfahren gemäß Punkt 5 zugeführt werden.»

7« Verfahren nach Punkt 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Waschflüssigkeit für die chemische Wäsche gemäß Punkt 6 Monoäthanolamin oder eine heiße Pottaschelösung verwendet wird·

Verfahren nach Punkt 1₉ 2, 4 und 5$ dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnung der Kohlendioxid-Iraktion in der nach dem Adsorptions« oder- Permeations- und Tieftemperaturverfahren gemäß Punkt 4 bzw· nach dem Tieftemperaturverfahren gemäß Punkt 5 arbeitenden Gastrennanlage durch eine physikalische Wäsche der Entspannungsgase vorzugsweise mit Methanol unter Druck bei abgesenkten Temperaturen und anschließender Erwärmung und Entspannung des Methanols erfolgt·

9· Verfahren nach Punkt 1, 2, 4- und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der hochkonzentrierten Wasserstoff-Frak-. tion gemäß Punkt 3 bzw« Punkt 4 die ggf© gemäß Punkt 6 bzw« 8 vom Kohlendioxid befreiten Entspannungsgase unter Druck einer Druckwechsel-Adsorptionsanlage augeführt, dort der Wasserstpff unter Druck ohne Teilnahme am Adsorptionsprozeß von den Restkomponenten getrennt,? dazu die Restkomponenten adsorbiert und durch Druckabsenkung wieder desorbiert und beide Fraktionen als gewonnene hochkonzentrierte und hochreine Wasserstoff-Fraktion und Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon, Methan und gegebenenfalls Kohlendioxid enthält, zur weiteren Verwendung abgezogen werden·

10· Verfahren nach Punkt 1, 2, 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der hochkonzentrierten Was se rs to ff-Fraktion gemäß Punkt 3 die gemäß Punkt 6 bzw* 8 vom Kohlendioxid befreiten Entspannungsgase unter Druck abgekühlt, teilweise

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verflüssigt, in einen Abscheider eingeleitet, dabei in eine hochkonzentrierte technische Wasserstoff-Fraktion und eine Restgasfraktion getrennt, als gewonnene hochkonzentrierte technische Wasserstoff-Fraktion unter Druck aus dem Abscheider abgezogen, die Restgasfraktion, die im wesentlichen noch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon und Methan enthält, aus dem Abscheider entspannt, beide Fraktionen erwärmt und zur weiteren "Verwendung abgezogen werden«

11* Verfahren nach Punkt 1, 2, 5 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Tieftemperaturzerlegung gemäß Punkt 10 aus dem Abscheider entspannte Restgasfraktion durch weitere teilweise Verflüssigung, Entspannung und Abscheidung bzw· durch Rektifikation in eine mit Kohlenmonoxid angereicherte und von den Inerten Stickstoff, Argon und Methan weitgehend abgereicherte Fraktion und eine Abfallfraktion zerlegt, alle Fraktionen erwärmt und zur v/eiteren Verwendung abgezogen werden·

12« Verfahren nach Punkt 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gastrennanlage nach einem der Punkte 1 bis 11 gewonnene Kohlendioxidfraktion dem Synthesegas für die Methanolsynthese wieder zugemischt wird·

13· Verfahren nach Punkt 1 bis 12_S. dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gastrennanlage nach einem der Punkte 1 bis 11 gewonnene hochkonzentrierte Wasserstoff «Fraktion einer Ammoniaksynthese und/oder Methanol synthese und/oder Hydrierprozessen zugeführt wird, wobei die zur Durchführung der Ammoniaksynthese erforderliche Stickstoffmenge gegebenenfalls in einer LuftZerlegungsanlage und/oder durch Mehrzufuhr von Luft in einen vorhandenen Reformer und die zur Durchführung der Methanolsynthese erforderliche Kohlenmonoxid- und/oder Kohlendioxidmenge durch Festlegung eines geeigneten Betriebssystems für die Synthesegaser-

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zeugung und/oder in der Gastrennanlage und/oder in externen Anlagen gewonnen werden.

Verfahren nach Tunkt 1 "bis 13_? dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gastrennanlage nach einem der Punkte 1 bis 11 gewonnenen Restgasfraktion und/oder Abfallfraktion als Brenngas vorzugsweise der Synthesegasherstellung für die Methanolsynthese und/oder entsprechend ihrem Gebrauchswert anderen Verbrauchern zugeführt werden·

15» Verfahren nach Punkt 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gastrennanlage gemäß Punkt 11 gewonnene mit Kohlenmonoxid angereicherte Fraktion dem Synthesegas für die Methanol synthe se und/oder entsprechend ihrem Gebrauchswert anderen Verbrauchern zugeführt wird«

16* Verfahren nach Punkt 1 bis 15? dadurch gekennzeichnet, daß die durch die stoffwirtschaftliche Nutzung der Entspannungsgase dem Gesamtprozeß entzogene Heizgasmenge durch ein Brenngas kompensiert wird, das aus Kohle hergestellt wird*

17« Verfahren nach Punkt 1 bis 15s dadurch gekennzeichnet, daß die durch stoffwirtschaftliche Nutzung der Entspannungsgase dem Gesamtprozeß entzogene Heizgasmenge durch Nuklearwärme kompensiert wird*

Hierzu gehören 4- Blatt Zeichnungen.