JPS623199B2 - - Google Patents
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- JPS623199B2 JPS623199B2 JP53146368A JP14636878A JPS623199B2 JP S623199 B2 JPS623199 B2 JP S623199B2 JP 53146368 A JP53146368 A JP 53146368A JP 14636878 A JP14636878 A JP 14636878A JP S623199 B2 JPS623199 B2 JP S623199B2
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- gas
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- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメタノール、アンモニヤ等を製造する
為の合成ガスの有するエネルギーをガス膨脹機を
用いて回収する方法に関する。
為の合成ガスの有するエネルギーをガス膨脹機を
用いて回収する方法に関する。
天然ガス、ナフサ、液化石油ガス等の炭化水素
又は石炭を水蒸気及び／又は酸素と反応させて得
た合成ガスはオキソ法又はメタノール、アンモニ
ヤもしくは都市ガス等の原料ガスとして広く使用
されているが、これらの反応は一般に高温、加圧
下で行なわれ、從つて反応炉出口ガスは多大のエ
ネルギーを有している。このエネルギーは一部を
原料ガスの予熱に使用する他大部分は熱交換器で
水蒸気を発生させることにより熱回収を画るとい
う方法をとつているのが現状である。しかし熱交
換器を用いた熱エネルギーの回収という手段は必
ずしも効率の良いものではなく、必然的に有効エ
ネルギーの損失を招くことゝなる。特に回収した
水蒸気のうち高圧水蒸気は蒸気タービンを駆動し
て動力発生に利用出来るが、この結果得られる低
圧水蒸気は操作環境の如何により必ずしも100％
有効利用されるとは言い難く、全体のエネルギー
の利用率は極めて低いものとなる。本発明におい
ては上記合成ガスの有するエネルギーをより有効
に利用しようというもので、炭化水素又は石炭を
水蒸気及び／又は酸素と反応させて得た、水素、
一酸化炭素、炭酸ガス及び水蒸気を含有し、且つ
圧力１〜100Kg／cm2Ｇ、温度200〜1000℃の合成ガ
スをガス膨脹機に導いてこれを駆動し、排出ガス
は冷却し、凝縮水を分離したのち圧縮機で圧縮し
合成反応原料ガスとして使用するものである。
又は石炭を水蒸気及び／又は酸素と反応させて得
た合成ガスはオキソ法又はメタノール、アンモニ
ヤもしくは都市ガス等の原料ガスとして広く使用
されているが、これらの反応は一般に高温、加圧
下で行なわれ、從つて反応炉出口ガスは多大のエ
ネルギーを有している。このエネルギーは一部を
原料ガスの予熱に使用する他大部分は熱交換器で
水蒸気を発生させることにより熱回収を画るとい
う方法をとつているのが現状である。しかし熱交
換器を用いた熱エネルギーの回収という手段は必
ずしも効率の良いものではなく、必然的に有効エ
ネルギーの損失を招くことゝなる。特に回収した
水蒸気のうち高圧水蒸気は蒸気タービンを駆動し
て動力発生に利用出来るが、この結果得られる低
圧水蒸気は操作環境の如何により必ずしも100％
有効利用されるとは言い難く、全体のエネルギー
の利用率は極めて低いものとなる。本発明におい
ては上記合成ガスの有するエネルギーをより有効
に利用しようというもので、炭化水素又は石炭を
水蒸気及び／又は酸素と反応させて得た、水素、
一酸化炭素、炭酸ガス及び水蒸気を含有し、且つ
圧力１〜100Kg／cm2Ｇ、温度200〜1000℃の合成ガ
スをガス膨脹機に導いてこれを駆動し、排出ガス
は冷却し、凝縮水を分離したのち圧縮機で圧縮し
合成反応原料ガスとして使用するものである。
本発明における炭化水素又は石炭を水蒸気及
び／又は酸素と反応させる方法としては一般公知
の外熱式あるいは内熱式反応方法が利用出来るが
特に内熱式反応方法が回収されるべきエネルギー
量が多く期待出来るので好ましい。この際ガス膨
脹機に導く合成ガスの圧力は１〜100Kg／cm2Ｇ、
特に４〜60Kg／cm2Ｇである。圧力は高い方が好ま
しいが、必ずしも高い圧力である必要はなく、僅
かの低圧でもガス膨脹機を駆動することが出来
る。又合成ガスの温度は200〜1000℃、特に500〜
800℃の範囲が好ましい。1000℃以上ではガス膨
脹機の耐熱性の限界を越えるので好ましくない。
又200℃以下では回収動力が少なくなり、膨脹機
内で水分凝縮等の問題が生じるので不経済であ
る。合成ガス中に含まれている水蒸気はガス膨脹
機の駆動源としては有用であるが合成反応原料ガ
スとしては一般に不用の成分であり、從つて膨脹
機の排出ガスは冷却し排出ガス中の水分を凝縮水
として除去後圧縮機で圧縮する。又排出ガスをア
ンモニヤ合成原料ガスに使用する場合の如く一酸
化炭素の転化を行なう必要がある場合には多段の
ガス膨脹機を用い、前記の合成ガスを多段ガス膨
脹機の導入口に導き、前段排出口から排出された
排出ガスを一酸化炭素転化器に導き排出ガス中の
一酸化炭素を水蒸気と反応させて炭酸ガスと水素
に転化し、転化ガスは多段ガス膨脹機の後段導入
口に導き、排出ガスは冷却し凝縮水を凝縮分離し
たのち圧縮機で圧縮し合成反応原料ガスとする。
即ち一酸化炭素の転化反応は発熱反応であるの
で、ガス膨脹機内での膨脹によりエネルギーの低
下した合成ガスはこの反応により再びエネルギー
を増し、更に後段の膨脹に供して膨脹機を駆動せ
しめる。勿論一酸化炭素転化反応のみではエネル
ギーの回復が不充分な場合には更に圧縮、加熱等
の手段を併用してエネルギー保有量を高めたのち
ガス膨脹機に導いても良い。
び／又は酸素と反応させる方法としては一般公知
の外熱式あるいは内熱式反応方法が利用出来るが
特に内熱式反応方法が回収されるべきエネルギー
量が多く期待出来るので好ましい。この際ガス膨
脹機に導く合成ガスの圧力は１〜100Kg／cm2Ｇ、
特に４〜60Kg／cm2Ｇである。圧力は高い方が好ま
しいが、必ずしも高い圧力である必要はなく、僅
かの低圧でもガス膨脹機を駆動することが出来
る。又合成ガスの温度は200〜1000℃、特に500〜
800℃の範囲が好ましい。1000℃以上ではガス膨
脹機の耐熱性の限界を越えるので好ましくない。
又200℃以下では回収動力が少なくなり、膨脹機
内で水分凝縮等の問題が生じるので不経済であ
る。合成ガス中に含まれている水蒸気はガス膨脹
機の駆動源としては有用であるが合成反応原料ガ
スとしては一般に不用の成分であり、從つて膨脹
機の排出ガスは冷却し排出ガス中の水分を凝縮水
として除去後圧縮機で圧縮する。又排出ガスをア
ンモニヤ合成原料ガスに使用する場合の如く一酸
化炭素の転化を行なう必要がある場合には多段の
ガス膨脹機を用い、前記の合成ガスを多段ガス膨
脹機の導入口に導き、前段排出口から排出された
排出ガスを一酸化炭素転化器に導き排出ガス中の
一酸化炭素を水蒸気と反応させて炭酸ガスと水素
に転化し、転化ガスは多段ガス膨脹機の後段導入
口に導き、排出ガスは冷却し凝縮水を凝縮分離し
たのち圧縮機で圧縮し合成反応原料ガスとする。
即ち一酸化炭素の転化反応は発熱反応であるの
で、ガス膨脹機内での膨脹によりエネルギーの低
下した合成ガスはこの反応により再びエネルギー
を増し、更に後段の膨脹に供して膨脹機を駆動せ
しめる。勿論一酸化炭素転化反応のみではエネル
ギーの回復が不充分な場合には更に圧縮、加熱等
の手段を併用してエネルギー保有量を高めたのち
ガス膨脹機に導いても良い。
こゝで使用する一酸化炭素の転化反応としては
酸化鉄−酸化クロム系触媒の如き高温活性型触媒
を用い温度350〜500℃で転化を行なう方法と、銅
−亜鉛系、銅−亜鉛−クロム系、銅−亜鉛−アル
ミニウム系触媒の如き低温活性型触媒を用い温度
150〜300℃で転化を行なう方法が知られている
が、これらのいずれをも使用することが出来る。
酸化鉄−酸化クロム系触媒の如き高温活性型触媒
を用い温度350〜500℃で転化を行なう方法と、銅
−亜鉛系、銅−亜鉛−クロム系、銅−亜鉛−アル
ミニウム系触媒の如き低温活性型触媒を用い温度
150〜300℃で転化を行なう方法が知られている
が、これらのいずれをも使用することが出来る。
本発明によれば合成ガスをそのまゝガス膨脹機
に導くことによりその中に含有する水蒸気、炭酸
ガス等のメタノール合成あるいはアンモニヤ合成
等の合成反応に不要又は重要性の低いガスの有す
るエネルギーをも回収することが出来、又必要に
応じ一酸化炭素の転化反応に伴い発生するエネル
ギーも利用することが出来る等の利点がある。更
に熱交換器を用いてエネルギー回収を行なう方法
に比しエネルギー効率も高く、回収された動力は
合成原料ガスの圧縮あるいはガス膨脹機と直結し
て発電機を駆動する等の手段により洩れなく完全
に利用することが出来る等、省エネルギー時代の
エネルギー回収法として極めてすぐれた効果を示
す。
に導くことによりその中に含有する水蒸気、炭酸
ガス等のメタノール合成あるいはアンモニヤ合成
等の合成反応に不要又は重要性の低いガスの有す
るエネルギーをも回収することが出来、又必要に
応じ一酸化炭素の転化反応に伴い発生するエネル
ギーも利用することが出来る等の利点がある。更
に熱交換器を用いてエネルギー回収を行なう方法
に比しエネルギー効率も高く、回収された動力は
合成原料ガスの圧縮あるいはガス膨脹機と直結し
て発電機を駆動する等の手段により洩れなく完全
に利用することが出来る等、省エネルギー時代の
エネルギー回収法として極めてすぐれた効果を示
す。
実施例 １
天然ガスと水蒸気をNi触媒と接触させ外部加
熱により改質して得た圧力16Kg／cm2Ｇ、温度840
℃、組成CO25.6％、CO10.0％、H249.7％、
CH42.3％、H2O32.4％の合成ガス7100Kg−mol／
Ｈをガス圧縮機駆動用のガス膨脹機に導き0.4
Kg／cm2Ｇ迄膨脹させた。この際上記の改質ガスの
一部は発電機駆動用のガス膨脹機に導き、同様に
0.4Kg／cm2Ｇ迄膨脹させた後上記の膨脹ガスに合
した。これらのガスはなお約400℃の温度を有す
るので、原料天然ガスの水蒸気飽和器の熱源とし
て使用されたのち冷却器で常温迄冷却し水蒸気を
凝縮分離する。冷却された合成ガスは上記のガス
膨脹機で駆動されるガス圧縮機に入り、104Kg／
cm2Ｇ迄圧縮されメタノール合成に使用される。か
くして２基のガス膨脹機により発生する動力はガ
ス圧縮機で消費される動力より4500KW以上多
く、この余剰動力は発電機駆動用の膨脹機に用い
られ電力として回収される。
熱により改質して得た圧力16Kg／cm2Ｇ、温度840
℃、組成CO25.6％、CO10.0％、H249.7％、
CH42.3％、H2O32.4％の合成ガス7100Kg−mol／
Ｈをガス圧縮機駆動用のガス膨脹機に導き0.4
Kg／cm2Ｇ迄膨脹させた。この際上記の改質ガスの
一部は発電機駆動用のガス膨脹機に導き、同様に
0.4Kg／cm2Ｇ迄膨脹させた後上記の膨脹ガスに合
した。これらのガスはなお約400℃の温度を有す
るので、原料天然ガスの水蒸気飽和器の熱源とし
て使用されたのち冷却器で常温迄冷却し水蒸気を
凝縮分離する。冷却された合成ガスは上記のガス
膨脹機で駆動されるガス圧縮機に入り、104Kg／
cm2Ｇ迄圧縮されメタノール合成に使用される。か
くして２基のガス膨脹機により発生する動力はガ
ス圧縮機で消費される動力より4500KW以上多
く、この余剰動力は発電機駆動用の膨脹機に用い
られ電力として回収される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭化水素又は石炭を水蒸気及び／又は酸素と
反応させて得た、水素、一酸化炭素、炭酸ガス及
び水蒸気を含有し、且つ圧力１〜100Kg／cm2Ｇ、
温度200〜1000℃の合成ガスをガス膨脹機に導い
てこれを駆動し、排出ガスは冷却し、凝縮水を分
離したのち圧縮機で圧縮し合成反応原料ガスとし
て使用することを特徴とする合成ガスのエネルギ
ー回収方法。 ２ 炭化水素又は石炭と水蒸気及び／又は酸素を
反応させて得た、水素、一酸化炭素、炭酸ガス及
び水蒸気を含有し、且つ圧力１〜100Kg／cm2Ｇ、
温度200〜1000℃の合成ガスを多段ガス膨脹機の
導入口に導き、前段排出口から排出された排出ガ
スを一酸化炭素転化器に導き排出ガス中の一酸化
炭素を水蒸気と反応させて炭酸ガスと水素に転化
し、転化ガスは前記多段ガス膨脹機の後段導入口
に導くことによりガス膨脹機を駆動し、排出ガス
は冷却し、凝縮水を分離したのち圧縮機で圧縮し
合成反応原料ガスとして使用することを特徴とす
る合成ガスのエネルギー回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14636878A JPS5573786A (en) | 1978-11-27 | 1978-11-27 | Recovery of energy from synthesis gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14636878A JPS5573786A (en) | 1978-11-27 | 1978-11-27 | Recovery of energy from synthesis gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5573786A JPS5573786A (en) | 1980-06-03 |
| JPS623199B2 true JPS623199B2 (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=15406132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14636878A Granted JPS5573786A (en) | 1978-11-27 | 1978-11-27 | Recovery of energy from synthesis gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5573786A (ja) |
-
1978
- 1978-11-27 JP JP14636878A patent/JPS5573786A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS=1971 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5573786A (en) | 1980-06-03 |
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