LU103404B1 - Process and plant for the production of methanol from a carbon-containing feedstock - Google Patents

Process and plant for the production of methanol from a carbon-containing feedstock

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LU103404B1
LU103404B1 LU103404A LU103404A LU103404B1 LU 103404 B1 LU103404 B1 LU 103404B1 LU 103404 A LU103404 A LU 103404A LU 103404 A LU103404 A LU 103404A LU 103404 B1 LU103404 B1 LU 103404B1
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methanol
carbon
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stream
processing
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Alexander Schulz
Beata Banik
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Thyssenkrupp Ag
Thyssenkrupp Uhde Gmbh
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Abstract

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff. Bei einem Verfahren bei dem die Effizienz und Energienutzung optimiert wird, sind mindestens die folgenden Schritte umfasst: Aufbereitung mindestens eines kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes (2); Vergasung in einem Vergaser (3) oder Pyrolyse in einem Pyrolyseofen des aufbereiteten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, zum Erhalt eines Rohsynthesegases; Aufbereitung des Rohsynthesegases (4) zum Erhalt eines Synthesegases; Methanolsynthese (5) zum Erhalt von Rohmethanol; Entspannung des Rohmethanols in einem Niederdruckabscheider (7), Destillation des entspannten Rohmethanols zum Erhalt von Methanol und eines Kopfproduktes; Entnahme eines Teilsstroms der Methanolsynthese (5) und Zuführen mindestens eines Teils des Teilstroms zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes.Process and Plant for the Production of Methanol from a Carbon-Containing Feedstock The invention relates to a process for the production of methanol from a carbon-containing feedstock. In a process in which efficiency and energy use are optimized, at least the following steps are included: preparation of at least one carbon-containing feedstock (2); gasification in a gasifier (3) or pyrolysis in a pyrolysis furnace of the prepared carbon-containing feedstock to obtain a crude synthesis gas; processing of the crude synthesis gas (4) to obtain a synthesis gas; methanol synthesis (5) to obtain crude methanol; expansion of the crude methanol in a low-pressure separator (7); distillation of the expanded crude methanol to obtain methanol and an overhead product; withdrawal of a partial stream from the methanol synthesis (5) and feeding at least a portion of the partial stream to the preparation of the carbon-containing feedstock.

Description

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BeschreibungDescription

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigenProcess and plant for the production of methanol from a carbonaceous

Einsatzstoffactive ingredient

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff.The invention relates to a process for producing methanol from a carbon-containing feedstock.

Daneben betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff.In addition, the invention relates to a plant for the production of methanol from a carbon-containing feedstock.

Die Herstellung von Methanol erfolgt durch eine exotherme Reaktion, welche als EdukteMethanol is produced through an exothermic reaction, which uses as starting materials

Wasserstoff und Kohlenstoffoxide vorsieht, welche einem entsprechenden Reaktor fur die Methanolsynthese als Gasstrom zugeführt werden. Diese Stoffe können aus verschiedenen Quellen gewonnen werden.The system provides for hydrogen and carbon oxides, which are fed as a gas stream into a suitable reactor for methanol synthesis. These substances can be obtained from various sources.

Eine erste Möglichkeit besteht darin, einen kohlenstoffhaltigen Energietragerstrom einerOne possibility is to use a carbon-based energy carrier electricity from a

Dampfreformierung oder etwa einer katalytischen partiellen Oxidation zu unterziehen, sodass ein Synthesegas im Wesentlichen aufweisend Wasserstoff und Kohlenstoffoxide erhalten wird. Je nach Art des Energietragers und Art der Erzeugung desto subject it to steam reforming or, for example, catalytic partial oxidation, so that a synthesis gas consisting essentially of hydrogen and carbon oxides is obtained. Depending on the type of energy carrier and the method of production of the

Synthesegases werden dabei unterschiedliche Anteile von Wasserstoff und denDifferent proportions of hydrogen and the synthesis gas are added.

Kohlenstoffoxiden - und damit eine unterschiedliche Stôchiometrie - im Synthesegas erreicht. Die resultierende Stéchiometrie kann dann durch verschiedene Maßnahmen wie etwa das Unterziehen einer Wassergas- Shift- Reaktion angepasst werden. EinCarbon oxides – and thus a different stoichiometry – are achieved in the synthesis gas. The resulting stechiometry can then be adjusted by various measures, such as subjecting it to a water-gas shift reaction.

Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass bereits der Energieträger selbst - z. B.The advantage of this approach is that the energy carrier itself – e.g.

Erdgas - regelmäßig mit einem hohen Druck bereitgestellt werden kann, sodass nach dem Gewinnen des Synthesegases nur eine vergleichsweise geringe Druckerhôhung zum Erreichen des fur die Methanolsynthese erforderlichen Drucks notwendig ist.Natural gas can be regularly supplied at high pressure, so that after the synthesis gas has been obtained, only a comparatively small pressure increase is necessary to reach the pressure required for methanol synthesis.

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Eine weitere Möglichkeit zum Bereitstellen der Edukte für die Synthese von Methanol besteht darin, einen Gasstrom mit einem hohen Kohlenstoffdioxidanteil und ohneAnother way to provide the starting materials for the synthesis of methanol is to use a gas stream with a high carbon dioxide content and without

Wasserstoff zu verwenden. Ein solcher Gasstrom kann etwa aus einem Rauchgas gewonnen werden, also aus einem Abgas einer Verbrennung. Ebenso kônnte ein solcher Gasstrom aus einer Anlage zum Herstellen von Bioethanol erhalten werden. Da ein solches Rauchgas also keinen Wasserstoff aufweist, muss bei dieser Variante derto use hydrogen. Such a gas stream can be obtained, for example, from flue gas, i.e., from the exhaust gas of a combustion process. Similarly, such a gas stream could be obtained from a bioethanol production plant. Since such flue gas does not contain hydrogen, this variant requires the...

Wasserstoff aus einer anderen Quelle bereitgestellt werden, beispielsweise aus einerHydrogen may be supplied from another source, for example from a

Elektrolyse. Regelmäßig wird für die Methanolsynthese das Gas mit den Edukten in einem Kreislauf zirkuliert, da üblicherweise ein einmaliger Durchgang dieses Gases durch den Reaktor nicht zu einer ausreichend weitgehenden Umsetzung in Methanol führt.Electrolysis. For methanol synthesis, the gas is regularly circulated with the reactants in a cycle, since a single pass of this gas through the reactor usually does not lead to a sufficiently extensive conversion into methanol.

Das umgesetzte Methanol wird regelmäßig durch Kondensation aus dem zirkulierendenThe converted methanol is regularly removed by condensation from the circulating

Gas entfernt. Gleichzeitig sammeln sich durch die Zirkulation aber auch inerte Stoffe an, welche durch diese Kondensation nicht ausreichend entfernt werden können. ZurGas is removed. At the same time, however, inert substances also accumulate due to the circulation, which cannot be sufficiently removed by this condensation.

Entfernung dieser Stoffe aus dem Kreislauf ist es erforderlich, einen Teil des zirkulierenden Gases als Purgegas abzuführen, welches Purgegas dann beispielsweise verfeuert werden kann.To remove these substances from the cycle, it is necessary to discharge a portion of the circulating gas as purge gas, which can then be burned, for example.

Zukunftsorientierte Verfahren beziehungsweise Anlagen nutzen eine organischeFuture-oriented processes or systems utilize an organic

Substanz, wie z. B. Biomasse, die vergast wird, um Methanol zu synthetisieren. Dafür gibt es verschiedene Vorgehensweisen. Im Vergleich zu Anlagen zur Synthese vonSubstance, such as biomass, that is gasified to synthesize methanol. There are various methods for this. Compared to plants for the synthesis of

Methanol aus fossilen Brennstoffen benötigen diese Anlagen beziehungsweiseThese plants require methanol produced from fossil fuels.

Verfahren aufwändigere Vorbehandlungen und ferner auch eine Gasreinigung.The process involves more complex pretreatments and also gas purification.

In einer typischen Methanolanlage wird die Vergasung mit Dampf und Sauerstoff durchgeführt. Der Grund für die Verwendung von Wasserdampf liegt darin, dass dieIn a typical methanol plant, gasification is carried out using steam and oxygen. The reason for using steam is that the

Biomasse thermisch zersetzt wird und der Wasserdampf mit dem Kohlenstoff aus der organischen Substanz unter Bildung von Wasserstoff reagiert. Die Methanolsynthese erfolgt unter hohem Druck, und wenn Luft für die Synthese verwendet wird, erhöht der in der Luft enthaltene Stickstoff die erforderliche Leistung, und der enthaltene Stickstoff verringert außerdem die Effizienz der Methanolsynthese. Daher wird die Verwendung von Sauerstoff vorgezogen.Biomass is thermally decomposed, and the water vapor reacts with the carbon from the organic matter to form hydrogen. Methanol synthesis takes place under high pressure, and if air is used for the synthesis, the nitrogen it contains increases the power required and also reduces the efficiency of the methanol synthesis. Therefore, the use of oxygen is preferred.

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Herkômmiliche Anlagen, die bislang ohne Biomasse oder vergleichbare kohlenstoffhaltige Einsatzstoffe betrieben wurden, sind in Bezug auf die Kosten alsConventional plants that have previously operated without biomass or comparable carbon-containing feedstocks are considered costly.

Anlagensystem zur Synthese von Methanol speziell aus Biomasse nur bedingt wettbewerbsfähig.Plant systems for the synthesis of methanol, especially from biomass, are only competitive to a limited extent.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Anlage zurThe invention is therefore based on the objective of providing a method and a system for

Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff, insbesondereProduction of methanol from a carbon-containing feedstock, in particular

Biomasse oder einem vergleichbaren kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff, bereitzustellen, bei denen die Effizienz und Energienutzung optimiert wird.to provide biomass or a comparable carbon-containing feedstock, where efficiency and energy use are optimized.

Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung zunächst durch die Merkmale desThis objective is initially achieved in the present invention by the features of the

Patentanspruchs 1 dadurch gelôst, dass das Verfahren mindestens die folgendenClaim 1 is solved by the fact that the method comprises at least the following

Schritte umfasst: Aufbereitung von mindestens einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff;The process includes: processing of at least one carbon-containing feedstock;

Vergasung in einem Vergaser und/oder Pyrolyse in einem Pyrolyseofen des aufbereiteten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, zum Erhalt eines Rohsynthesegases;Gasification in a gasifier and/or pyrolysis in a pyrolysis furnace of the processed carbon-containing feedstock, to obtain a raw synthesis gas;

Aufbereitung des Rohsynthesegases zum Erhalt eines Synthesegases;Processing of the raw synthesis gas to obtain a synthesis gas;

Methanolsynthese zum Erhalt von Rohmethanol; Destillation des Rohmethanols zumMethanol synthesis to obtain crude ethanol; distillation of the crude ethanol to

Erhalt von Methanol und einem Kopfprodukt; Entnahme eines Teilsstroms derObtaining methanol and a head product; extracting a partial stream of the

Methanolsynthese und Zuführen mindestens eines Teils des Teilstroms zurMethanol synthesis and feeding at least a part of the partial stream to

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes.Processing of the carbon-containing feedstock.

Unter einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff sind insbesondere kohlenstoffhaltigeCarbon-containing feedstocks include, in particular, carbon-containing materials.

Feststoff und/oder kohlenstoffhaltige Flüssigkeiten zu verstehen. Bevorzugt handelt es sich bei dem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff um Biomasse. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff um Abfälle, beispielsweise umThe term refers to solids and/or carbon-containing liquids. Preferably, the carbon-containing feedstock is biomass. Particularly preferably, the carbon-containing feedstock is waste, for example...

Hausmüll, Plastik, etc..Household waste, plastic, etc.

Entsprechend kann die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes unterschiedlich gestaltet werden, wobei dem Fachmann klar ist, dass die Aufbereitung fur unterschiedliche Einsatzstoffe unterschiedlich ausfallen kann und muss. DieAccordingly, the processing of the carbon-containing feedstock can be designed in different ways, whereby it is clear to those skilled in the art that the processing can and must differ for different feedstocks.

Aufbereitung kann dabei Schritte wie das Trocknen und/oder Zerkleinern des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes beinhalten. Torrefizierung ist eine weitere Möglichkeit,Processing can include steps such as drying and/or grinding the carbon-containing feedstock. Torrefaction is another possibility.

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LU103404 um beispielsweise Biomasse beziehungsweise Feststoff aufzubereiten. Eine andereLU103404, for example, to process biomass or solids. Another

Möglichkeit wäre eine Art Karbonisierung.One possibility would be a type of carbonization.

Je nachdem, wie die Vergasung und/oder Pyrolyse des aufbereiteten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes erfolgt, muss die Aufbereitung entsprechend auf dieses Verfahren angepasst werden. Bei einem Flugstromvergaser ist es in der Regel erforderlich, die Struktur des kohlenstoffhaltigen Stoffes aufzubrechen, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen. Bei Festbettvergasern oder Wirbelschichtvergasern ist die Aufbereitung in der Regel weniger aufwendig.Depending on how the gasification and/or pyrolysis of the processed carbonaceous feedstock takes place, the processing must be adapted accordingly. With a fluidized bed gasifier, it is generally necessary to break down the structure of the carbonaceous material to achieve an acceptable result. With fixed-bed or fluidized bed gasifiers, the processing is usually less complex.

Die Methanolsynthese findet in einem geeigneten Reaktorsystem statt. Am weitesten verbreitet sind adiabate Reaktoren und quasi isotherme Reaktoren. In adiabatenMethanol synthesis takes place in a suitable reactor system. Adiabatic reactors and quasi-isothermal reactors are the most common. In adiabatic reactors

Reaktoren mit einem einzigen Katalysatorbett wird die Reaktion durch Zugabe von kaltem Gas an mehreren Stellen gequencht. Das Temperaturprofil entlang derIn reactors with a single catalyst bed, the reaction is quenched by adding cold gas at multiple points. The temperature profile along the

Reaktorachse ist daher sagezahnférmig. In Reaktoren, in denen das Synthesegas durch mehrere axial hintereinander angeordnete Reaktorschichten strômt, wird dieThe reactor axis is therefore sawtooth-shaped. In reactors where the synthesis gas flows through several axially arranged reactor layers, the

Reaktionswärme durch Zwischenkühler abgeführt. In diesen Reaktoren strômt dasThe heat of reaction is removed by an intercooler. In these reactors, the...

Synthesegas axial, radial oder axial/radial durch die Katalysatorbetten.Synthesis gas axially, radially or axially/radially through the catalyst beds.

Der quasi-isotherme Standardreaktor besteht aus einem Rôhrenreaktor mit Kühlung durch Wasser. Der Katalysator befindet sich in Rohren, die zur Abfuhr derThe standard quasi-isothermal reactor consists of a tube reactor cooled by water. The catalyst is located in pipes that serve to remove the

Reaktionswärme von Wasser am Siedepunkt umgeben sind. Die Temperatur desare surrounded by the heat of reaction of water at its boiling point. The temperature of the

Kühlmediums wird durch einen voreingestellten Druck in der Dampftrommel eingestellt.The cooling medium is adjusted by a preset pressure in the steam drum.

Das Synthesegas strômt in axialer Richtung durch die Rohre.The synthesis gas flows through the pipes in an axial direction.

Mehrere hintereinandergeschaltete Reaktoren sind ebenfalls môglich, die gemeinsam eine Einrichtung zur Methanolsynthese bilden.It is also possible to have several reactors connected in series, which together form a facility for methanol synthesis.

In einer ersten Kolonne der Destillations-Sektion einer Methanol-Anlage werden in erster Linie aus dem Rohmethanol leichtflüchtige, gelöste Komponenten, wieIn the first column of the distillation section of a methanol plant, primarily volatile, dissolved components are extracted from the crude methanol, such as...

Kohlenoxide, Methan und Wasserstoff über Kopf abgezogen. Dieses Kopfprodukt kann dann als Brenngas verwendet werden. Es enthält jedoch eine große Menge an CO», was seinen Heizwert begrenzt, sowie viele leichtflüchtige Bestandteile, derenCarbon oxides, methane, and hydrogen are drawn off overhead. This overhead product can then be used as fuel gas. However, it contains a large amount of CO, which limits its calorific value, as well as many volatile components, whose

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Verbrennung zu größeren CO,-Emissionen führt. Darüber hinaus enthält dasCombustion leads to greater CO emissions. Furthermore, it contains

Kopfprodukt eine grôBere Menge an Methanol.The head product contains a large amount of methanol.

Rohmethanol, das den Reaktor verlässt, enthält Wasser und andere Verunreinigungen.The crude methanol leaving the reactor contains water and other impurities.

Menge und Zusammensetzung dieser Verunreinigungen hängen von denThe quantity and composition of these impurities depend on the

Reaktionsbedingungen, dem Einsatzgas sowie der Art und Lebensdauer desReaction conditions, the gas used, and the type and lifespan of the

Katalysators ab. Das Rohmethanol enthält niedrigsiedende und hochsiedendecatalyst. The crude methanol contains low-boiling and high-boiling elements.

Bestandteile (leichte und schwere). Zu den Leichtsiedern gehören hauptsächlich gelöste Gase (z. B. CO»), Dimethylether, Methylformiat und Aceton. Zu den schwerenComponents (light and heavy). Light components mainly include dissolved gases (e.g., CO₂), dimethyl ether, methyl formate, and acetone. Heavy components include...

Enden gehören höhere Alkohole, langkettige Kohlenwasserstoffe, höhere Ketone undEnds include higher alcohols, long-chain hydrocarbons, higher ketones and

Ester niederer Alkohole.Esters of lower alcohols.

Die Verunreinigungen im Rohmethanol werden im Allgemeinen in zwei Stufen abgetrennt. Zunächst werden alle Bestandteile, die bei einer niedrigeren Temperatur alsThe impurities in crude methanol are generally separated in two stages. First, all components that are present at a lower temperature than

Methanol sieden, in einer Leichtsiederkolonne entfernt. Das reine Methanol wird dann in einer oder mehreren Destillationskolonnen über Kopf destilliert. Wenn die Kolonnen bei unterschiedlichen Drücken arbeiten, kann die Kondensationswärme der Dämpfe derMethanol is boiled and removed in a light-boiling column. The pure methanol is then distilled overhead in one or more distillation columns. If the columns operate at different pressures, the heat of condensation of the vapors can be used to reduce the methanol content.

Kolonne, die bei höherem Druck arbeitet, zur Beheizung der Kolonne mit niedrigeremColumn operating at higher pressure, for heating the column with lower pressure

Druck genutzt werden.Pressure can be used.

Einige Komponenten bilden azeotrope Gemische mit Methanol, z. B. Aceton,Some components form azeotropic mixtures with methanol, e.g. acetone,

Ethylformiat, Methylacetat, Ethylacetat und Methylproprionat.Ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate and methyl propionate.

Erfindungsgemäß wird in der vorgeschlagenen Anlagenkonfiguration der Abgastrom aus dem Methanolsyntheseloop nach der Methanol-Rückgewinnung direkt als Brenngas der Aufbereitung zugeführt, um die Energie des Stroms zu nutzen. Durch dieseAccording to the invention, in the proposed plant configuration, the exhaust gas stream from the methanol synthesis loop is fed directly into the processing unit as fuel gas after methanol recovery in order to utilize the energy of the electricity. Through this

Verschaltung können die Restgasströme der Methanol-Anlage noch sinnvoll alsThe residual gas flows from the methanol plant can still be used effectively in the interconnected system.

Brenngas genutzt werden und reduzieren so den Bedarf an externem Gas bzw. kann die Zugabe von externem Gas vermieden werden.Fuel gas can be used, thus reducing the need for external gas or avoiding the addition of external gas altogether.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the dependent claims.

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Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Teilstrom vor der Zuführung in die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigenIn a first embodiment of the process according to the invention, it is provided that the partial stream is treated before being fed into the processing of the carbon-containing material.

Einsatzstoffes in eine erste Methanolrückgewinnungseinheit geleitet wird, wobei in der ersten Methanolrückgewinnungseinheit ein erster methanolbeladener Strom und ein erster methanolarmer Teilstrom anfällt. Bei der Methanolrückgewinnungseinheit kann es sich insbesondere um eine Methanol-Waschkolonne handeln.The feedstock is fed into a first methanol recovery unit, in which a first methanol-laden stream and a first methanol-poor partial stream are produced. The methanol recovery unit can, in particular, be a methanol scrubbing column.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Rohmethanol in einem Niederdruckabscheider entspannt wird, dass der erste methanolbeladene Strom dem Niederdruckabscheider zugeführt wird. Denkbar ist auch, dass der erste methanolbeladene Strom direkt der Destillation zugeführt wird.In a further embodiment of the process according to the invention, it is provided that the crude methanol is depressurized in a low-pressure separator, and that the first methanol-laden stream is fed to the low-pressure separator. It is also conceivable that the first methanol-laden stream is fed directly to the distillation process.

Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäRen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Teilstrom vor der Zuführung in die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes in eine Wasserstoffrückgewinnungseinheit geleitet wird, wobei ein wasserstoffreicher Strom und ein wasserstoffarmer Teilstrom anfällt und wobei der wasserstoffreiche Strom der Methanolsynthese zugeführt wird. Auf dieseIn a further embodiment of the process according to the invention, it can be provided that the partial stream is directed into a hydrogen recovery unit before being fed into the processing of the carbon-containing feedstock, whereby a hydrogen-rich stream and a hydrogen-poor partial stream are produced, and the hydrogen-rich stream is fed into the methanol synthesis.

Weise werden Wasserstoffverluste minimiert. Bei kombinierter Nutzung derHydrogen losses are minimized in this way. When using the combined...

Wasserstoffrückgewinnungseinheit und der Methanolriickgewinnungseinheit kann dieThe hydrogen recovery unit and the methanol recovery unit can

Wasserstoffrückgewinnungseinheit der Methanolrückgewinnungseinheit vor- oder nachgeschaltet sein.The hydrogen recovery unit can be located upstream or downstream of the methanol recovery unit.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Rückführung zumindest eines Teils des Kopfproduktes in dieIn a further preferred embodiment of the inventive process, it is provided that at least a part of the head product is recycled back into the

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes erfolgt. Auf diese Weise kann dasThe carbon-containing feedstock is processed. In this way, the

Kopfprodukt als Brenngas eingesetzt werden.The top product can be used as fuel gas.

Zusätzlich oder alternativ ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäBenAdditionally or alternatively, in a further embodiment of the invention:

Verfahrens vorgesehen, dass das Kopfprodukt vor der Rückführung in eine zweiteThe procedure provides that the head product is removed before being returned to a second

Methanolrückgewinnungseinheit geleitet wird, wobei in der zweitenmethanol recovery unit is directed, with the second

Methanolrückgewinnungseinheit ein zweiter methanolbeladener Strom und ein zweiter methanolarmer Teilstrom anfällt, wobei der zweite methanolbeladene Strom derIn the methanol recovery unit, a second methanol-laden stream and a second methanol-poor partial stream are generated, with the second methanol-laden stream being the

Destillation oder dem Rohmethanol vor der Destillation zugeführt wird. Bei der zweitendistillation or is added to the crude methanol before distillation. In the second

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Methanolrückgewinnungseinheit kann es sich insbesondere um eine Methanol-The methanol recovery unit can in particular be a methanol-

Waschkolonne handeln. Das Kopfprodukt der Destillationskolonne kann auch nach derThe washing column is involved. The overhead product of the distillation column can also be processed after the

Methanol-Rückgewinnung in einer Waschkolonne zur Aufbereitung geleitet werden, um den Gasstrom als Brenngas einzusetzen. Somit kônnen zuvor Wertprodukte aus demMethanol recovery is directed to a scrubbing column for processing, so that the gas stream can be used as fuel gas. This allows valuable products to be extracted from the

Kopfprodukt entfernt und dem Prozess anderweitig wieder zugeführt werden.The top product is removed and reintroduced into the process elsewhere.

Dabei ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Niederdruckabscheider zurIn a further embodiment of the invention, a low-pressure separator is used for

Entspannung des Rohmethanols vorgesehen. In dem Niederdruckabscheider fällt einThe crude methanol is subject to pressure relief. A [something] falls into the low-pressure separator.

Entspannungsgas an, wobei das Entspannungsgas zumindest teilweise der Destillation und/oder der Aufbereitung von Biomasse beziehungsweise dem kohlenstoffhaltigenRelease gas, whereby the release gas is at least partially used in the distillation and/or processing of biomass or the carbon-containing

Einsatzstoff zugeführt wird. Bevor das Rohmethanol in den Destillationsbereich derThe feedstock is added. Before the crude methanol enters the distillation section of the

Anlage geleitet wird, muss der Druck auf einen niedrigeren Wert in einemThe system is directed to a lower value in a

Niederdruckabscheider gesenkt werden. Dabei fällt ein Entspannungsgas an, das noch erhebliche Mengen an Methanol, Kohlenstoff und Wasserstoff enthält. Um dasThe pressure in the low-pressure separator is reduced. This process produces a release gas that still contains significant amounts of methanol, carbon, and hydrogen. To...

Methanol zurückzugewinnen, kann es in die erste Destillationskolonne oder in eineTo recover methanol, it can be transferred to the first distillation column or to a

Methanol-Waschkolonne geleitet werden.methanol scrubbing column.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels Wasserelektrolyse ein Wasserstoffstrom und einIn a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that a hydrogen stream and a

Sauerstoffstrom generiert wird und dass der Wasserstoffstrom stromaufwärts derAn oxygen flow is generated and that the hydrogen flow is upstream of the

Methanolsynthese oder in die Methanolsynthese eingebracht wird und dass dermethanol synthesis or is introduced into methanol synthesis and that the

Sauerstoffstrom in den Vergaser eingebracht wird. Um die Kohlenstoffausbeute zu erhöhen bietet es sich an externen Wasserstoff hinzuzugeben, zum Beispiel aus einerAn oxygen stream is introduced into the carburetor. To increase the carbon yield, it is advisable to add external hydrogen, for example from a

Wasserelektrolyse. Bei einer Anlagenkonfiguration mit Wasserelektrolyse kann der bei der Spaltung von Wasser anfallende Sauerstoff in der Vergasung eingesetzt werden.Water electrolysis. In a system configuration with water electrolysis, the oxygen produced during the splitting of water can be used in gasification.

Dann ist auch keine weitere Sauerstoffquelle, zum Beispiel aus einerThen there is no other oxygen source, for example from a

Luftzerlegungsanlage (ASU) notwendig.An air separation plant (ASU) is necessary.

Ferner ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass mittels Luftzerlegung ein Sauerstoffstrom generiert wird, der in denFurthermore, in a further embodiment of the inventive method, it is provided that an oxygen stream is generated by means of air separation, which is then fed into the

Vergaser eingebracht wird. Ohne Wasserelektrolyse kann zusätzlicher Sauerstoff mittels einer Luftzerlegungsanlage (ASU) hinzugefügt werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn kein externer Wasserstoff benötigt wird.The gas is introduced via a carburetor. Without water electrolysis, additional oxygen can be added using an air separation unit (ASU). This can be advantageous if no external hydrogen is required.

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Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einer Anlage zur Herstellung vonThe aforementioned task is also solved by a plant for the production of

Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff, umfassend mindestens die folgenden Komponenten: eine Einrichtung zur Aufbereitung eines kohlenstoffhaltigenMethanol from a carbon-containing feedstock, comprising at least the following components: a device for processing a carbon-containing feedstock

Einsatzstoffes; einen Vergaser zur Vergasung und/oder einen Pyrolyseofen zurfeedstock; a gasifier for gasification and/or a pyrolysis furnace for

Pyrolyse des aufbereiteten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, zum Erhalt einesPyrolysis of the processed carbon-containing feedstock to obtain a

Rohsynthesegases; eine Einrichtung zur Aufbereitung des Rohsynthesegases zumraw synthesis gas; a facility for processing the raw synthesis gas to

Erhalt eines Synthesegases; eine Einrichtung zur Methanolsynthese zum Erhalt vonObtaining synthesis gas; a methanol synthesis facility for obtaining

Rohmethanol; optional einen Niederdruckabscheider zur Entspannung desCrude ethanol; optionally a low-pressure separator to relieve the pressure of the

Rohmethanols; eine Destillation zum Destillieren des entspannten Rohmethanols zumCrude methanol; a distillation to distill the expanded crude ethanol to

Erhalt von Methanol und einem Kopfprodukt; eine Rückführung von der Einrichtung zurRecovery of methanol and a head product; recycling from the facility to the

Methanolsynthese zur Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigenMethanol synthesis for the facility for the processing of carbon-containing

Einsatzstoffes. Die Anlage zur Herstellung von Methanol ist dabei eingerichtet und ausgestaltet, ein erfindungsgemäBes Verfahren durchzuführen. Die vorherigenfeedstock. The plant for the production of methanol is set up and designed to carry out a process according to the invention. The previous

Ausführungen betreffend das erfindungsgemäße Verfahren gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Anlage.Statements concerning the method according to the invention also apply accordingly to the plant according to the invention.

Bei einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist in der Rückführung eine erste Methanolrückgewinnungseinheit vorgesehen, wobei in der erstenIn a first embodiment of the plant according to the invention, a first methanol recovery unit is provided in the return process, wherein in the first

Methanolrückgewinnungseinheit ein erster methanolbeladener Strom und ein erster methanolarmer Teilstrom anfällt.The methanol recovery unit produces an initial methanol-laden stream and an initial methanol-poor partial stream.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist vorgesehen, dass eine strömungstechnische Verbindung zwischen der erstenIn a further embodiment of the system according to the invention, it is provided that a flow-technical connection between the first

Methanolrückgewinnungseinheit und dem Niederdruckabscheider und/oder dermethanol recovery unit and the low-pressure separator and/or the

Destillation zum Zuführen des ersten methanolbeladenen Stroms in denDistillation to introduce the first methanol-laden stream into the

Niederdruckabscheider, ausgebildet ist.Low-pressure separator, is trained.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist eineIn a further embodiment of the inventive system, a

Wasserstoffrückgewinnungseinheit vorgesehen, wobei dieA hydrogen recovery unit is provided, wherein the

Wasserstoffrückgewinnungseinheit strömungstechnisch mit der erstenHydrogen recovery unit, fluid-technically combined with the first

Methanolrückgewinnungseinheit und der Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes verbunden ist.is connected to the methanol recovery unit and the facility for processing the carbon-containing feedstock.

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Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäBen Anlage ist eine zweiteIn a further embodiment of the inventive system, a second

Rückführung zum Rückführen zumindest eines Teils des Kopfproduktes in dieRecycling to recycle at least part of the head product into the

Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes vorgesehen.A facility for processing the carbon-containing feedstock is provided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäRen Anlage ist eine zweite Methanolrückgewinnungseinheit vorgesehen, die in Strômungsrichtung zwischen dem Kopf der Destillation und der Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigenIn a further advantageous embodiment of the inventive plant, a second methanol recovery unit is provided, which is located in the flow direction between the head of the distillation and the device for processing the carbon-containing

Einsatzstoffes angeordnet ist.The raw material is arranged.

Ferner ist bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäBen Anlage eine dritteFurthermore, in a further embodiment of the inventive system, a third

Rückführung von dem Niederdruckabscheider zu der Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes zur Rückführung eines in dem Niederdruckabscheider anfallenden Entspannungsgases vorgesehen.A return flow from the low-pressure separator to the facility for processing the carbon-containing feedstock is provided for the return of a degassing gas generated in the low-pressure separator.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless otherwise stated in individual cases, the various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehôrigenThe invention is described below in exemplary embodiments with reference to the associated

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The drawings are explained. They show:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einerFigure 1 shows a schematic representation of an embodiment of a

Anlage beziehungsweise eines Verfahrens zur Herstellung vonPlant or process for the production of

Methanol aus Biomasse,Methanol from biomass

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer optimierten Anlage beziehungsweise eines Verfahrens zur Herstellung von Methanol aus Biomasse undFigure 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an optimized plant or process for the production of methanol from biomass and

Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer optimierten Anlage beziehungsweise eines Verfahrens zurFigure 3 shows a schematic representation of a further embodiment of an optimized system or method for

Herstellung von Methanol aus Biomasse.Production of methanol from biomass.

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Figur 1 zeigt schematisch ein Verfahren beziehungsweise eine Anlage 1 zur Herstellung von Methanol aus einem Synthesegas, das aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff gewonnen wird. Dabei wird zunächst in einer Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 biologisches Material beziehungsweise kohlenstoffreiches Material für die Weiterverarbeitung aufbereitet, im vorliegenden FallFigure 1 schematically shows a process or plant 1 for the production of methanol from synthesis gas obtained from a carbon-containing feedstock. First, in a processing unit for the carbon-containing feedstock 2, biological material or carbon-rich material is prepared for further processing; in this case,

Biomasse. Nach der Aufbereitung wird die Biomasse in einem Vergaser 3 vergast und/oder in einem Pyrolyseofen (nicht dargestellt) pyrolisiert, wodurch einBiomass. After processing, the biomass is gasified in a gasifier 3 and/or pyrolyzed in a pyrolysis oven (not shown), resulting in a

Rohsynthesegas erhalten wird. Dieses Rohsynthesegas wird in einer Einrichtung zurRaw synthesis gas is obtained. This raw synthesis gas is used in a facility for

Aufbereitung des Rohsynthesegases 4 behandelt, um ein Synthesegas zu erhalten.Processing of the raw synthesis gas 4 treated to obtain a synthesis gas.

Anschließend wird das Synthesegas in einer Einrichtung zur Methanolsynthese 5, die mindestens einen Reaktor 6 umfasst, zu Methanol beziehungsweise Rohmethanol umgesetzt. Rohmethanol, das den Reaktor 6 verlässt, enthält Wasser und andereThe synthesis gas is then converted to methanol or crude methanol in a methanol synthesis unit 5, which includes at least one reactor 6. Crude methanol leaving reactor 6 contains water and other substances.

Verunreinigungen. Darum ist stromabwarts des Reaktors 6 zunächst einImpurities. Therefore, downstream of reactor 6, a

Niederdruckabscheider 7 vorgesehen. Bevor das Rohmethanol in einenLow-pressure separator 7 is provided. Before the crude methanol enters a

Destillationsbereich der Anlage geleitet wird, muss der Druck auf einen niedrigerenThe pressure must be reduced to a lower level in the distillation area of the plant.

Wert im Niederdruckabscheider 7 gesenkt werden. Dabei fällt ein Entspannungsgas an, das noch erhebliche Mengen an Methanol, Kohlenstoff und Wasserstoff enthält. Um dasThe value in the low-pressure separator 7 is reduced. This process produces a flash gas that still contains significant amounts of methanol, carbon, and hydrogen. To reduce this

Methanol zurückzugewinnen, wird es in die Destillation 8 geleitet. In der Destillation 8 wird reines Methanol erhalten. Bei der Destillation 8 werden Nebenprodukte,To recover methanol, it is fed into distillation unit 8. Pure methanol is obtained in distillation unit 8. During distillation unit 8, byproducts are removed,

Prozesswasser und nicht umgesetzte Stoffe vom Methanol thermisch abgetrennt.Process water and unreacted substances are thermally separated from the methanol.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für die Bereitstellung von Sauerstoff eineIn the present embodiment, a [missing word] is used to provide oxygen.

Luftzerlegungsanlage (ASU) 9 vorgesehen, die Sauerstoff für den Vergaser 3 bereitstellt.Air separation unit (ASU) 9 is provided, which supplies oxygen to the carburetor 3.

Figur 2 zeigt ein optimiertes Verfahren beziehungsweise eine Anlage 1 zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff. Im Vergleich zum vorherigenFigure 2 shows an optimized process or plant 1 for the production of methanol from a carbon-containing feedstock. Compared to the previous

Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, ist in Figur 2 anstelle der Luftzerlegungsanlage (ASU) 9 eine Wasserelektrolyse 10 vorgesehen, die Sauerstoff für den Vergaser bereitstellt und Wasserstoff für die Methanolsynthese. Als Tragergas für die Biomasse kann CO, genutzt werden.In the embodiment shown in Figure 1, Figure 2 shows a water electrolysis unit 10 instead of the air separation unit (ASU) 9, which provides oxygen for the gasifier and hydrogen for methanol synthesis. CO can be used as a carrier gas for the biomass.

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Ferner ist eine erste Rückführung 11 zumindest eines Teilstroms, beispielsweise einFurthermore, a first return 11 of at least a partial current, for example a

Abgasstrom, aus der Einrichtung zur Methanolsynthese 5 zur Einrichtung zurExhaust gas stream, from the methanol synthesis plant 5 to the plant for

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 vorgesehen. Bei der vorgeschlagenen Anlagenkonfiguration wird der Abgastrom aus demProcessing of the carbon-containing feedstock 2 is planned. In the proposed plant configuration, the exhaust gas stream from the

Methanolsyntheseloop nach der Methanol-Ruckgewinnung direkt als Brenngas derMethanol synthesis loop after methanol recovery directly as fuel gas of the

Aufbereitung zugeführt, um die Energie des Stroms zu nutzen. Durch dieseThe energy is processed to utilize the electricity.

Verschaltung kônnen die Restgasstrôme der Methanol-Anlage noch sinnvoll alsThe residual gas flows from the methanol plant can still be used effectively in the interconnected circuits.

Brenngas genutzt werden und reduzieren so den Bedarf an externem Gas bzw. kann die Zugabe von externem Gas vermieden werden.Fuel gas can be used, thus reducing the need for external gas or avoiding the addition of external gas altogether.

In der Rückführung 11 kann eine erste Methanolrückgewinnungseinheit 14 vorgesehen sein, in der ein erster methanolbeladener Strom und ein erster methanolarmer Teilstrom anfällt. Wenn — wie dargestellt — ein Niederdruckabscheider 7 zur Entspannung desIn the return line 11, a first methanol recovery unit 14 can be provided, in which a first methanol-laden stream and a first methanol-poor partial stream are generated. If—as shown—a low-pressure separator 7 is used to relieve the pressure of the

Rohmethanols vorgesehen ist, kann eine strômungstechnische Verbindung zwischen der ersten Methanolrückgewinnungseinheit 14 und dem Niederdruckabscheider 7 vorgesehen werden, um den ersten methanolbeladenen Strom in denSince crude methanol is intended, a flow-technical connection can be provided between the first methanol recovery unit 14 and the low-pressure separator 7 in order to transfer the first methanol-laden stream into the

Niederdruckabscheider 7 zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann der methanolbeladene Strom auch der Destillation zugeführt werden.Feed the methanol-laden stream into the low-pressure separator 7. Alternatively or additionally, the methanol-laden stream can also be fed into the distillation process.

Es kann ferner eine Wasserstoffrückgewinnungseinheit 15 vorgesehen sein, die strômungstechnisch mit der ersten Methanolrückgewinnungseinheit 14 und Einrichtung zur Aufbereitung 2 des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes verbunden ist. DieFurthermore, a hydrogen recovery unit 15 may be provided, which is fluidically connected to the first methanol recovery unit 14 and the processing unit 2 for the carbon-containing feedstock.

Wasserstoffrückgewinnungseinheit 15 kann — wie in Fig. 2 dargestellt — der erstenHydrogen recovery unit 15 can — as shown in Fig. 2 — be the first

Methanolrückgewinnungseinheit 14 vorgeschaltet sein, oder dieser — gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel — nachgeschaltet sein.The methanol recovery unit 14 may be connected upstream, or — according to an embodiment not shown — downstream.

Denkbar ist auch eine als gestrichelte Linie dargestellte dritte Rückführung 13, die vomA third return path 13, represented as a dashed line, is also conceivable, which is from

Niederdruckabscheider 7 in die Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigenLow-pressure separator 7 in the facility for the treatment of the carbon-containing

Einsatzstoffes 2 geleitet wird.The second input material is directed.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich eine zweiteIn the embodiment shown in Figure 3, an additional second

Rückführung 12 vorgesehen, durch die zumindest ein Teil des Kopfproduktes in dieRecirculation 12 is provided, through which at least a part of the head product is returned to the

Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 erfolgt. Auf dieseThe facility for processing the carbon-containing feedstock 2 is being installed.

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Weise kann das Kopfprodukt als Brenngas eingesetzt werden. In der zweitenIn one way, the overhead product can be used as a fuel gas. In the second

Rückführung 13 kann eine zweite Methanolrückgewinnungseinheit 16 vorgesehen sein, die in Strömungsrichtung zwischen dem Kopf der Destillation 8 und der Einrichtung zurIn the return 13, a second methanol recovery unit 16 can be provided, which is located in the direction of flow between the head of the distillation 8 and the device for

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 angeordnet ist.The processing of the carbon-containing feedstock 2 is arranged.

Auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 kann eine dritte Rückführung 13, durch die Entspannungsgas vom Niederdruckabscheider 7 in die Einrichtung zurIn the embodiment shown in Figure 3, a third return 13 can also be provided, through which expansion gas from the low-pressure separator 7 is returned to the device for

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 geleitet wird. Die Rückführung 13 kann durch direkte Einleitung des Entspannungsgases in die Einrichtung zurThe carbon-containing feedstock 2 is processed. The return 13 can be achieved by directly introducing the flash gas into the facility.

Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 2 und/oder durch Einleitung in die zweite Methanolrückgewinnungseinheit 16 erfolgen.Processing of the carbon-containing feedstock 2 and/or by introduction into the second methanol recovery unit 16.

Die Rückführung 13 kann alternativ oder zusätzlich zur Einleitung eines Teils desThe return 13 can be used as an alternative or additional method to initiate part of the

Entspannungsgases in die Destillation 8 erfolgen.The release of the expansion gas into distillation 8 takes place.

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Bezugszeichenliste 1 Anlage 2 Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes 3 Vergaser 4 Einrichtung zur Aufbereitung des Rohsynthesegases 0 5 Einrichtung zur Methanolsynthese 6 Reaktor 7 Niederdruckabscheider 8 Destillation 9 Luftzerlegungsanlage (ASU) 10 Wasserelektrolyse 11 Erste Rückführung 12 Zweite Rückführung 13 Dritte Rückführung 14 erste Methanolrückgewinnungseinheit 15 Wasserstoffrückgewinnungseinheit 16 zweite MethanolrückgewinnungseinheitReference List 1 Plant 2 Carbon-Containing Feedstock Processing Unit 3 Gasifier 4 Raw Synthesis Gas Processing Unit 0 5 Methanol Synthesis Unit 6 Reactor 7 Low-Pressure Separator 8 Distillation 9 Air Separation Unit (ASU) 10 Water Electrolysis 11 First Recirculation 12 Second Recirculation 13 Third Recirculation 14 First Methanol Recovery Unit 15 Hydrogen Recovery Unit 16 Second Methanol Recovery Unit

Claims (16)

230557 P00LU 09.10.2024 LU103404 Patentansprüche230557 P00LU 09.10.2024 LU103404 Patent claims 1. Verfahren zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff, umfassend mindestens die folgenden Schritte:1. A process for producing methanol from a carbon-containing feedstock, comprising at least the following steps: a. Aufbereitung von mindestens einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff,a. Processing of at least one carbon-containing feedstock, b. Vergasung in einem Vergaser (3) und/oder Pyrolyse in einem Pyrolyseofen des aufbereiteten Einsatzstoffs zum Erhalt eines Rohsynthesegases;b. Gasification in a gasifier (3) and/or pyrolysis in a pyrolysis furnace of the processed feedstock to obtain a raw synthesis gas; C. Aufbereitung des Rohsynthesegases zum Erhalt eines Synthesegases;C. Processing of the raw synthesis gas to obtain synthesis gas; d. Methanolsynthese zum Erhalt von Rohmethanol;d. Methanol synthesis to obtain crude methanol; e. Destillation des Rohmethanols zum Erhalt von Methanol und einem Kopfprodukt;e. Distillation of the crude methanol to obtain methanol and a head product; f. Entnahme eines Teilstroms der Methanolsynthese und Zuführen mindestens eines Teils des Teilstroms zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes.f. Extraction of a partial stream from the methanol synthesis and feeding at least a part of the partial stream to the processing of the carbon-containing feedstock. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom vor der Zuführung in die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes in eine erste Methanolrückgewinnungseinheit (14) geleitet wird, wobei in der ersten Methanolrückgewinnungseinheit (14) ein erster methanolbeladener Strom und ein erster methanolarmer Teilstrom anfallt.2. Method according to claim 1, characterized in that the partial stream is directed into a first methanol recovery unit (14) before being fed into the processing of the carbon-containing feedstock, wherein a first methanol-loaded stream and a first methanol-poor partial stream are generated in the first methanol recovery unit (14). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmethanol in einem Niederdruckabscheider (7) entspannt wird und dass der erste methanolbeladene Strom dem Niederdruckabscheider (7) zugefuhrt wird, oder, dass der erste methanolbeladene Strom der Destillation (8) zugeführt wird.3. Method according to claim 2, characterized in that the crude methanol is depressurized in a low-pressure separator (7) and that the first methanol-loaded stream is fed to the low-pressure separator (7), or that the first methanol-loaded stream is fed to the distillation (8). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom vor der Zuführung in die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes in eine Wasserstoffrückgewinnungseinheit (15) geleitet wird, wobei4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the partial stream is directed into a hydrogen recovery unit (15) before being fed into the processing of the carbon-containing feedstock, wherein 230557 P00LU230557 P00LU 09.10.2024 -2- LU103404 ein wasserstoffreicher Strom und ein wasserstoffarmer Teilstrom anfällt und wobei der wasserstoffreiche Strom der Methanolsynthese (5) zugeführt wird.09.10.2024 -2- LU103404 a hydrogen-rich stream and a hydrogen-poor partial stream are generated, wherein the hydrogen-rich stream is fed to the methanol synthesis (5). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführung zumindest eines Teils des Kopfproduktes in die Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes erfolgt.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least a part of the head product is recycled into the processing of the carbon-containing feedstock. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfprodukt vor der Rückführung in eine zweite Methanolrückgewinnungseinheit (16) geleitet wird, wobei in der zweiten Methanolrückgewinnungseinheit (16) ein zweiter methanolbeladener Strom und ein zweiter methanolarmer Teilstrom anfällt, wobei der zweite methanolbeladene Strom der Destillation (8) oder dem Rohmethanol vor der Destillation (8) zugeführt wird.6. Method according to claim 5, characterized in that the overhead product is directed to a second methanol recovery unit (16) before being recycled, wherein a second methanol-loaded stream and a second methanol-poor partial stream are generated in the second methanol recovery unit (16), wherein the second methanol-loaded stream is fed to the distillation (8) or to the crude methanol before distillation (8). 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Niederdruckabscheider (7) ein Entspannungsgas anfällt und dass das Entspannungsgas zumindest teilweise der Destillation (8) und/oder der Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes zugeführt wird.7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that a flash gas is produced in the low-pressure separator (7) and that the flash gas is at least partially supplied to the distillation (8) and/or the processing of the carbon-containing feedstock. 0 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Wasserelektrolyse (10) ein Wasserstoffstrom und ein Sauerstoffstrom generiert wird und dass der Wasserstoffstrom stromaufwärts der Methanolsynthese (5) oder in die Methanolsynthese (5) eingebracht wird und dass mindestens ein Teil des Sauerstoffstroms in den Vergaser (3) eingebracht wird.0 8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a hydrogen stream and an oxygen stream are generated by means of water electrolysis (10) and that the hydrogen stream is introduced upstream of the methanol synthesis (5) or into the methanol synthesis (5) and that at least a part of the oxygen stream is introduced into the gasifier (3). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Luftzerlegung ein Sauerstoffstrom generiert wird, der in den Vergaser (3) eingebracht wird.9. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that an oxygen stream is generated by means of air separation and introduced into the carburetor (3). 10. Anlage (1) zur Herstellung von Methanol aus einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff, umfassend mindestens die folgenden Komponenten:10. Plant (1) for the production of methanol from a carbon-containing feedstock, comprising at least the following components: 230557 P00LU230557 P00LU 09.10.2024 -3- LU103404 a. eine Einrichtung zur Aufbereitung von mindestens einem kohlenstoffhaltigen Einsatzstoff (2);09.10.2024 -3- LU103404 a. a facility for the processing of at least one carbon-containing feedstock (2); b. einen Vergaser (3) zur Vergasung und/oder einen Pyrolyseofen zur Pyrolyse des aufbereiteten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes, zum Erhalt eines Rohsynthesegases;b. a gasifier (3) for gasification and/or a pyrolysis furnace for pyrolysis of the processed carbon-containing feedstock to obtain a raw synthesis gas; C. eine Einrichtung zur Aufbereitung des Rohsynthesegases (4) zum Erhalt eines Synthesegases;C. a device for processing the raw synthesis gas (4) to obtain a synthesis gas; d. eine Einrichtung zur Methanolsynthese (5) zum Erhalt von Rohmethanol;d. a methanol synthesis apparatus (5) for the production of crude methanol; e. eine Destillation (8) zum Destillieren des entspannten Rohmethanols zum Erhalt von Methanol und einem Kopfprodukt;e. a distillation (8) to distill the relaxed crude methanol to obtain methanol and an overhead product; f. eine Rückführung (11) von der Einrichtung zur Methanolsynthese (5) zur Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes.f. a recirculation (11) from the methanol synthesis facility (5) to the carbon-containing feedstock processing facility. 11. Anlage (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückführung (11) eine erste Methanolrückgewinnungseinheit (14) vorgesehen ist, wobei in der ersten Methanolrückgewinnungseinheit (14) ein erster methanolbeladener Strom und ein erster methanolarmer Teilstrom anfällt.11. Plant (1) according to claim 10, characterized in that a first methanol recovery unit (14) is provided in the return (11), wherein a first methanol-loaded stream and a first methanol-poor partial stream are generated in the first methanol recovery unit (14). 12. Anlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Niederdruckabscheider (7) zur Entspannung des Rohmethanols vorgesehen ist und dass eine strômungstechnische Verbindung zwischen der ersten Methanolrückgewinnungseinheit (14) und dem Niederdruckabscheider (7) zum Zuführen des ersten methanolbeladenen Stroms in den Niederdruckabscheider (7).12. Plant (1) according to claim 11, characterized in that a low-pressure separator (7) is provided for the depressurization of the crude methanol and that a flow-technical connection between the first methanol recovery unit (14) and the low-pressure separator (7) is provided for supplying the first methanol-loaded stream into the low-pressure separator (7). 13. Anlage (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserstoffrückgewinnungseinheit (15) vorgesehen ist, dass die Wasserstoffrückgewinnungseinheit (15) strômungstechnisch mit der ersten Methanolrückgewinnungseinheit (14) und Einrichtung zur Aufbereitung (2) des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes verbunden ist.13. Plant (1) according to claim 11 or 12, characterized in that a hydrogen recovery unit (15) is provided, and that the hydrogen recovery unit (15) is fluidically connected to the first methanol recovery unit (14) and device for processing (2) the carbon-containing feedstock. 14. Anlage (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Rückführung (12) zum Rückführen zumindest eines Teils des14. Plant (1) according to one of claims 10 to 13, characterized in that a second return (12) is provided for returning at least a part of the 230557 P00LU230557 P00LU 09.10.2024 -4- LU103404 Kopfproduktes in die Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes (2) vorgesehen ist.09.10.2024 -4- LU103404 Head product is intended to be fed into the facility for the processing of the carbon-containing feedstock (2). 15. Anlage (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Methanolrückgewinnungseinheit (16) vorgesehen ist, die in Strômungsrichtung zwischen dem Kopf der Destillation (8) und der Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes (2) angeordnet ist.15. Plant (1) according to claim 14, characterized in that a second methanol recovery unit (16) is provided, which is arranged in the direction of flow between the head of the distillation (8) and the device for processing the carbon-containing feedstock (2). 16. Anlage (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Rückführung (13) von dem Niederdruckabscheider (7) zur Einrichtung zur Aufbereitung des kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffes (2) zur Rückführung eines in dem Niederdruckabscheider (7) anfallenden Entspannungsgases vorgesehen ist.16. Plant (1) according to claim 14 or 15, characterized in that a third return (13) from the low-pressure separator (7) to the device for processing the carbon-containing feedstock (2) is provided for the return of a flash gas accumulating in the low-pressure separator (7).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023110526A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-22 Casale Sa Methanol from biomass gasification
EP3847146B1 (en) * 2018-09-04 2023-10-11 Basf Se Method for producing methanol from synthesis gas without the emission of carbon dioxide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3847146B1 (en) * 2018-09-04 2023-10-11 Basf Se Method for producing methanol from synthesis gas without the emission of carbon dioxide
WO2023110526A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-22 Casale Sa Methanol from biomass gasification

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