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Title:
PRODUCTION OF GAS PRODUCTS FROM RAW SYNTHESIS GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/101600
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the production of gas products from a raw synthesis gas (charge), which is obtained from the gasification of carbon and/or heavy oil, substantially soot-free hydrocarbon (H2) and carbon monoxide (CO) as well as acid gases (CO2, H2S, COS), and to a device for performing the method. From the charge, at least three gas products are produced simultaneously by means of water gas shift, acid gas scrubbing, gas fine purification, and the blending and/or recirculation of process flows, wherein the gas products are pure hydrogen (31) and/or pure carbon monoxide (48) and/or ammonia synthesis gas (NH3 Syngas) (36) and/or methanol synthesis gas (MeOH Syngas) (69) and/or synthesis gas for oxo-alcohol synthesis (Oxo Syngas) (62) and/or fuel gas for a gas turbine (Fuel IGCC) (72) and/or synthesis gas for Fischer-Tropsch synthesis (FT Syngas) (65).

Inventors:
KLEIN HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/000958
Publication Date:
August 28, 2008
Filing Date:
February 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
LINDE AG (DE)
KLEIN HARALD (DE)
International Classes:
B01D53/047; C01B3/12; C10K1/08; C10K3/00
Domestic Patent References:
WO1987002347A11987-04-23
Foreign References:
US4110359A1978-08-29
EP0120590A11984-10-03
US4383837A1983-05-17
Attorney, Agent or Firm:
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT (Dr.-Carl-von-Linde-Strasse 6-14, Pullach, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von Gasprodukten aus einem durch Vergasung von Kohle oder/und Schweröl gewonnen, weitgehend rußfreien, Wasserstoff (H 2 ) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Sauergase (CO 2 , H 2 S, COS) enthaltenden Syntheserohgas (Einsatz) (1), aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:

- Einstellung des Verhältnisses von H 2 zu CO (H 2 /CO-Verhältnis),

- Sauergasabtrennung durch Gaswäsche sowie

- Gasfeinreinigung durch kryogene und/oder adsorptive Gaszerlegung, wobei ein in einem der genannten Verfahrensschritte erzeugter Gasstrom oder ein aus einem derartigen Gasstrom abgezweigter Teilstrom mit unveränderter chemischer Zusammensetzung oder nach Mischung mit zumindest einem in dem selben oder einem anderen Verfahrensschritt erzeugten Gasstrom oder einem aus einem derartigen Gasstrom abgezweigten Teilstrom in den nächst folgenden Verfahrensschritt weitergeleitet oder vor einen der vorangegangenen Verfahrensschritte zurückgeführt wird oder als Gasprodukt oder Restgas (Tailgas,

Purgegas) an den Anlagengrenzen abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Gasprodukte parallel erzeugt werden, wobei es sich bei den Gasprodukten um Reinwasserstoff (31) und/oder Reinkohlenmonoxid (48) und/oder Ammoniaksynthesegas (NH 3 -Syngas) (36) und/oder Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) (69) und/oder Synthesegas für eine Oxo-

Alkoholsynthese (Oxo-Syngas) (62) und/oder Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) (72) und/oder Synthesegas für eine Fischer-Tropsch-Synthese (FT-Syngas) (65) handelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses der Einsatz (1) in einen ersten (2) und einen zweien Teil (3) aufgeilt wird und der erste Teil (2), nach Zugabe von Wasserdampf (4), einer Wassergas-Shift (Sour Shirt) (S) unterzogen wird, während der zweite Teil (3) unverändert bleibt, wodurch ein geshifteter (6) und ein ungehifteter Gasstrom (3) erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (1) durch physikalische Gaswäsche (WK3) von Schwefelkomponenten weitgehend gereinigt wird und der von Schwefelkomponenten gereinigte Einsatz zur Einstellung des

H 2 /CO-Verhältnisses in einen ersten (2 ' ) und einen zweien Teil (3 " ) aufgeilt wird, wobei der erste Teil (2'), nach Zugabe von Wasserdampf (4), einer Wassergas- Shift (Sweet Shift) (S') unterzogen wird, während der zweite Teil unverändert bleibt, wodurch ein geshifteter (6') und ein ungehifteter Gasstrom (3 ' , 73) erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der geshiftete (6, 6') als auch der ungeshiftete Gasstrom (73) in jeweils einer anderen Sauergaswäsche (WK1 , WK1 ' , WK2, WK2'), bei der es sich vorzugsweise um eine Methanolwäsche handelt, von Schwefelkomponenten und/oder CO 2 gereinigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasstrom in der Gasfeinreinigung durch Druckwechseladsorption (DW) oder Stickstoffwäsche mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption (FR1) oder kryogene Gaszerlegung (Methanwäsche oder Kondensationsprozess) mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption (FR2) zerlegt wird.

6. Vorrichtung zur Erzeugung von Gasprodukten aus einem durch Vergasung von Kohle oder/und Schweröl gewonnen, weitgehend rußfreien, Wasserstoff (H 2 ) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Sauergase (CO 2 , H 2 S, COS) enthaltenden Syntheserohgas (Einsatz) (1), aufweisend Einrichtungen zur - eine Einrichtungen zur Einstellung des Verhältnisses von H 2 zu CO (H 2 /CO-

Verhältnis),

- eine Einrichtungen zur Sauergasabtrennung durch Gaswäsche,

- eine Einrichtungen zur Gasfeinreinigung durch kryogene und/oder adsorptive Gaszerlegung sowie - die vorgenannten Einrichtungen verbindende Rohrleitungen, wobei ein in einer der genannten Einrichtungen erzeugter Gasstrom oder ein aus einem derartigen Gasstrom abgezweigter Teilstrom mit unveränderter chemischer Zusammensetzung oder nach Mischung mit zumindest einem in der selben oder einer anderen Einrichtung erzeugter Gasstrom oder einem aus einem derartigen Gasstrom abgezweigten Teilstrom in eine der anderen Einrichtungen weiterleitbar oder als Gasprodukt oder Restgas (Tailgas, Purgegas) an den Anlagengrenzen abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Gasprodukte

parallel erzeugbar sind, wobei es sich bei den Gasprodukten um Reinwasserstoff (31) und/oder Reinkohlenmonoxid (48) und/oder Ammoniaksynthesegas (NH 3 - Syngas) (36) und/oder Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) (69) und/oder Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthese (Oxo-Syngas) (62) und/oder Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) (72) und/oder Synthesegas für eine Fischer-

Tropsch-Synthese (FT-Syngas) (65) handelt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses einen Wassergas-Shiftreaktor (S) umfasst, der einen nicht schwefel-sensitiven Katalysator enthält und dem ein Teil des Einsatzes (2, 5)) zur Durchführung einer Wassergas-Shift (Sour Shift) zuführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses einen Wassergas-Shiftreaktor (S ' ) umfasst, der einen schwefel-sensitiven Katalysator enthält und dem ein Teil des Einsatzes (2', 5 ' ) nach Abtrennung von Schwefelkomponenten zur Durchführung einer

Wassergas-Shift (Sweet Shift) zuführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Sauergasabtrennung (MW) eine erste Waschkolonne (WK1), in welcher der durch Wassergas-Shift behandelte Teil (6) des Einsatzes von Sauergasen reinigbar ist, eine zweite Waschkolonne (WK2), in welcher der übrige Teil des Einsatzes (3) von

Sauergasen reinigbar ist, sowie eine Einrichtung zur Regenerierung von beladenem Waschmittel (R), in welcher die in den beiden Waschkolonnen beladenen Waschmittelströme gemeinsam regenerierbar sind, umfasst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Sauergasabtrennung eine erste Waschkolonne (WK3), in der der gesamte Einsatz

(1) von Schwefelverbindungen befreibar ist, eine zweite Waschkolonne (WK1 '), in welcher der durch Wassergas-Shift behandelte Teil des schwefelfreien Einsatzes (6') von Kohlenmonoxid reinigbar ist, eine dritte Waschkolonne (WK2'), in welcher ein weiterer Teil des schwefelfreien Einsatzes (73) von Kohlenmonoxid reinigbar ist, sowie eine Einrichtung zur Regenerierung von beladenem Waschmittel (R ' ), in welcher die in den drei Waschkolonnen beladenen Waschmittelströme gemeinsam regenerierbar sind, umfasst.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Einrichtung zur Sauergasabtrennung (MW, MW) um eine Methanolwäsche handelt, in der tiefkaltes Methanol als Waschmittel einsetzbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Gasfeinreinigung eine Druckwechseladsorption (DW), eine Stickstoffwäsche mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption (FR1) und eine kryogene Gaszerlegung (Methanwäsche oder Kondensationsprozess) mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption (FR2) umfasst.

Description:

Beschreibung

Erzeugung von Gasprodukten aus Syntheserohgas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Gasprodukten aus einem durch Vergasung von Kohle oder/und Schweröl gewonnen, weitgehend rußfreien, Wasserstoff (H 2 ) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Sauergase (CO 2 , H 2 S, COS) enthaltenden Syntheserohgas (Einsatz), aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:

- Einstellung des Verhältnisses von H 2 zu CO (H 2 /CO-Verhältnis),

- Sauergasabtrennung durch Gaswäsche sowie

- Gasfeinreinigung durch kryogene und/oder adsorptive Gaszerlegung, wobei ein in einem der genannten Verfahrensschritte erzeugter Gasstrom oder ein aus einem derartigen Gasstrom abgezweigter Teilstrom mit unveränderter chemischer Zusammensetzung oder nach Mischung mit zumindest einem in dem selben oder einem anderen Verfahrensschritt erzeugten Gasstrom oder einem aus einem derartigen Gasstrom abgezweigten Teilstrom in den nächst folgenden Verfahrensschritt weitergeleitet oder vor einen der vorangegangenen

Verfahrensschritte zurückgeführt wird oder als Gasprodukt oder Restgas (Tailgas, Purgegas) an den Anlagengrenzen abgegeben wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In Syntheserohgasen, die durch Vergasung von Kohle und/oder Schweröl erzeugte werden, ist das Verhältnis der Gehalte von Wasserstoff und Kohlenmonoxid (H 2 /CO- Verhältnis) wegen des relativ geringen Wasserstoffanteils in den kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen niedrig. Aufgrund dieser Eigenschaft eigen sich derartige Syntheserohgase als Ausgangsstoffe für die Herstellung einer Vielzahl von Gasprodukten, wie beispielsweise von Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Ammoniaksynthesegas (NH 3 -Syngas), Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas), Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthese (Oxo-Syngas), Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) oder Synthesegas für eine Fischer-Tropsch-Synthese (FT- Syngas).

Nach dem Stand der Technik werden aus einem Syntheserohgas nur wenige Gasprodukte parallel gewonnen. Häufig wird neben einem Synthesegasprodukt lediglich ein Wasserstoff- oder ein Kohlenmonoxidprodukt erzeugt, wobei es nicht möglich ist, das Syntheserohgas optimal zu nutzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten, dass das Syntheserohgas besser genutzt wird und der apparative und finanzielle Aufwand geringer sind, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist.

Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest drei Gasprodukte parallel erzeugt werden, wobei es sich bei den Gasprodukten um Reinwasserstoff und/oder Reinkohlenmonoxid und/oder Ammoniaksynthesegas (NH 3 - Syngas) und/oder Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) und/oder Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthesegas (Oxo-Syngas) und/oder Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) und/oder Synthesegas für eine Fischer-Tropsch-Synthese (FT-Syngas) handelt.

Unter Reinwasserstoff und Reinkohlenmonoxid sind in hierbei Wasserstoff- bzw. kohlenmonoxidreiche Gase zu verstehen, die zu wenigstens 99,5Vol% aus Wasserstoff bzw. aus Kohlenmonoxid bestehen.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass

zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses der Einsatz in einen ersten und einen zweien Teil aufgeilt wird und der erste Teil, nach Zugabe von Wasserdampf, einer

Wassergas-Shift unterzogen wird, während der zweite Teil unverändert bleibt, wodurch ein geshifteter und ein ungehifteter Gasstrom erzeugt werden.

das H 2 /CO-Verhältnis im geshifteten Gasstrom durch Zumischung von ungeshiftetem Gas und/oder das H 2 /CO-Verhältnis im ungeshifteten Gasstrom durch Zumischung von geshiftetem Gas auf einen vorgegeben Wert eingestellt wird.

nach Einstellung der H 2 /CO-Verhältnisse sowohl der geshiftete als auch der ungeshiftete Gasstrom in jeweils einer anderen Sauergaswäsche, bei der es sich

vorzugsweise um eine Methanolwäsche handelt, von Schwefelkomponenten und/oder CO 2 gereinigt werden.

ein Gasstrom in der Gasfeinreinigung durch Druckwechseladsorption oder

Stickstoffwäsche mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption oder kryogene Gaszerlegung (Methanwäsche oder Kondensationsprozess) mit nachfolgender

Temperaturwechseladsorption behandelt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung von Gasprodukten aus einem durch Vergasung von Kohle oder/und Schweröl gewonnen, weitgehend rußfreien, Wasserstoff (H 2 ) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Sauergase (CO 2 , H 2 S, COS) enthaltenden Syntheserohgas (Einsatz), aufweisend

- eine Einrichtungen zur Einstellung des Verhältnisses von H 2 zu CO (H 2 /CO- Verhältnis),

- eine Einrichtungen zur Sauergasabtrennung durch Gaswäsche, - eine Einrichtungen zur Gasfeinreinigung durch kryogene und/oder adsorptive Gaszerlegung sowie

- die vorgenannten Einrichtungen verbindende Rohrleitungen, wobei ein in einer der genannten Einrichtungen erzeugter Gasstrom oder ein aus einem derartigen Gasstrom abgezweigter Teilstrom mit unveränderter chemischer Zusammensetzung oder nach Mischung mit zumindest einem in der selben oder einer anderen Einrichtung erzeugter Gasstrom oder einem aus einem derartigen Gasstrom abgezweigten Teilstrom in eine der anderen Einrichtungen weiterleitbar oder als Gasprodukt oder Restgas (Tailgas, Purgegas) an den Anlagengrenzen abgebbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß vorrichtungsseitig dadurch gelöst, dass zumindest drei Gasprodukte parallel erzeugbar sind, wobei es sich bei den Gasprodukten um Reinwasserstoff und/oder Reinkohlenmonoxid und/oder Ammoniaksynthesegas (NH 3 -Syngas) und/oder Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) und/oder Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthese (Oxo-Syngas) und/oder Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) und/oder Synthesegas für eine Fischer-Tropsch- Synthese (FT-Syngas) handelt.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen vor, dass

die Einrichtung zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses einen Wassergas- Shiftreaktor umfasst, der einen nicht schwefel-sensitiven Katalysator enthält und dem ein Teil des Einsatzes zur Durchführung einer Wassergas-Shift (Sour Shift) zuführbar ist.

die Einrichtung zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses einen Wassergas- Shiftreaktor umfasst, der einen schwefel-sensitiven Katalysator enthält und dem ein Teil des Einsatzes nach Abtrennung von Schwefelkomponenten zur Durchführung einer Wassergas-Shift (Sweet Shift) zuführbar ist. die Einrichtung zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses einen Wassergas-

Shiftreaktor umfasst, der einen schwefel-sensitiven Katalysator enthält und dem ein Teil des Einsatzes nach Abtrennung von Schwefelkomponenten zur Durchführung einer Wassergas-Shift (Sweet Shift) zuführbar ist.

die Einrichtung zur Sauergasabtrennung eine erste Waschkolonne, in welcher der durch Wassergas-Shift behandelte Teil des Einsatzes von

Sauergasen reinigbar ist, eine zweite Waschkolonne, in welcher der übrige Teil des Einsatzes von Sauergasen reinigbar ist, sowie eine Einrichtung zur Regenerierung von beladenem Waschmittel, in welcher die in den beiden Waschkolonnen beladenen Waschmittelströme gemeinsam regenerierbar sind, umfasst.

■ die Einrichtung zur Sauergasabtrennung eine erste Waschkolonne, in welcher der durch Wassergas-Shift behandelte Teil des Einsatzes von Sauergasen reinigbar ist, eine zweite Waschkolonne, in welcher ein weiterer Teil des Einsatzes von Sauergasen reinigbar ist, sowie eine Einrichtung zur Regenerierung von beladenem Waschmittel, in welcher die in den drei Waschkolonnen beladenen

Waschmittelströme gemeinsam regenerierbar sind, umfasst.

dass es sich bei der Einrichtung zur Sauergasabtrennung um eine Methanolwäsche handelt, in der tiefkaltes Methanol als Waschmittel einsetzbar ist.

die Einrichtungen zur Gasfeinreinigung eine Druckwechseladsorption, eine Stickstoffwäsche mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption und eine kryogene Gaszerlegung (Methanwäsche oder Kondensationsprozess) mit nachfolgender Temperaturwechseladsorption umfasst.

Die gezielte Aufteilung, Mischung und Rückführung von Gasströmen erlauben es, die zu installierende Kapazität der Gasfeinringung zu minimieren und das Syntheserohgas effizienter zu nutzen, als es nach dem Stand der Technik möglich ist.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand zweier in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In den beiden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Anlagenteile bzw. Verfahrensströme.

In beiden Ausführungsbeispielen wird ein durch die Vergasung von Kohle und/oder Schweröl gewonnenes, weitgehend rußfreies, Wasserstoff (H 2 ) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Sauergase (CO 2 , H 2 S) enthaltendes Syntheserohgas (Einsatz) durch Wassergas-Shift, Gasreinigung, Gaszerlegung und der Mischung von Verfahrensströmen in ein breites Spektrum von Gasprodukten umgesetzt. Bei den hiezu eingesetzten Verfahren und Einrichtungen handelt es sich um ausgereifte Prozesstechnologien, wie sie in anderen Zusammenhängen in der Industrie seit langem Verwendung finden. Der hauptsächliche Unterschied in beiden Ausführungsbeispielen liegt in der Art der Wassergas-Shift, die im ersten als sog. Sour- Shift und im zweiten Ausführungsbeispiel als sog. Sweet-Shift durchgeführt wird.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der über Leitung 1 zugeführte Einsatz zur Einstellung des H 2 /CO-Verhältnisses in die beiden Teilströme 2 und 3 aufgeteilt. Der Teilstrom 2 wird mit Wasserdampf 4 angereichert und über Leitung 5 in den Sour-Shift-Reaktor S eingeleitet, in welchem das Kohlenmonoxid mit Wasser weitgehend zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt (konvertiert) wird. Das konvertierte Gas wird über Leitung 6 aus dem Sour-Shift-Reaktor S abgezogen und mit dem - weiter unten beschriebenen - Gasstrom 7 zum Gasstrom 10 vereinigt, der schließlich der ersten Waschkolonne WK1 der zwei Waschkolonnen umfassenden Methanolwäsche MW zugeführt und dort von Kohlendioxid und Schwefelkomponenten (z. B. H 2 S, COS) gereinigt wird. Der Teilstrom 3 wird mit dem Gasstrom 11 (weiter unten beschrieben) zum Gasstrom 12 vereinigt, welcher nachfolgend der zweiten Waschkolonne WK2 der Methanolwäsche MW zugeführt und dort von Kohlendioxid und Schwefelkomponenten gereinigt wird. Die beiden Waschkolonnen WK1 und WK2 sind für eine optimale Reinigung der beiden Gasströme 10 und 12 im Normalbetrieb ausgelegt. Um flexibel auf änderungen der Produktmengen reagieren zu können, ist es

möglich, über die Leitung 9 einen Teil des Gasstromes 12 dem Gasstrom 10 oder einen Teil des Gasstromes 10 dem Gasstrom 12 zuzumischen.

Die beiden Waschkolonnen WK1 und WK2 der Methanolwäsche MW sind jeweils mit mindestens zwei Waschsektionen ausgeführt, in welchen Schwefelkomponenten und CO 2 weitgehend selektiv aus den zu waschenden Gasen abgetrennt werden. Sie nutzen zur Regenerierung des beladenen Methanolwaschmittels gemeinsam die Regeneriereinrichtung R. Hierzu wird, wie durch die beiden gestrichelt gezeichneten Pfeile 13 und 14 angedeutet, beladenes Methanolwaschmittel aus den beiden Waschkolonnen WK1 und WK2 abgezogen und, nach Entfernung von unerwünschten Stoffen in der Regeneriereinrichtung R, gereinigtes Methanolwaschmittel in die beiden Waschkolonnen WK1 und WK2 zurückgeleitet. Neben einem Restgas 15, werden aus der Regeneriereinrichtung R ein schwefelreiches Gas 16 und der vorwiegend aus H 2 , CO und CO 2 bestehende Gasstrom 40 abgezogen. Während das schwefelreiche Gas 16 einer Claus-Anlage (nicht dargestellt) zur Gewinnung von Schwefel zugeleitet wird, wird der Gasstrom 40 dem Verdichter V zugeführt.

Aus der Waschkolonnen WK1 werden zwei weitgehend CO- und schwefelfreie, wasserstoffreiche Gasströme 17 und 18 abgezogen. Während der vor der CO 2 - Waschsektion abgezogene Gasstrom 17 CO 2 in erhöhter Konzentration aufweist, ist der Gasstrom 18 weitgehend CO 2 -frei. Der Gasstrom 18 wird anschließend in die beiden Teilströme 20 und 22 aufgeteilt. Durch die Vereinigung mit dem wasserstoffreichen Gasstrom 23 (weiter unten beschrieben) wird aus dem Gasstrom 22 der Gasstrom 24 gebildet, der anschließend in die Druckwechseladsorptionseinrichtung DW eingeleitet und dort in den Gasstrom 25 und den Reinwasserstoffstrom 26 zerlegt wird. Aus dem Gasstrom 25 wird durch Abtrennung des Gasstroms 27 der H 2 -reiche Restgasstrom 28 erzeugt, der anschließend an der Anlagengrenze abgegeben wird. Der Reinwasserstoffstrom 26 aus der Druckwechseladsorptionseinrichtung DW wird nach Abtrennung der beiden Gasströme 29 und 30 als Reinwasserstoffprodukt 31 weitegeführt.

Der weitgehend CO- und schwefelfreie, wasserstoffreiche Gasstrom 20 wird in die beiden Teilströme 32 und 33 aufgeteilt. Teilstrom 32 wird mit dem wasserstoffreichen Gasstrom 34 gemischt, bevor er als Teil des so gebildeten Gasstroms 35 in die eine kryogene Stickstoffwäsche und eine Temperaturwechseladsorptionseinrichtung

umfassende Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 eingeleitet wird. In der Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 wird aus dem Gasstrom 35 ein Ammoniaksynthesegas (NH 3 -Syngas) 36 erzeugt. Darüber hinaus entstehen in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 ein H 2 - und CO enthaltendes Restgas 37, das zur Anlagengrenze geführt wird, sowie ein H 2 -reiches Restgas 38, das mit dem Teilstrom 27 des Gasstromes 25 zum Gasstrom 39 zusammengeführt wird.

Aus der Waschkolonnen WK2 werden zwei weitgehend schwefelfreie, CO- und H 2 - reiche Gasströme 41 und 42 abgezogen. Während der Gasstrom 42, der vor der CO 2 - Waschsektion abgezogen wird, CO 2 in erhöhter Konzentration aufweist, ist der

Gasstrom 41 weitgehend CO 2 -frei. Der Gasstrom 41 wird anschließend in die beiden Teilströme 43 und 44 aufgeteilt, von denen der eine 43 in die eine kryogene Gaszerlegungseinrichtung und eine Temperaturwechseladsorptionseinrichtung umfassende Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 eingeleitet wird. In der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 wird aus dem Teilstrom 43 Reinkohlenmonoxid 45 erzeugt, das, nach Abtrennung der beiden Gasströme 46 und 47, als Reinwasserstoffprodukt 48 weitegeführt wird. Darüber hinaus entstehen in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 ein Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltendes Restgas 49, das zur Anlagengrenze geführt wird, sowie ein H 2 - und CO-reiches Restgas 50, das mit dem Gasstrom 39 zum Gasstrom 51 zusammengeführt und in den Verdichter V geleitet wird. Der im Verdichter V verdichtete Gasstrom 52 wird in die beiden Teilströme 7 und 11 aufgeteilt und zur Steigerung der H 2 - und CO-Ausbeute vor die Methanolwäsche MW zurückgeführt.

Der ebenfalls in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 erzeugte Gasstrom 53, der zum überwiegenden Teil aus Wasserstoff besteht, wird in die Teilströme 54, 55, 56, 23 und 34 aufgeteilt, die in der Folge anderen Gasströmen zugemischt werden. Der Teilstrom 54 wird mit dem aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44 durch Abzweigung der Teilströme 57 und 58 erzeugten Gasstrom 59 und dem Gasstrom 60, der durch Abtrennung des Gasstroms 71 aus dem von dem H 2 -reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 70 erzeugt wird, zum Gastrom 61 vereinigt, welcher anschließend, nach Zumischung der Wasserstoff- bzw. Kohlenmonoxidproduktqualität aufweisenden Gasströme 30 und 47 als Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthese (Oxo-Syngas) 62 weitergeführt wird. Der Teilstrom 55 wird mit dem aus dem H 2 - reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 63 zum Gastrom 64 vereinigt, der

anschließend, nach Zumischung des aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44 abgezweigten Gasstrom 58 als Synthesegas für eine Fischer-Tropsch-Synthese (FT- Syngas) 65 weitergeführt wird. Der Teilstrom 56 wird mit dem Gasstrom 67, der aus der Vereinigung des aus dem H 2 -reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 66 mit dem CO-Produktqualität aufweisenden Gasstrom 46 entsteht, und dem CO 2 -reichen Gasstrom 17 aus der Waschkolonne WK1 zum Gastrom 68 gemischt, welcher anschließend, nach Zumischung des aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44 abgezweigten Gasstrom 57 und dem H 2 -Produktqualität aufweisenden Gasstrom 29 als Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) 69 weitergeführt wird.

Der Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff enthaltende Stoffsrom 42 aus der Waschkolonne WK2 wird mit dem hinreichen Gasstrom 71 vereinigt und als Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) 72 an der Anlagengrenze abgegeben.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der über Leitung 1 zugeführte Einsatz zur Abtrennung von Schwefelkomponenten (z. B. H 2 S, COS) in die dritte Waschkolonne WK3 der drei Waschkolonnen umfassenden Methanolwäsche MW' geleitet. Der schwefelfreie Einsatz wird anschließend zur Einstellung des H 2 /CO- Verhältnisses in die beiden Teilströme 2' und 3' aufgeteilt. Der Teilstrom 2' wird mit Wasserdampf 4 angereichert und über Leitung 5 ' in den Sweet-Shift-Reaktor S ' eingeleitet, in welchem das Kohlenmonoxid mit Wasser weitgehend zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt (konvertiert) wird. Das konvertierte Gas wird über Leitung 6' aus dem Sweet-Shift-Reaktor S ' abgezogen und mit dem - weiter unten beschriebenen - Gasstrom 7 zum Gasstrom 10' vereinigt, der schließlich der ersten Waschkolonne WK1 ' der Methanolwäsche MW' zugeführt und dort von Kohlendioxid gereinigt wird. Der Teilstrom 3' wird in die beiden Teilströme 73 und 74 aufgeteilt, von denen der eine 73 mit dem Gasstrom 11 (weiter unten beschrieben) zum Gasstrom 12' vereinigt, nachfolgend der zweiten Waschkolonne WK2 ' der Methanolwäsche MW ' zugeführt und dort von Kohlendioxid gereinigt wird. Die beiden Waschkolonnen WK1 ' und WK2' sind für eine optimale Reinigung der beiden Gasströme 10 ' und 12 ' im Normalbetrieb ausgelegt. Um flexibel auf änderungen der Produktmengen reagieren zu können, ist es möglich, über die Leitung 9 ' einen Teil des Gasstromes 12' dem Gasstrom 10 ' oder einen Teil des Gasstromes 10 ' dem Gasstrom 12 ' zuzumischen.

Die drei Waschkolonnen WK1 ' , WK2 ' und WK3' der Methanolwäsche MW nutzen zur Regenerierung des beladenen Methanolwaschmittels gemeinsam die Regeneriereinrichtung R. Hierzu wird, wie durch die drei gestrichelt gezeichneten Pfeile 13'. 14' und 75 angedeutet, beladenes Methanolwaschmittel aus den drei Waschkolonnen WK1 ' , WK2 ' und WK3 abgezogen und, nach Entfernung von unerwünschten Stoffen in der Regeneriereinrichtung R, gereinigtes Methanolwaschmittel in die drei Waschkolonnen WK1 ' , WK2 ' und WK3 zurückgeleitet. Neben einem Restgas 15, werden aus der Regeneriereinrichtung R ein schwefelreiches Gas 16 und der vorwiegend aus H 2 , CO und CO 2 bestehende Gasstrom 40 abgezogen. Während das schwefelreiche Gas 16 einer Claus-Anlage (nicht dargestellt) zur Gewinnung von Schwefel zugeleitet wird, wird der Gasstrom 40 dem Verdichter V zugeführt.

Aus der Waschkolonnen WK1 ' werden zwei weitgehend CO- und schwefelfreie, wasserstoffreiche Gasströme 17 und 18 abgezogen. Während der vor der CO 2 -

Waschsektion abgezogene Gasstrom 17 CO 2 in erhöhter Konzentration aufweist, ist der Gasstrom 18 weitgehend CO 2 -frei. Der Gasstrom 18 wird anschließend in die beiden Teilströme 20 und 22 aufgeteilt. Durch die Vereinigung mit dem wasserstoffreichen Gasstrom 23 (weiter unten beschrieben) wird aus dem Gasstrom 22 der Gasstrom 24 gebildet, der anschließend in die

Druckwechseladsorptionseinrichtung DW eingeleitet und dort in den Gasstrom 25 und den Reinwasserstoffstrom 26 zerlegt wird. Aus dem Gasstrom 25 wird durch Abtrennung des Gasstroms 27 der H 2 -reiche Restgasstrom 28 erzeugt, der anschließend an der Anlagengrenze abgegeben wird. Der Reinwasserstoffstrom 26 aus der Druckwechseladsorptionseinrichtung DW wird nach Abtrennung der beiden Gasströme 29 und 30 als Reinwasserstoffprodukt 31 weitegeführt.

Der weitgehend CO- und schwefelfreie, wasserstoffreiche Gasstrom 20 wird in die beiden Teilströme 32 und 33 aufgeteilt. Teilstrom 32 wird mit dem wasserstoffreichen Gasstrom 34 gemischt, bevor er als Teil des so gebildeten Gasstroms 35 in die eine kryogene Stickstoffwäsche und eine Temperaturwechseladsorptionseinrichtung umfassende Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 eingeleitet wird. In der Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 wird aus dem Gasstrom 35 ein Ammoniaksynthesegas (NH 3 -Syngas) 36 erzeugt. Darüber hinaus entstehen in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR1 ein H 2 - und CO enthaltendes Restgas 37, das zur

Anlagengrenze geführt wird, sowie ein H 2 -reiches Restgas 38, das mit dem Teilstrom 27 des Gasstromes 25 zum Gasstrom 39 zusammengeführt wird.

Aus der Waschkolonnen WK2' wird ein weitgehend schwefel- und CO 2 -freier, CO- und H 2 -reicher Gasströme 41 abgezogen und in die beiden Teilströme 43 und 44 aufgeteilt, von denen der eine 43 in die eine kryogene Gaszerlegungseinrichtung und eine Temperaturwechseladsorptionseinrichtung umfassende Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 eingeleitet wird. In der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 wird aus dem Teilstrom 43 Reinkohlenmonoxid 45 erzeugt, das, nach Abtrennung der beiden Gasströme 46 und 47, als Reinwasserstoffprodukt 48 weitegeführt wird. Darüber hinaus entstehen in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 ein Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltendes Restgas 49, das zur Anlagengrenze geführt wird, sowie ein H 2 - und CO- reiches Restgas 50, das mit dem Gasstrom 39 zum Gasstrom 51 zusammengeführt und in den Verdichter V geleitet wird. Der im Verdichter V verdichtete Gasstrom 52 wird in die beiden Teilströme 7 und 11 aufgeteilt und zur Steigerung der H 2 - und CO- Ausbeute vor die Methanolwäsche MW ' zurückgeführt.

Der ebenfalls in der Gasfeinreinigungseinrichtung FR2 erzeugte Gasstrom 53, der zum überwiegenden Teil aus Wasserstoff besteht, wird in die Teilströme 54, 55, 56, 23 und 34 aufgeteilt, die in der Folge anderen Gasströmen zugemischt werden. Der Teilstrom 54 wird mit dem aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44 durch Abzweigung der Teilströme 57 und 58 erzeugten Gasstrom 59 und dem Gasstrom 60, der durch Abtrennung des Gasstroms 71 aus dem von dem H 2 -reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 70 erzeugt wird, zum Gastrom 61 vereinigt, welcher anschließend, nach Zumischung der Wasserstoff- bzw. Kohlenmonoxidproduktqualität aufweisenden Gasströme 30 und 47 als Synthesegas für eine Oxo-Alkoholsynthese (Oxo-Syngas) 62 weitergeführt wird. Der Teilstrom 55 wird mit dem aus dem H 2 - reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 63 zum Gastrom 64 vereinigt, der anschließend, nach Zumischung des aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44 abgezweigten Gasstrom 58 als Synthesegas für eine Fischer-Tropsch-Synthese (FT- Syngas) 65 weitergeführt wird. Der Teilstrom 56 wird mit dem Gasstrom 67, der aus der Vereinigung des aus dem H 2 -reichen Gasstrom 33 abgezweigten Gasstrom 66 mit dem CO-Produktqualität aufweisenden Gasstrom 46 entsteht, und dem CO 2 -reichen Gasstrom 17 aus der Waschkolonne WK1 zum Gastrom 68 gemischt, welcher anschließend, nach Zumischung des aus dem H 2 - und CO-reichen Gasstrom 44

abgezweigten Gasstrom 57 und dem H 2 -Produktqualität aufweisenden Gasstrom 29 als Methanolsynthesegas (MeOH-Syngas) 69 weitergeführt wird.

Der Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff enthaltende Stoffsrom 74 aus der Waschkolonne WK3 wird mit dem H 2 -reichen Gasstrom 71 vereinigt und als Brenngas für eine Gasturbine (Fuel IGCC) 72 an der Anlagengrenze abgegeben.