H2/CO-Trennung
Zur Trennung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff werden kryogene Verfahren wie der Kondensationsprozess oder die Methanwäsche eingesetzt.
Das erforderliche Einsatzgas wird in vielen Fällen durch Spaltung leichter Kohlenwasserstoffe mit Dampf oder durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff hergestellt. Kohlenmonoxid wird hauptsächlich zur Herstellung von Essigsäure, Ameisensäure, Polyurethan, Polycarbonaten und Methacrylaten benötigt. Die gewünschte Reinheit des Kohlenmonoxids hängt von den Betriebsbedingungen ab und kann hinsichtlich des Restgehaltes an Wasserstoff und Methan bis in den ppm-Bereich eingestellt werden.
Es gibt zwei wesentliche Verfahrensvarianten der kryogenen Kohlenmonoxidabtrennung aus Synthesegas:
Kondensationsprozess
Methanwäsche
Für die Anwendung beider Verfahrensvarianten ist ein trockenes CO2-freies Rohgas erforderlich. Gaskomponenten, die bei den tiefen Betriebstemperaturen ausfrieren könnten, müssen zunächst entfernt werden, so dass das Einsatzgas in der Regel zunächst durch einen Molsieb-Adsorber gereinigt wird.
CO-haltige Einsatzgase aus Partialoxidations-Anlagen haben typischerweise einen hohen Druck, hohen CO-Gehalt, aber einen geringen Methangehalt. Für solche Gase wird in der Regel der Kondensationsprozess eingesetzt. Dagegen haben Einsatzgase aus Dampfreformer-Anlagen einen geringeren Betriebsdruck, niedrigeren CO-Partialdruck und enthalten mehr Methan. In solchen Fällen wird bevorzugt die Methanwäsche eingesetzt. Im Rohgas enthaltenes Methan dient bei diesem Verfahren nach seiner internen Abtrennung als Waschmittel für die Abtrennung von CO.
Prinzipskizze: Kondensationsprozess
Kondensationsprozess und Methanwäsche werden in verschiedenen Varianten angeboten, deren Wahl von der gewünschten Produktreinheit, Ausbeute und Gegenwart anderer Spurenkomponenten wie Argon und Stickstoff abhängen. Eine einfache Variante des Kondensationsprozesses ist oben dargestellt und enthält Molsieb-Adsorber, 'Coldbox' mit Plattenwärmetauschern zur Vorkühlung des Einsatzgases gegen Produktströme, H2-Abscheider und Strippsäule. Als CO-Verdichter werden trocken laufende Kolbenverdichter oder Getriebeturboverdichter eingesetzt.
Kryogene Ausrüstungsteile werden in Linde-Werkstätten gefertigt und nach ihrem Zusammenbau als 'Coldbox' geliefert. Auf der Baustelle werden die separat gelieferten Komponenten wie Adsorber Station, CO-Verdichter, Expansionsturbine, Flüssigmethanpumpe mit der 'Coldbox' verbunden und zu Isolationszwecken wird die Box mit Perlite gefüllt.
Beispiel:
H2/CO-Anlage mit Kondensationsprozess in Mai Liao, Taiwan
Kunde:
Formosa BP Chemicals Corp.
Verfahren:
Partialoxidation, CO2-Wäsche, Kondensationsprozess. PSA
Einsatz:
Naphtha
Kapazität:
20.000 Nm3/h H2 99,9%, 25.400 Nm3/h CO 99,8%
Leistungsumfang:
Engineering, Beschaffung, Bau- und Inbetriebnahmeüberwachung.
Inbetriebnahme:
2005
