Methanol
Methanol (CH3OH, MeOH) wird aus Synthesegas erzeugt, das durch Dampfreformierung oder partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen oder eine Kombination von beiden Verfahren (Tandem-Reformierung) erzeugt wird. Das Synthesegas wird im Linde-Isothermreaktor zu Methanol umgesetzt.
Methanolsynthese im Isothermreaktor
Für die Methanolsynthese verwendet Linde den eignen Isothermreaktor. Hierbei handelt es sich um einen durch Rohrschlangen gekühlten Festbettreaktor, dessen Katalysatorfüllung durch Dampferzeugung im Rohrinnenraum gekühlt und bei optimaler Betriebstemperatur gehalten wird.
Der Linde-Isothermreaktor stellt eine der wirkungsvollsten und erfolgreichsten Entwicklungen der jüngsten Vergangenheit dar. Ziel der Entwicklung war die Fertigung eines Reaktors, der mindestens die Vorzüge eines Röhrenreaktors aufweist, aber die Wärmespannungsprobleme eines Geradrohrreaktors vermeidet. Der Katalysator führt die Reaktionswärme an ein Kühlrohrbündel ab, das in die Katalysatorschüttung eingebettet ist, so dass das Verfahren bei optimaler Temperatur betrieben werden kann. Daraus ergeben sich höhere Leistung, geringere Katalysatormenge, längere Lebensdauer des Katalysators, weniger Nebenprodukte, sowie effiziente Rückgewinnung der Reaktionswärme bei niedrigeren Reaktorkosten.
Konstruktiv basiert der Linde-Isothermreaktor auf dem Bauprinzip der bereits länger bekannten spiralförmig gewickelten Wärmetauscher, die bereits seit Jahrzehnten als Wärmetauscher für kryogene Hockdruckanwendungen und Rectisol Wäschen einsetzt werden. Dieser Typ von Wärmetauscher wird in eigenen Werkstätten gefertigt und hat in der jüngsten Vergangenheit durch Anwendung für die Erdgasverflüssigungsanlagen in Baseload-Anlagen eine große technische und kommerzielle Bedeutung erlangt. Daher gibt es Referenzanwendungen und Fertigungseinrichtungen für ein beachtliches Spektrum von Reaktorgrößen.
Als Reaktor wurde der Linde-Isothermreaktor bislang weltweit in 19 Anlagen eingesetzt, darunter für 8 Methanolanlagen.
Methanolanlage Georgia Gulf, USA, 1.000 tato Methanol
Niederdruck-Methanolsynthese und Destillation
Seit 1984 ist Linde Lizenznehmer der ICI (heute Johnson Matthey) für deren Niederdruck-Methanolsynthese und Destillationsverfahren. Die ICI-Methanoltechnologie stellt in Verbindung mit dem Isothermreaktor ein ideales System für Methanolsynthese und Destillation dar.
Gas-Heated Reformer
Einige der von Linde gebauten Methanolanlagen beziehen Rohgas aus der Einbindung in andere Synthesegasanlagen. Weil Linde auch Anlagen zur CO-Gewinnung baut, erhalten unsere Kunden durch gleichzeitig Einbindung von Methanolsynthese und CO-Gewinnung aus einer Hand die Vorprodukte einer Essigsäureanlage.
Große Methanolanlagen erfordern jedoch heute eine unabhängige und auf die Bedürfnisse der Methanolanlage abgestimmte Synthesegaserzeugung. So wird gleichzeitig das Maschinen-Antriebskonzept gelöst und ein ideal zusammengesetztes Synthesegas erzeugt. Idealerweise verfügt eine solche 'Green field' Methanolanlage über eine zweistufige Synthesegaserzeugung, deren zweite Stufe Sauerstoff zur Erzeugung von Synthesegas einsetzt. Nur durch Sauerstoff kann ein vorteilhaftes H2/CO Verhältnis eingestellt werden, das die Restgas-Verluste einschränkt.
Für die vorausgehende erste Stufe der Synthesegaserzeugung eignen sich im Prinzip ein Dampfreformer oder ein Gas Heated Reformer. Die Kombination eines Sekundärreformers mit Sauerstoff und eines Gas Heated Reformers heißt Tandem-Reformer und führt zu einem sehr niedrigen Energieverbrauch, wobei in diesem Fall die Maschinenantriebe durch Elektromotoren und importierten Strom abdeckt werden.
