Es sind eine Reihe von Anlagen bzw. Verfahren zur katalyti- schen Methanolsynthese bekannt, wobei für die Fülle der Lö- sungen hier als Beispiel die DE-21 17 060, DE-25 29 591, DE-32 20 995, DE-35 18 362, US-2 904 575 und die DE- 41 00 632 genannt seien.

Aus der WO 97/31707 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Trimmerhitzer vor einem entsprechenden Gas/Gas-Wärmetau- scher angeordnet ist, wodurch die Temperaturdifferenz des letzteren verkleinert und somit dessen Fläche vergrößert wird. Eine derartige Flächenvergrößerung soll durch die vorliegende Erfindung verhindert werden. In der WO 97/31707 ist auch eine Technologie beschrieben, bei der der Wärme- tauscher in dem Reaktor integriert ist, was zwingend einen zusätzlichen Wärmetauscher notwendig macht, weil die Reak- tionsbedingungen sonst instabil sind.

In der DE-40 28 750 der Anmelderin wird ein Ofen (dort 6) zur Erreichung der notwendigen Reaktionstemperatur am Ein- tritt des adiabaten Reaktors und als indirekter Aufheizer für einen Aufkocher (dort 11) in der Destillation einge- setzt. Dort wird nur ein kleiner Teil der Reaktionswärme des Reaktors für die Aufheizung der Reaktionseintrittsgase verwendet. Der Aufkocher dient dort nur dazu, die nachfol- gende Destillation anzutreiben.

In der DE-40 04 862 der Anmelderin wird ein zusätzlicher Wärmetauscher beschrieben, der allerdings dort nur als An- fahrwärmetauscher eingesetzt wird, dessen Verwendung jedoch keine Verringerung der übrigen Wärmetauscherflächen zur Folge hat.

Wie in der DE-41 00 632 beschrieben, ist es vorteilhaft, mehrere Synthesestufen mit Reaktoren einzusetzen, deren er- zeugtes Methanol auszukondensieren, vom Synthesegas abzu- scheiden und nach jedem einzelnen Reaktor als separaten Methanol-Produktstrom abzuziehen. Bei der Abkühlung des die Reaktoren verlassenden Methanol-Synthesegas-Gemisches ist es wirtschaftlich, die abzugebende Wärme wenigstens zum Teil dazu zu nutzen, die Eintrittsströme in die jeweiligen Reaktoren mittels Gas/Gas-Wärmetauschern zuvor aufzuwärmen.

Als nachteilig stellte sich im langjährigen Betrieb jedoch heraus, daß sich das üblicherweise in den Methanolreaktoren eingesetzte Katalysatormaterial in seiner Aktivität im Lau- fe der Zeit derart verändert, daß immer höhere Reaktortem- peraturen erforderlich werden, um eine optimale Ausbeute zu erreichen und wobei allerdings in den Zonen nach den Gas- eintrittsbereichen der Reaktoren solche höheren Reaktortem- peraturen nach einiger Zeit nicht mehr erreichbar sind.

Aufgrund des verringerten Reaktionsumsatzes wird sowohl we- niger Methanol als auch weniger Dampf produziert, der bei der Kühlung der Methanolreaktoren üblicherweise als Koppel- produkt anfällt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden und insbesondere die Möglichkeit zu schaffen, Wärmetauscherfläche einzusparen und/oder die Ausbeute unter besonderer Berücksichtigung der veränderlichen Katalysator- aktivität zu erhöhen.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die- se Aufgabe gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, daß in zumindest einer Synthesestufe das für den Einsatz in ei- nem katalysatorgefüllten Methanolreaktor bestimmte Gasge- misch direkt vor Zugabe in besagten Methanolreaktor in ei- nem zusätzlichen Trimmerhitzer aufgeheizt wird.

Ausgestaltungen der Erfindung bestehen u. a. darin, daß -die Temperatur des für den Einsatz in den katalysatorge- füllten Reaktoren bestimmten Gasgemisches nach seiner Er- hitzung durch den zusätzlichen Trimmerhitzer gemessen wird, -die Wärmezufuhr des zusätzlichen Trimmerhitzers geregelt werden kann, und -der zusätzliche Trimmerhitzer mit einem Fremdmedium, z. B.

Dampf, beheizt wird.

Der Hauptvorteil einer solchen Vorgehensweise liegt darin, daß der Gas/Gas-Wärmetauscher, der den austretenden Strom aus dem Reaktor gegen den eintretenden Strom abkühlt, deut- lich kleiner dimensioniert werden kann. Überraschenderweise zeigt sich auch, daß bei nachlassender Katalysatoraktivität durch Nachregelung der Reaktoreintrittstemperatur stets ei- ne optimale Ausbeute erreicht werden kann.

Da ein beispielsweise dampfbeheizter Trimmerhitzer vielfach bessere Wärmeübertragungseigenschaften als ein Gas/Gas-Wär- metauscher besitzt und weil auch die erforderliche Sicher- heitsreserve allein dem Trimmerhitzer zugerechnet werden kann, ergibt sich"unter dem Strich"sogar eine Einsparung an Investitionskosten. Außerdem zeigt sich, daß die im Trimmerhitzer über die Katalysatorlebensdauer einzusetzende Dampfmenge kleiner ist als der Verlust an Koppelprodukt für den Fall von Einbußen aufgrund verringerten Reaktionsumsat- zes. Somit erhöht sich trotz des zusätzlichen Dampfbedarfs unter dem Strich die erzeugte Menge an Dampf. Außerdem zeigt sich, daß sich der Inbetriebnahmezeitraum einer sol- chen Anlage erheblich verkürzen läßt, wenn Trimmerhitzer als Starterhitzer verwendet werden können.

Die oben angegebene Aufgabe wird mit einer Anlage der gat- tungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß in wenigstens einer Synthesestufe ein Trimmerhitzer zur Erwärmung des den Me- thanolreaktor unmittelbar beaufschlagenden Gasgemisches vorgesehen ist.

Weitere Ausgestaltungen der Anlage ergeben sich aus den weiteren Anlageansprüchen, wobei die diesen Anlagen zuzu- ordnenden Vorteile mit den Vorteilen des entsprechenden Verfahrens übereinstimmen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in vereinfachter Darstel- lung eine von ansonsten mehreren, in der Regel identisch aufgebauten Stufen einer Methanolsyntheseanlage.

Zur Verdichtung des mit 1 bezeichneten Einsatzgases ist ein Verdichter 2 vorgesehen, wobei im weiteren Gasweg ein Gas/ Gas-Wärmetauscher 3 zur Vorwärmung des Einsatzgases vorge- sehen ist. Das so vorgewärmte Gas wird über die Leitung 4 einem Trimmerhitzer 5 zugeführt, der das Einsatzgas 1 auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Zur Messung der Tempera- tur ist in der Zuführleitung 6 eine Temperaturmeß-und -regeleinrichtung 7 vorgesehen, wobei mittels eines Dampf- regelventiles 8 die Dampfzufuhr 9 so geregelt wird, daß stets eine optimale Gaseintrittstemperatur im katalysator- gefüllten Methanolreaktor 10 eingestellt werden kann.

Im katalysatorgefüllten Methanolreaktor 10 reagiert das Einsatzgas unter Wärmeentwicklung. Die Reaktionswärme wird genutzt, um Dampf 12 aus Speisewasser 11 zu erzeugen. Das heiße Produktgas 13 gibt einen Teil seiner Wärmeenergie im Gas/Gas-Wärmetauscher 3 ab. Das im Reaktor erzeugte, gas- förmige Methanol wird im Methanolkondensator 14 aus dem Synthesegas auskondensiert, im Kondensatabscheider 15 vom Synthesegas abgetrennt und als Produkt-Methanol 16 abge- führt. Das verbleibende Synthesegas 17 kann in der nachfol- genden Stufe weiterverwendet werden.

In der erfindungsgemäßen Anlage erfolgt die Regelung der Reaktion im Methanolreaktor 10 hauptsächlich über eine in der Figur nicht näher dargestellte Druckregelung für das Kühlmedium (Wasser 11 bzw. Dampf 12), welches die katalysa- torgefüllten Rohre umgibt. Sinkt die Katalysatoraktivität, ist es erforderlich, das gesamte Temperaturniveau im Reak- tor anzuheben, was durch Hochregelung des Druckes des Kühl- mediums erfolgt, wodurch die Verdampfungstemperaur des Kühlmediums steigt. Dadurch erhöht sich die Temperatur im Katalysator und die Austrittstemperatur 13 erhöht sich ebenfalls.

Über den Wärmetauscher 3 erhöht sich ebenfalls die Tempera- tur in der Leitung 4, jedoch noch nicht in dem für das Er- reichen optimaler Reaktionsbedingungen erforderlichen Maß.

Dies wird durch den Trimmerhitzer 5 erreicht. Erkennbar er- füllt der Trimmerhitzer 5 die wesentliche Aufgabe, den Flä- chenbdarf des Gas/Gas-Wärmetauschers 3 zu verhindern, zum einen dadurch, daß die Temperaturdifferenz vergrößert wird, zum anderen dadurch, daß auf den üblichen Sicherheitszu- schlag verzichtet werden kann, und zwar insbesondere deswe- gen, weil der Wärmeübergang um einen Faktor sieben im Trimmerhitzer besser ist. Der Zuschlag der Fläche fällt dort daher sehr viel geringer aus, als beim Wärmetauscher, ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er- findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise der Trimmerhitzer ggf. zweistufig ausgebildet sein u. dgl. mehr.