ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическое оформление процесса из "Технология нефтехимического синтеза Издание 2" В начале 70-х годов во многих странах был осуществлен переход на строительство установок синтеза метанола под низким давлением и в настоящее время при строительстве новых установок реализуется этот метод, как более простой по аппаратурному оформлению и более экономичный. [c.335] Исходный синтез-газ (СО + Нг) получают конверсией природного газа. Затем тщательно очищают от масла, серы и карбонилов железа (пентакарбонил железа Fe (СО) 5 образуется вследствие карбонильной коррозии углеродистой стали при высоких давлениях). [c.335] Реакторы синтеза метанола изготовляют из высоколегированной стали для предотвращения водородной (взаимодействия водорода с углеродом стали) и карбонильной коррозии. Реакторы высокого давления представляют собой цельнокованые аппараты колонного типа. Так как реакция синтеза экзотермична, важную роль при выборе конструкции реактора играет метод теплоотвода. Чаще всего применяются реакторы полочного типа с промежуточным вводом холодного газа и выносным или встроенным теплообменником. Обычное число полок 5—6 при таком их числе перепад температур входа и выхода газа н на отдельных полках таков, что максимальная температура в аппарате не превышает 380—390 °С. Для пуска агрегата используют встроенный электронагреватель или специальную трубчатую печь. [c.335] В реакторах низкого давления используют тот же принцип отвода тепла — полочный реактор с промежуточным вводом холодного синтез-газа. Наряду с этим фирмой Lurgi разработаны реакторы трубчатого типа, в которых катализатор загружен в трубки, а тепло реакции отводится кипящей водой, циркулирующей в межтрубном пространстве реактора и связанной с паросборником. За счет отводимого тепла генерируется водяной пар давлением до 4 МПа. Температура в реакторе регулируется путем изменения давления охлаждающей воды в системе и количества питательной воды, подаваемой в паросборник. Температура синтез-газа в трубном пространстве выше температуры воды на 10—12°С в начале зоны реакции и на 3—5°С в конце зоны реакции, не превышая 260—265°С. В полочных реакторах перепад температур значительно больше — 30—35 °С. [c.335] Достоинством реактора трубчатого типа является также возможность обойтись без пускового нагревателя за счет разогрева реактора в пусковой период водяным паром из сети. [c.335] Преимуществом полочного реактора является простота конструкции и легкость загрузки и разгрузки катализатора. [c.336] Фирма I I использует реактор со сплошным слоем катализатора, в который через специальные короба вводится холодный синтез-газ. [c.336] Современные мощные установки синтеза метанола совмещают с установками конверсии метана или другого вида сырья с целью получения синтез-газа. Использование комбинированных установок позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели процесса. Так, за счет регенерации тепла синтез-газа после конверсии и использования тепла реакции синтеза метанола можно генерировать водяной пар, необходимый для конверсии и для паровых турбин — привода компрессоров. [c.336] На рис. 6.4 приведена технологическая схема синтеза метанола под низким давлением. [c.336] Природный газ отделяют от тяжелых углеводородов и компримируют в турбокомпрессоре 1 до 2,5 МПа, после чего направляют на очистку и далее в блок конверсии метана 3. Туда же поступает водяной пар. К метану добавляют небольшое количество СОг. Конверсия метана осуществляется при температуре 850—860 °С. После печей конверсии синтез-газ поступает в котел-утилизатор 4, где генерируется пар высокого давления (12 МПа), который затем перегревается и поступает на турбины — привод компрессоров 1 VI 11. Если конверсии подвергают тяжелое жидкое сырье, то блок очистки располагается после конверсии, а необходимость в компрессоре 1 отпадает. В последнем случае конверсию проводят при давлении 5,8 МПа, а синтез-газ после очистки не нуждается в дополнительной компрессии и поступает в циркуляционный компрессор 11. [c.336] Синтез-газ, полученный из природного газа, направляют на доохлаждение с целью конденсации воды. Далее синтез-газ дол и-мается в турбокомпрессоре 12 до 5—5,5 МПа, смешивается с циркуляционным газом н через теплообменник 6, обогреваемый горячим реакционным газом, поступает в два параллельно работающих реактора синтеза метанола 7. Реакторы трубчатого типа охлаждаются циркулирующей в межтрубном пространстве водой. Пар направляется в паросборник 8, куда подается и химически очищенная вода. Конденсат из паросборника вновь поступает в реакторы 7, а водяной пар высокого давления направляется на перегрев и используется в турбинах. Продукты реакции направляются через теплообменник 6, где отдают свое тепло синтез-газу, в конденсатор-холодильник 9 и в газосепаратор 10 для отделения метанола от циркуляционного газа. Последний поступает на прием циркуляционного компрессора 11 вновь направляется в систему синтеза. Часть газа отдувают для удаления поступающих в систему инертных примесей (главным образом метана и азота). Ме-танол-сырец из газосепаратора 10 направляется на ректификацию. [c.337] Вернуться к основной статье