Синтез метанола насадки колонн

Конструкции колонн синтеза метанола при низком давлении существенно отличаются от описанных выше. Вследствие снижения температуры синтеза до 220—280 °С колонна не имеет насадки. Температурный режим поддерживают подачей холодного газа. В технологических схемах производства метанола, работающих при давлении 5—10 МПа, используют колонну синтеза шахтного типа (рис. 3.41). Размеры аппарата зависят от производительности одного агрегата (диаметр реактора меняется от [c.119]

В четвертом разделе, посвященном синтезу аммиака, показаны физико-химические основы этого процесса синтеза, рассмотрены применяемые катализаторы, приведены промышленные схемы, аппаратура систем синтеза, методика расчета насадки колонн. В пятом разделе освещены те же вопросы применительно к процессу синтеза метанола. [c.8]

Агрегаты синтеза метанола с совмещенной насадкой колонны отличаются следующими существенными преимуществами перед агрегатами с несовмещенной насадкой [c.433]

Состояние проблемы управления температурным режимом в аппаратах с неподвижным слоем катализатора. Оптимальным режимом синтеза метанола является изотермический процесс [1987]. Степень приближения реального температурного режима к изотермическому зависит от конструкции насадки колонны. [c.326]

Агрегат с совмещенной насадкой колонны синтеза показан на рис. У-16 (стр. 435). Свежий газ сжимается компрессором от давлепия 9 ат до 300 ат, проходит последовательно масляный фильтр 2 и угольный фильтр 3 и направляется в отделитель 9 угольной пыли и влаги, в который подается также газ из циркуляционных турбокомпрессоров 8. В отделителе 9 свежий и циркуляционный газы смешиваются, и газовая смесь несколькими потоками входит в колонну 4 синтеза метанола. [c.433]

Насадки колонн. В колоннах Для синтеза метанола совмещенного типа имеются внутренние насадки, состоящие из катализаторной коробки, расположенной обычно в верхней части колонны, и нижнего предварительного кожухотрубного теплообменника. Наиболее распространены катализаторные коробки с одинарными противоточ-ными трубками и полочные коробки самой простой конструкции. [c.433]

Рис. У-15. Схема агрегата синтеза метанола с несовмещенной насадкой колонны синтеза

Для увеличения производительности колонн синтеза метанола и создания оптимального температурного режима их работы, при котором не только повышается съем Д% СНзОН и удлиняется пробег катализатора, но и улучшается качество метанола-сырца, необходимо усовершенствовать существующие насадки. Катализаторные коробки с одинарными нротивоточными трубками не обеспечивают достаточного отвода реакционного тепла [c.436]

Расчет температурного режима синтеза метанола выполненный для условий начала пробега колонны, подтверждает, что в описанных новых насадках создаются более оптимальные условия образования метанола, чем в существующих колоннах. [c.438]

Изменение производительности промышленных колонн синтеза метанола в зависимости от технологических параметров исследовалось на агрегатах с несовмещенной полочной насадкой колонны (внутренний диаметр 800, 1200 и 1200 мм, высота 12, 12 и 18 м соответственно). Давление в системе менялось от [c.80]

Синтез метанола на цинк-хромовом катализаторе (5x5 или 9X9 мм) под давлением от 25 до 40 МПа осуществляется в колоннах с совмещенной или несовмещенной насадками и с отводом тепла из катализаторной зоны. [c.107]

Схема синтеза метанола с несовмещенной насадкой колонны (рис. 3.31) применяется в агрегатах малой и средней мощности. Исходный газ, освобожденный от влаги в сепараторе 1, очищается от карбонилов железа в угольном фильтре 2 и объединяется с циркуляционным газом. [c.107]

РИС. 3.32. Схема синтеза метанола с совмещенной насадкой колонны [c.108]

Одним из основных аппаратов в процессе получения метанола является колонна синтеза. Это —вертикальный аппарат, представляющий собой корпус высокого давления и заполненный насадкой, на колосниковые решетки которой насыпают катализатор, и снабженный газораспределительным устройством для подачи холодного газа. Для измерения и регулирования температуры по слоям катализатора установлены термопары. [c.116]

Схема синтеза метанола в реакторе колонного типа приведена на рис. 10.4. В этом случае в реакторе предусмотрено совмещение, а именно, катализатор, теплообменник и электроподогреватель находятся в одной упаковке. При этом циркулирующий газ обдувает корпус колонны и поступает в теплообменник, расположенный в нижней части колонны. Электронагреватель вмонтирован в центральную трубку насадки колонны. Заданный температурный режим поддерживается с помощью холодного газа. Однако отвод тепла может осуществляться и посторонним теплоносителем с получением водяного пара в котле-утилизаторе. Такой вариант более предпочтителен с точки зрения создания безотходных производств. [c.361]

Схема синтеза метанола аналогична схеме синтеза аммиака с однократной конденсацией. На рис. 4-4 представлен вариант схемы с раздельной аппаратурой синтеза. Газовая смесь, образующаяся после смешения в фильтре циркуляционного и свежего газов (на рисунке не показан), поступает в теплообменник 2, где в зависимости от типа насадки нагревается до 220—230°С (при трубчатой катализаторной коробке) или же сразу до 330—340° С (при полочной насадке). Далее газ проходит через пусковой электроподогреватель 5 и поступает в колонну синтеза 1 (т. е. в отдельную катализаторную коробку). [c.62]

В катализаторной зоне колонны синтеза метанола особенно важно обеспечить возможность гибкого, независимого регулирования температур по высоте. Поэтому полочные насадки используются в производстве метанола чаще, чем трубчатые они применяются как в совмещенной колонне, так и в составных агрегатах. Конструкция катализаторной коробки не имеет существенных отличий от применяемых при синтезе аммиака, но число полок составляет не менее пяти. [c.216]

В колонну синтеза метанола с совмещенной насадкой поступает в час 170000 м синтез-газа, степень конверсии которого в метанол составляет 7,5%. Из колонны выходит газовая смесь, массовая доля метанола в которой равна 8%. На выходе из катализаторной коробки 20% от массового расхода газовой смеси направляют в котел-утилизатор, где она охлаждается с 390 до 130°С за счет преобразования водяного конденсата в пар с давлением 18,7 МПа. Определить количество образующегося водяного пара, если теплота парообразования равна 722,6 кДж/кг, а удельная теплоемкость газовой смеси 3,12 кДж/(кг-К). [c.103]

Конструкции корпуса и других элементов реактора существенно зависят от давления, при котором протекает реакция. Реакторы низкого давления (контактные аппараты, конвертеры) имеют обычно сравнительно тонкостенный сварной цилиндрический корпус, непосредственно к которому крепят решетчатые полки с катализатором. Штуцера для подвода и отвода реагентов обычно приварены к боковой стенке корпуса, В качестве корпусов реакторов высокого давления (10—100 МПа) применяют цельнокованые, ковано-сварные или многослойные сварные цилиндрические толстостенные сосуды (из стали 22ХЗМ), закрытые массивными плоскими крышками (рис, 4,40), Реагенты подводят и отводят через крышки боковые штуцера применяют редко. Для герметизации соединения корпуса и крышки в последнее время используют преимущественно двухконусный самоуплотняющийся затвор, Такие реакторы применяют в основном для синтеза аммиака и метанола (колонны синтеза). Реакция происходит в катализаторной коробке (насадке колонны), закрепленной с зазором относительно корпуса, В зазоре циркулирует холодный синтез-газ, охлаждающий корпус и стенку катализаторной коробки и этим защищающий их от перегрева и соответствующей потери прочности материала стенки, а также от температурных напряжений. Создание крупных колонн синтеза и агрегатов большой единичной мощности обусловлено развитием сварочной техники, в частности электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать толстые детали. [c.286]

Изменение производительности промышленных колонн синтеза метанола в зависимости от тех)нологических параметров исследовалось на агрегатах с несовмещенной насадкой колонны полочного типа (внутренний диаметр 800, 1200 и 1200 мм и высота 12, 12 и 18 м соответственно). Давление в системе менялось от 290 до 308 ат, температура по высоте колонны от 350 до 390 °С. [c.60]

Нужно сказать, что оборудование процесса синтеза метанола на различных заводах довольно однотипно. Больше всего различаются по конструкции насадки колонн синтеза при 300 ат. [c.97]

Особый вклад в разработку аппаратуры высокого давления для производства метанола внесен сотрудниками ГИАП И. П. Сидоровым и Т. Б. Симоновым. Ими разработаны конструкции почти всех аппаратов этого процесса, несколько видов насадок колонн синтеза, весьма оригинальных и получивших распространение в производстве аммиака и метанола. В настоящее время в агрегатах синтеза метанола эксплуатируются насадки шахтного типа, полочные несовмещенные, полочные, совмещенные с теплообменником, и некоторые другие. [c.97]

Рис. 31. Колонна синтеза метанола с несовмещенной полочной насадкой.

Рис. 32. Колонна синтеза метанола с совмещенной полочной насадкой.

От конструкции внутренней насадки колонны синтеза зависит ее производительность, устойчивость режима и длительность работы. Ниже рассматриваются общие принципы устройства основных элементов насадок колонн и дано описание наиболее распространенных конструкций колонн синтеза аммиака и метанола. [c.300]

Существенное влияние на выбор конструкции насадки и диаметра колонны оказывает перепад давления в колонне. Чтобы избежать утечки газа в местах уплотнений внутренних частей колонны, следует стремиться к уменьшению в ней перепада давления. Величина допустимого гидравлического сопротивления зависит от схемы агрегата синтеза и типа машин, применяемых для циркуляции газа. При использовании центробежных и поршневых компрессоров допустимый перепад давлений в колонне может достигать 8—10 ат, а при применении инжектора — 2 ат. Для колонн синтеза с малым перепадом давления и большой производительностью требуется больший диаметр, меньшая высота и отличающиеся от общепринятых конструктивные решения насадки. При выборе конструкции насадки необходимо в некоторых случаях учитывать возможность перехода с производства аммиака на производство метанола. [c.380]

Проиэв одительность циркуляционных насосов регулируется с помощью байпаса, расположенного возле них. Кроме того производительность регулируют байпасом, соединяющим линию нагнетания после маслоотделителя 4 с линией всасывания. Маслоотделителей три — по числу агрегатов синтеза метанола, насадки в них нет, наружный диаметр 900 мм, высота 4000 мм. По мере накопления конденсата его спускают в сборники 14, в которых происходит расслоение на масло и грязный метанол. Выделяющимся при этом газом пользуются как топливом. После маслоотделителя 4 основная масса газа идет в межтрубное пространство теплообменника 6, где подогревается до 320°, а остальной газ через маслоотделитель 5 поступает в колонну синтеза 7 для ее охлаждения. Корпус теплообменника имеет такие же размеры, как корпус колонны синтеза,— внутпи его размещены трубки из марганцовистой бронзы. [c.20]

В настоящее время разработаны колонны синтеза диаметром 1000 мм и высотой 18 с доведением мощности агрегата синтеза метанола до 60 ООО ш1год по сырцу. Отличительной особенностью этих колонн является применение каталитической насадки, совмещенной с теплообменными устройствами, что дает возможность организовать процесс теилосъема внутри колонны, позволяет отказаться от выносных теплообменников и исключить опасные в эксплуатации горячие поковки и трубопроводы [4]. [c.8]

Рис. У-16. Схема агрегата синтеза метанола с совмещенной насадкой колонны синтеза и с турбоциркуляционными компрессорами

В катализаторной зоне полочной колонны синтеза метанола температура регулируется байпасиро-ванием холодного газа на полки. Нижний холодный байнас в колоннах с полочной насадкой при их нормальной работе не используется. Он включается только для резкого охлаждения катализатора в случае возникновения реакции метанирования (стр. 429), сопровождающейся быстрым ростом температуры ( вспышкой ). [c.436]

В промышленной практике освоены агрегаты синтеза метанола с совмещенной насадкой колонны (рис. 3.32). В отличие от описанной схемы катализатор, теплообменник и злектропо-догреватель располагаются в одной поковке. Циркуляционный газ обдувает корпус колонны и поступает в теплообменник, который расположен в нижней части аппарата. Электроподогреватель вмонтирован в центральную трубу насадки колонны синтеза. Циркуляция газа осуществляется с помощью турбоциркуля-ционного компрессора 6. [c.108]

Исходный газ, используемый для синтеза метанола, очищают от масла, серы, карбонилов железа и других примесей. Для осуществления синтеза метанола используют реакторы разной конструкции. Так, реакторы высокого давления представляют собой цельнокованые аппараты колонного типа, в которых катализатор размещается на полках (5—6 щт.). Причем оптимальным режимом считается изотермический. Достижение такого режима зависит от конструкции насадки колонны. Тем не менее, общим недостатком всех использованных насацок является то, что реальный режим отличается от изотермического. В связи с этим используют комбинированный вариант реактора сочетание полочной насадки с дополнительным отводом тепла в верхней части колонны с помощью двойных трубок (трубок Фильда). Этот вариант реактора обеспечивает режим, наиболее приближающийся к изотермическому. [c.359]

Для синтеза метанола применяют также колонны с использованием тепла реакции, например, колонны с полочными насадками и змеевиковыми пакетами котла, работающие по двухконтурной схеме (см. рис. 5-20) с принудительной циркуляцией воды в первом контуре, осуществляемой при 200 ат специальным турбоциркуляционным насосом. [c.216]

Схема движения газа в колонне синтеза метанола с полочной насадкой и холодным байпасом изображена на рис. 1Х-6,а. Основное количество газа поступает по центральной трубе и последовательно проходит через все полки с катализатором. Длясни- [c.264]

Конструкция колонны синтеза метанола при низком давлении (рис. 35) существенно отличается от описанных. Вследствие снижения температуры синтеза до 220—280 °С колонна не имеет насадки. Температурный режим регулируют с помощью байпасов. Так как при низкотемпературном синтезе процесс протекает в условиях, близких к равновесию, целесообразно использовать олониы с падающим температурным режимом, что позволяет увеличить произ- [c.100]

К катализаторпым коробкам колонн для синтеза метанола г едъявляются более высокие требования, чем для синтеза аммиака, так как реакция образования метанола должна протекать в более узком температурном интервале. Нарушение температурного режима этого процесса, особенно в сторону повышения температуры, может привести к быстрому развитию реакции метанирования, перегреву и сгоранию катализатора и, как следствие, к выходу из строя всей насадки колонны синтеза (к аварии). Перегрев же катализатора синтеза аммиака обычно приводит только к снижению его активности и сокращению пробега колонны. [c.453]

Комбинированная полочная насадка (см. рис. 3.38, в) с дополнительным теплообменником из двойных трубок (трубки Фильда) в верхней части колонны лишена этих недостатков. В такой колонне увеличивается отвод тепла с первых слоев катализатора— зоны наиболее интенсивного выделения тепла (здесь скорость образования метанола максимальная). При введении теплообменных трубок в верхнюю зону катализатора не только улучшаются условия синтеза, но и повышается температура начала реакции. По ходу газа температура меняется следующим образом газ нагревается в центральной трубе с 275 до 290 °С, во внутренней трубке Фильда —с 290 до 295 °С, а в наружной — с 295 до 335 °С. За счет тепла реакции в зоне катализатора температура газа в полке с трубками Фильда повышается с 335 до 381 °С, поэтому для ее снижения до 345 °С после этой полки подают холодный газ. После катализаторных полок прореагировавший газ поступает в теплообменник. Температура газа на выходе из колонны составляет 120—130 °С. В комбинированной насадке сохраняются преимущества полоч- [c.118]

Больш ие промышленные тслстостепные аппараты высокого давления — колонны синтеза аммиака, метанола и т. д. — представляют собой очень ответственное и дорогое оборудование, срок службы которого составляет не менее 25 лет. Делать их более опасными для эксплуатации недопустимо, менее долговечными неразумно из-за экономических соображений. Бояться, что колонна высокого давления устареет во время такого длительного срока ее существования, не приходится. Сам сосуд высокого давления является только оболочкой. Внутренние рабочие устройства — насадки аппаратов служат гораздо меньший срок и в любое время могут быть заменены новыми и более совершенными. [c.351]

Более эффективна колонна с совмещенной полочной насадкой Крис. 32). На крупных агрегатах синтеза при 300 ат используют в основном колонны этого типа. Они относительно просты и надежны в эксплуатации, обеспечивают необходимый температурный режим. Преимущества таких колонн отмечались выше (стр. 82). Г аз подогревают до температуры реакции непосредственно в одной поковке с катализаторной коробкой. Температурный режим, регулируемый холодным байпасом, поддерживается более устойчиво. На рис. 33 показан внешний вид колонны с совмещенной асадкой и холодильники-конденсаторы одного из производств метанола. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология