Weitere Erfolge bei der Herstellung von Methanol-Syntheseanlagen in China – Große gasgekühlte Reaktoren für die Methanolherstellung werden nun auch im Inland hergestellt

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Weitere Erfolge bei der Herstellung von Methansyntheseanlagen in China – Der große gasgekühlte Reaktor für die Methansynthese wird nun auch in China hergestellt. Autor/Quelle: China Chemical Industry News. Datum: 19.05.2016. Klickzahlen: 8. Nach fast einem Jahr stabiler Betriebszeit hat das von Nanjing Guochang Chemical Technology Co., Ltd. zusammen mit Datang Energy Chemical Co., Ltd. sowie Datang Inner Mongolia Dolun Coal Chemical Co., Ltd. realisierte Projekt zur Herstellung von Gasgekühlten Reaktoren für eine Methansyntheselanlage mit einer Kapazität von 1,68 Millionen Tonnen pro Jahr dazu geführt, dass alle technischen Parameter wie der Gesamtwiderstand des Systems, die Temperaturverteilung im Inneren des Reaktors sowie der Gasflussrate den internationalen Standards entsprechen – oder sogar diese übertreffen. Am 13. Mai wurde das Projekt in Peking von der China Petroleum and Chemical Industry Federation einer Bewertung der wissenschaftlichen und technologischen Leistungen unterzogen. Der Prüfausschuss ist der Ansicht, dass die Schlüsselkomponenten dieses Systems zu den ersten inländisch hergestellten großen gasgekühlten Methanolreaktoren zählen. Sie haben die importierten Auslandstechnologien erfolgreich ersetzt, verfügen über eigene Urheberrechte, und ihre Konstruktionsweise ist fortschrittlich und rational – sie entspricht somit dem internationalen Spitzenniveau. Lü Zhongming, Vorsitzender des Unternehmens Nanjing Guochang, sagte gegenüber Reportern der China Chemical Industry News, dass es mehr als 6 Monate dauerte, bis das gesamte Equipment für das Projekt von der Planung bis zur Fertigung fertiggestellt werden konnte. Dabei mussten verschiedene technische Herausforderungen überwunden werden – beispielsweise bei der Herstellung der Innenausstattung, beim Drucktest der Rohrleitungen sowie beim Schweißen der Komponenten. Die Fertigstellung erfolgte im September 2014, und im Juni 2015 wurde das Equipment offiziell in Betrieb genommen. Derzeit zeigt der gasgekühlte Methanolreaktor eine gute Leistung, und das Synthesesystem arbeitet stabil. Die Betriebsparameter sowie die Produktionskapazität der inländisch hergestellten Geräte erreichen oder übertreffen das Niveau der Designs der importierten Geräte. Nach einer 72-stündigen Vor-Ort-Prüfung durch ein von der China Petrochemical Federation eingesetztes Expertenteam erfüllen die Schlüsseldaten der Anlage die Vertragsanforderungen. Der Reinheitsgrad des Methanol in dem luftgekühlten Reaktor beträgt 5,7 % – das entspricht dem gewünschten Wert ； Widerstand im Außenkreis des gasgekühlten Methanol-Reaktors (Katalysatorbett): 0,18 MPa; Widerstand im Innenkreis: 0,08 MPa – das liegt über den vorgesehenen Werten ； Durch die Technologie zur sekundären Verteilung des axial strömenden Gases sowie eine neue, konvex-geschwungene Gaskastenstruktur wird eine durchschnittliche Temperaturdifferenz auf derselben Ebene in verschiedenen Breitengraden auf weniger als 5 °C begrenzt – was den festgelegten Anforderungen übertrifft. Laut Angaben verfügte die Große Tang-Dynastie Doulun Coal Chemical Company ursprünglich über eine Anlage zur Herstellung von Methanol mit einer Kapazität von 1,68 Millionen Tonnen pro Jahr. Dabei wurde die Technologie des deutschen Unternehmens Lurgi eingesetzt – es handelte sich dabei um einen Prozess zur Herstellung von Methanol unter niedrigem Druck. Da der gasgekühlte Methanreaktor in der Anlage ausgetauscht werden musste, wählten die Unternehmen Datang Energy Chemical und Dulong Coal Chemical nach umfassenden Prüfungen und Beratungen das Unternehmen Guochang als bevorzugten Partner für die Inlandsproduktion des Synthese-Reaktors dieser großen Methananlage aus. Gemeinsam führten sie technische Umbauten durch, um den gasgekühlten Methanreaktor in der Anlage inländisch herstellen zu können. Laut Angaben besteht der Hauptinnovationsaspekt dieser inländisch entwickelten, großskaligen Methanoltechnologie darin, dass ein modulares Konzept angewandt wurde. Dabei wurden Module für gasgekühlte Methanolreaktoren entwickelt – diese umfassen Aspekte wie die Reaktordynamik und -thermodynamik bei der Synthese von Methanol, Berechnungen zu den Wärmeaustauschprozessen, hydrodynamische Berechnungen sowie Berechnungen bezüglich des Widerstands. Diese Module wurden erfolgreich im Prozess- und Strukturdesign von gasgekühlten Methanolreaktoren eingesetzt ； Es wird eine Trennstruktur aus Druckgehäuse und Innenkomponenten verwendet; die Innenkomponenten hängen im oberen Teil des Gehäuses. Komponenten mit unterschiedlichen Temperaturen können sich frei ausdehnen, wodurch eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet werden ； Durch die Verwendung von Technologien zur Zweiteilung der Gasströme sowie einer neuen, zyklischen Gaskammernstruktur wird eine gleichmäßige Verteilung der kalten und warmen Gase gewährleistet. Dadurch wird eine gute Reaktionsleistung des Katalysatorbetts erzielt ； Durch die neue, konvexe Rillenstruktur wird eine gleichmäßige Befüllung des Katalysators im Kühlkreislauf gewährleistet – außerdem ist das Be- und Entladen einfach. Lü Zhongming erklärte, dass die erste erfolgreiche Anwendung des neuen gasgekühlten Methanol-Reaktors in einer Anlage mit einer Kapazität von 1,68 Millionen Tonnen Methanol pro Jahr das Ziel der Herstellung großer, inländischer Reaktoren dieser Art erreicht hat. Dadurch wurde das Monopol ausländischer Technologien bei der Herstellung großer Methanol-Syntheseanlagen durchbrochen. 　 Nachrichtenlink: Entwicklung der Inlandsproduktion von Methanolanlagen. Die international fortschrittliche Industrie zur Herstellung von Synthetischem Methanol basiert hauptsächlich auf großen Anlagen – die Produktionskapazität einer einzelnen Anlage liegt in der Regel bei mehreren Millionen Tonnen pro Jahr. Derzeit beträgt die jährliche Produktionskapazität der größten Anlagen 2,25 Millionen Tonnen. Die Methanolindustrie in unserem Land begann in den 1950er Jahren. Damals wurden unter Verwendung von Technologien aus der ehemaligen Sowjetunion in Lanzhou, Taiyuan und Jilin Hochdruckanlagen zur Herstellung von Methanol mit Zink-Chrom-Katalysatoren errichtet. In den 1960er und 1970er Jahren baute die Chemiefabrik Wujing in Shanghai nacheinander Anlagen zur Herstellung von Methanol, wobei Kohlekoks und Nafta als Rohstoffe verwendet wurden. Das Forschungsinstitut der Nanjing Chemical Industry Company entwickelte Kupferbasierte Katalysatoren für die Synthese von Ammoniak und Methanol – dadurch wurde die industrielle Produktion von Ammoniak sowie Methanol vorangetrieben. In den 1970er Jahren führte die Sichuan-Vinylon-Fabrik das erste Anlagenpaket zur Herstellung von Methanol unter niedrigem Druck in unserem Land ein. Als Rohstoff diente Acetylenabgas; dabei wurde die ICI-Verfahrenstechnik zur Herstellung unter niedrigem Druck verwendet. Mitte der 1980er Jahre führte die zweite Chemiefabrik in Qilu ein Low-Pressure-Methanol-Synthesesystem ein, das auf Schweröl als Rohstoff beruht. Nach den 1990er Jahren, mit dem schnellen Anstieg der Nachfrage nach Methanol, wurden durch die Anwendung importierter sowie eigener Technologien Hunderte von Anlagen zur Herstellung von Methanol und Methylalkohol errichtet. Dadurch erreichte die Methanolproduktion in unserem Land einen bisher nie dagewesenen Stand. Im Jahr 2010 betrug die jährliche Produktionskapazität für Methanol im Inland 37,5 Millionen Tonnen – das entspricht etwa 50 Prozent der weltweiten Gesamtkapazität. Der Produktionsumfang machte etwa 32 Prozent der weltweiten Gesamtproduktion aus, während der scheinbare Verbrauch etwa 45 Prozent des weltweiten Gesamtkonsums ausmachte. Damit war das Land der größte Produzent und Verbraucher von Methanol weltweit. Nach unvollständigen Schätzungen betrug die jährliche Produktionskapazität für Methanol im Inland im Jahr 2015 76,7 Millionen Tonnen. Es wird erwartet, dass diese Zahl im Jahr 2020 auf 98,68 Millionen Tonnen ansteigen wird. Die inländische Industrie zur Herstellung von Methanol ist von Null aufgebaut und von klein zu groß gewachsen. Nach mehr als 20 Jahren schnellen Wachstums hat die Technologie der kleinen und mittleren Anlagen zur Methanolherstellung (mit einer Kapazität von 300.000 Tonnen pro Jahr) inzwischen ein Niveau erreicht, das dem weltweiten Spitzenniveau entspricht. Dennoch sind die großen Methanolanlagen in unserem Land, die eine Kapazität von Millionen von Tonnen pro Jahr haben, noch nicht vollständig im Inland hergestellt worden. Insbesondere bei den Technologien und Ausrüstungen für die Großanlagen zur Methanolherstellung müssen weiterhin anhaltende Anstrengungen unternommen werden, um das Monopol ausländischer Unternehmen auf den Markt für die Herstellung von Methanol zu durchbrechen. Im Jahr 2011 bestand unser erstes inländisch hergestellte Gas gekühltes Methanol-Synthesereaktor bei der West Nuclear Company der China National Nuclear Corporation erfolgreich die Druckprüfungen. Sowohl die Festigkeit als auch die Dichtigkeit des Geräts entsprachen den Anforderungen der Pläne und Normen. Dieser luftgekühlte Synthesereaktor wurde auf der Grundlage der Übernahme und Weiterentwicklung des britischen David-Verfahrens entwickelt. Bei gleichem Volumen der einzelnen Komponenten werden weniger Materialien benötigt, das Gewicht verringert sich um fast 30 %. Zudem sinken die Energiekosten bei der Produktion erheblich, während die Produktionsmenge deutlich steigt.