Der ringförmige wassergekühlte Reaktor für die Syntheseanlagen ist erfolgreich in Betrieb genommen – Die Technologie zur Herstellung von Methanol könnte nun inländisch entwickelt werden

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Syntheseturm mit Rohrumschließender Wasserkühlung in Betrieb genommen – Technologie für Methanol könnte in China entwickelt werden Autor/Quelle: China Chemical Industry News Datum: 05.07.2016 Klickzahlen: 56 Am 29. Juni erhielten die Reporter der China Chemical Industry News von der Hangzhou Linda Chemical Technology Engineering Co., Ltd. die Nachricht, dass der aus ihrer Technologie zur Herstellung von Reaktoren mit Rohrumschließender Wasserkühlung gefertigte Methansyntheseturm mit einem Durchmesser von DN3600 im Methanproduktionsprojekt von Henan Shunda Chemical mit einer Kapazität von 300.000 Tonnen pro Jahr erfolgreich in Betrieb genommen wurde. Bis Ende Juni funktionierte der Syntheseturm einwandfrei. Auch das Prozesspaket für den größten inländischen Methanolanlagen mit einer Kapazität von 800.000 Tonnen pro Jahr wurde bereits erstellt. Dadurch soll eine lokale Herstellung von Methanoltechnologie ermöglicht werden. Feng Zainan, stellvertretender Generaldirektor der Hangzhou Linda Chemical Technology Engineering Co., Ltd., erklärte, dass der Syntheseturm des 300.000 Tonnen pro Jahr fassenden Methanolprojekts von Henan Shunda Chemical die Rohrumschließende-Wasserkühlungsreaktor-Technologie der Linda Company verwendet. Nach Inbetriebnahme zeigte dieser Reaktor Eigenschaften wie einen geringen Temperaturunterschied im Katalysatorbett sowie einen niedrigen Kreislaufverhältnis. Die tatsächlichen Betriebsdaten zeigen, dass derzeit die Belastung des Geräts bei 65 %–70 % liegt. Wenn ein einziger Zirkulationsmotor mit einer Leistung von 50 m³/min eingesetzt wird, beträgt das Zirkulationsverhältnis nur 1,9–2,08. Abzüglich des Temperaturanstiegs im oberen Bereich der Schicht beträgt die axiale Temperaturdifferenz etwa 12 °C, während die planare Temperaturdifferenz unter 3 °C liegt. Ein solches Temperaturregulierungsniveau in einem Syntheseturm mit einem Durchmesser von 3600 mm ist in den vorhandenen Methanolherstellungsanlagen aus Kohle im Inland vermutlich eher selten. Feng Zainan erklärte, dass die in China für industrielle Zwecke eingesetzten Methanolreaktoren hauptsächlich wassergekühlte Reaktoren sind, wodurch hohe Anforderungen an die strukturelle Zuverlässigkeit der Geräte bestehen. Kolbenwasserkühltürme weisen aufgrund der vielen Rohrbündel sowie der vielen Schweißstellen im Rohrplattenbereich hohe Herstellungsschwierigkeiten auf. Zudem treten dort leicht Leckagen auf, und die Wartung ist schwierig ； Reaktoren mit katalytischen Materialien, die außerhalb der Rohre platziert sind, sind durch strukturelle Beschränkungen eingeschränkt. Die Fläche pro Volumeneinheit liegt in der Regel unter 20 m2/m3. Es kommt häufig zu einer Überhitzung des Katalysatorbetts sowie zu einem zu hohen Durchflussvolumen. Zudem gibt es zu viele interne Schweißstellen, wodurch Leckagen nicht verhindert werden können ； Plattenkühltürme weisen aufgrund ihrer geringeren Druckfestigkeit eine Unfähigkeit auf, die inneren Spannungen vollständig selbst zu beseitigen, wodurch während des Betriebs des Reaktors häufig Lecks auftreten. Angesichts der Mängel der bestehenden Methan-Reaktoren führte die Linde Company theoretische Untersuchungen sowie Berechnungen zu fortschrittlichen Konstruktionen und Verfahren für Rohrumschließende Wärmetauscher durch. Dabei wurde festgestellt, dass bei einer Strömungsart, bei der Wasser und Dampf um die Rohre herum fließen, der Wärmeeffizienzfaktor fast doppelt so hoch ist wie bei herkömmlichen Reaktoren mit Wasserströmung innerhalb der Rohre. Im Jahr 2012 gelang es schließlich, eine neue Generation von wassergekühlten Reaktoren mit Rohrumschließender Wärmeübertragung zu entwickeln. Dieser Reaktor beseitigt nicht nur die Mängel der bisherigen Technologien wie die geringe Wärmeübertragungseffizienz sowie die Schwierigkeit, thermische Spannungen selbst zu beseitigen, sondern löst auch strukturell die Probleme der bestehenden Reaktoren – wie schwierige Wartungsarbeiten und Leckagen. Dadurch wird die Sicherheit der Anlage grundlegend gewährleistet. Zudem ist die Wartung der Anlage einfach und die Produktion leicht zu steuern. Der Linde-Röhrenreaktor wurde bisher erfolgreich in Bereichen wie Methanolherstellung, isotherme Umwandlung, Schwefelrückgewinnung sowie Ethanolsynthese eingesetzt. Die Reaktoren, die bereits in Betrieb sind, haben einen maximalen Innendurchmesser von 4 Metern. Dadurch werden gute Temperaturregulierungseigenschaften sowie ein sicheres und zuverlässiges Design erreicht. Das Unternehmen Linda gewann im Jahr 2015 den Zuschlag für das Projekt zur Herstellung von 800.000 Tonnen Methanol pro Jahr in Xinjiang Zhongheng. Inzwischen wurde das notwendige Prozesskonzept erstellt. Ende 2015 schloss das Unternehmen außerdem ein Abkommen mit der Sinopec Ningbo Engineering Company über die gemeinsame Entwicklung eines Prozesskonzepts zur Herstellung von 1,8 Millionen Tonnen Methanol pro Jahr ab.