قسم الميثانول: سؤال يومي، ما أهمية التحكم في درجة حرارة الغاز بعد تبريده بالماء؟ 31.03.2016
Thread Content
قسم الميثانول: سؤال يومي، ما أهمية التحكم في درجة حرارة الغاز بعد تبريده بالماء؟ 31.03.2016 ما أهمية التحكم في درجة حرارة الغاز بعد تبريده بالماء؟ الجواب: يتم تبريد الغازات ذات درجة الحرارة العالية الخارجة من برج التخليق باستخدام جهاز التبريد بالماء، وبعد ذلك يتم تكثيف الميثانول وبخار الماء الموجودين في الغاز إلى حالة سائلة. وبعد ذلك، يتم فصل الميثانول الخام (المياه والميثانول) باستخدام جهاز الفصل. يعتمد كمية التفكك بالتكثيف على درجة الحرارة والضغط بعد التبريد. عادةً ما يتم الحفاظ على درجة الحرارة أقل من 40 درجة مئوية لتصنيع الميثانول بالطريقة المنخفضة الضغط، وبعد عملية التبريد والفصل، تكون نسبة الميثانول في الغاز 0.6%، أما بالطريقة عالية الضغط فإن هذه النسبة قد تكون أقل من 0.1%. إذا كان تحكم درجة حرارة الخليط مرتفعًا جدًا، فسوف يؤثر ذلك على فعالية تكثيف الميثانول الخام. وبالتالي، فإن زيادة نسبة غاز الميثانول الخام في الغاز المتداول سيؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة في مضخات الغاز المتداول، كما أن ذلك سيعيق تقدم التفاعلات الكيميائية في الاتجاه الذي يفيد في إنتاج الميثانول. لكن لا حاجة أيضًا إلى التحكم في هذه درجة الحرارة لتكون منخفضة جدًا. عندما ينخفض درجة حرارة الخليط إلى أقل من 20 درجة مئوية، لا يكون تأثير تكثيف الميثانول الخام واضحًا، لذلك فإن السعي المستمر لتحقيق درجات حرارة تبريد منخفضة جدًا سيزيد من متطلبات تصميم جهاز التبريد وكمية الماء المستخدم في عملية التبريد، وهو أمر غير اقتصادي.
الجواب: إن التحكم في درجة حرارة الغاز بعد عملية التبريد الهيدروليكي بشكل مفرط، يؤثر سلبًا على فعالية تكثيف الميثانول وبخار الماء داخل الغاز. ونتيجة لذلك، يزداد مستوى الميثانول غير المكثف في الغاز، وهو ما يزيد من استهلاك الطاقة اللازمة لتشغيل الضاغط، كما أنه يعيق عملية تصنيع الميثانول داخل الخلايا الخاصة بالتصنيع. لكن، لا حاجة أيضًا إلى التحكم في درجة حرارة الغاز بعد عملية التبريد بالماء عند مستوى منخفض جدًا؛ فعندما تنخفض درجة حرارة الغاز إلى مستوى معين، لا يزداد تأثير تكثيف الميثانول بشكل ملحوظ. لذلك، فإن السعي المستمر وراء درجة حرارة تبريد منخفضة جدًا ليس أمرًا اقتصاديًا
إن التحكم في درجة حرارة الغاز بعد التبريد بالماء عند مستوى مرتفع جدًا يؤثر سلبًا على فعالية تكثيف الميثانول وبخار الماء داخل الغاز، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الميثانول غير المكثف في الغاز. وهذا الجزء من الميثانول لا يزيد فقط من استهلاك الطاقة في المضخات، بل يعيق أيضًا عملية تصنيع الميثانول داخل الخلايا الاصطناعية. لكن، لا حاجة أيضًا إلى التحكم في درجة حرارة الغاز بعد التبريد بالماء عند مستوى منخفض جدًا؛ فعندما تنخفض درجة حرارة الغاز إلى مستوى معين، لا يزداد تأثير تكثيف الميثانول بشكل ملحوظ، ولذلك فإن السعي المستمر لتحقيق درجة حرارة تبريد منخفضة جدًا أمر غير اقتصادي.
الجواب: يتم تبريد الغازات ذات درجة الحرارة العالية الصادرة من فوهة الخلاط باستخدام جهاز التبريد بالماء، وبعد ذلك يتم تكثيف الميثانول وبخار الماء الموجودين في الغاز إلى حالة سائلة. وبعد ذلك، يتم فصل الميثانول الخام (المياه والميثانول) باستخدام جهاز الفصل. يعتمد كمية التفكك بالتكثيف على درجة الحرارة والضغط بعد التبريد. عادةً ما يتم الحفاظ على درجة الحرارة أقل من 40 درجة مئوية لتصنيع الميثانول بالطريقة المنخفضة الضغط، وبعد عملية التبريد والفصل، تكون نسبة الميثانول في الغاز 0.6%، أما بالطريقة عالية الضغط فإن هذه النسبة قد تكون أقل من 0.1%. إذا كان تحكم درجة حرارة الخليط مرتفعًا جدًا، فسوف يؤثر ذلك على فعالية تكثيف الميثانول الخام. وبالتالي، فإن زيادة نسبة غاز الميثانول الخام في الغاز المتداول سيؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة في مضخات الغاز المتداول، كما أن ذلك سيعيق تقدم التفاعلات الكيميائية في الاتجاه الذي يفيد في إنتاج الميثانول. لكن لا حاجة أيضًا إلى التحكم في هذه درجة الحرارة لتكون منخفضة جدًا. عندما ينخفض درجة حرارة الخليط إلى أقل من 20 درجة مئوية، لا يكون تأثير تكثيف الميثانول الخام واضحًا، لذلك فإن السعي المستمر لتحقيق درجات حرارة تبريد منخفضة جدًا سيزيد من متطلبات تصميم جهاز التبريد وكمية الماء المستخدم في عملية التبريد، وهو أمر غير اقتصادي.
يمر الغاز الساخن الخارج من برج التكثيف عبر مبرد مائي عالي الكفاءة، حيث يتم خلطه مع الغازات والكحول والماء. ثم يتم تكثيف هذه المواد إلى سوائل، وبعد ذلك يتم فصل الميثانول والكحول والماء باستخدام جهاز التفريق. يتحدد مقدار التكثيف والفصل بناءً على درجة الحرارة والضغط. يتم الحفاظ على درجة الحرارة في حدود 0 درجة مئوية أو أقل، وبذلك يتم تكوين المادة المطلوبة. بعد التبريد، يكون نسبة الكحول في المادة الغازية 0%. أما تحت ضغط عالٍ، فيمكن خفض هذه النسبة إلى 0.1%. إذا تم التحكم في درجة حرارة الخليط ونسبته بشكل خاطئ، فسيؤثر ذلك سلبًا على عملية تكثيف المادة الكحولية. يؤدي زيادة كمية الكحول في الغازات ذات القوام المتوسط داخل تلك الحلقة الغازية إلى زيادة استهلاك الطاقة في مضخات التبريد، كما أن ذلك يساعد في توجيه عملية التفاعل نحو تكوين الميثانول بشكل أفضل. لكن لا حاجة للحفاظ على درجة الحرارة منخفضة جدًا إلى هذا الحد. عندما تنخفض درجة حرارة الخليط إلى أقل من 20 درجة مئوية، يزداد تأثير التبريد لمركب الكحول الخام، ويصبح ذلك واضحًا. وبالتالي، فإن السعي لتحقيق درجة حرارة ماء منخفضة جدًا يؤدي إلى زيادة متطلبات تصميم جهاز التبريد، بالإضافة إلى زيادة كمية الماء المستخدم في التبريد، وهو أمر غير اقتصادي.
أفضل مزايا التكنولوجيا والاقتصاد، تعلمتها في الطابق الثاني!
الفصل غير فعال، مما يؤثر على توازن التفاعل داخل الخزان الكيميائي، كما قد يؤدي إلى وجود سوائل في المضخة
بعد تبريد الغازات ذات درجة الحرارة العالية الخارجة من برج التخليق في جهاز التبريد بالماء، يتكثف الميثانول وبخار الماء الموجودان في الغاز إلى حالة سائلة. وبعد ذلك، يتم فصل الميثانول الخام (المياه والميثانول) باستخدام جهاز الفصل. يعتمد كمية التفكك بالتكثيف على درجة الحرارة والضغط بعد التبريد. يتم الحفاظ على درجة الحرارة عادةً تحت 40 درجة، لتقليل استهلاك الطاقة الناتج عن بخار الميثانول.
الغاز الخارج من البرج بعد تبريده في جهاز التبريد بالماء، يكون فيه الميثانول والماء متكثفين إلى حد كبير على شكل سوائل، ثم يدخل هذا الغاز إلى جهاز الفصل لفصل الميثانول الخام. أما الغاز الناتج فهو يحتوي على بخار الميثانول بنسبة 0.611% تقريبًا. وإذا ارتفعت درجة حرارة الغاز قبل دخوله إلى جهاز الفصل، فإن نسبة بخار الميثانول ستزداد، وهو ما سيؤثر على جودة الميثانول الناتج عند إرساله إلى برج التخليق. زيادة المنتجات الثانوية تسبب مشاكل في عملية التقطير. في الوقت نفسه، يمكن للضاغط أن يسبب ظاهرة الصدمة السائلية. الحرارة منخفضة جدًا، ولا داعي لذلك، فهو يؤدي إلى هدر كميات كبيرة من ماء التبريد.