コイル型水冷反応器を用いた合成塔が無事稼働、大規模メタノール技術の国産化が期待される

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管周囲型水冷反応器を用いた合成塔が無事稼働　大規模メタノール技術の国産化が見込まれる　著者/出典：中国化工報　日付：2016年7月5日　クリック数：56　6月29日、中国化工報の記者は杭州林達化工技術工程有限公司から、同社の管周囲型水冷反応器技術を用いて設計・製造されたDN3600のメタノール合成塔が、河南省の順達化工における年間30万トン規模のメタノール生産プロジェクトで無事稼働を開始したとのことを伝えられました。6月末時点でも、この合成塔は安定して運転されているそうです。国内最大の年産80万トンのメタノールプラント用の合成塔のプロセスパッケージもすでに作成されており、大型メタノール技術の国産化が実現する見込みだ。 杭州林達化工技術工程有限公司の副総経理である馮再南によると、河南順達化工の年産30万トン規模のメタノールプロジェクトに使用されている合成塔は、林達社のコイル型水冷反応器技術が採用されており、運用開始後は触媒層の温度差が小さく、循環比も低いといった特徴を示している。実際の運転データによると、現在の装置の運転負荷は65％～70％であり、50m3/minの循環機を1台稼働させた場合の循環比は1.9～2.08に過ぎない。層上部の温度上昇領域を除くと、軸方向の温度差は約12℃、平面方向の温度差は3℃未満である。直径3600mmの合成塔でこのような温度制御レベルを実現することは、国内の既存の石炭からのメタノール製造プラントではかなり珍しいことであろう。 馮再南は、国内で既に工業的に使用されているメタノール反応器は主に水冷式の反応器であり、装置の構造的信頼性に高い要求があると述べた。管束が多く、管板内の溶接箇所も多いため、列管式水冷塔は製造が困難で、漏れが発生しやすく、またメンテナンスも難しいという問題がある；各種の管外充填型触媒反応器は構造上の制約により、反応器の比表面積は一般的に20m2/m3未満となり、層内が過度に高温になったり循環量が過大になったりする問題が普遍的に存在する。また、内部の溶接部が多すぎて漏れのリスクを根本的に解消できないという問題もある；板式水冷塔は耐圧性能が低いため、内部部品の応力が完全に自己消散せず、運転中に漏れが発生することが多い。 既存のメタノール反応器の課題に対処するため、リンダ社は先進的な管周囲型熱交換器の構造およびプロセスについて理論的な研究と計算を行い、管内での水とガスの回流水流／乱流による熱交換形態において、従来の直管内を流れる水を用いる反応器よりも伝熱係数がほぼ2倍になるという結果を得ました。そして2012年に、新世代の水冷式管周囲型反応器を開発することに成功しました。この反応器は、従来の技術における熱伝達効率の低さや熱応力が自己消散しにくいといった欠点を解決するだけでなく、構造面でも既存の反応器が抱える点検が困難で漏れやすいといった問題を解消し、根本的に装置の安全性を確保しています。同時に、装置の点検も容易で、生産も操作しやすいです。 現在、リンダ・ラップ型反応器はメタノール製造、等温変換、硫黄回収、エタノール合成などの分野で順調に導入されており、稼働中の反応器の最大内径は4メートルに達している。これにより、優れた温度制御性能と、安全かつ信頼性の高い装置という設計目標が実現されている。リンダ社は2015年に新疆中衡の年産80万トン規模のメタノールプロジェクトを落札し、すでにプロセスパッケージの作成を完了している。また2015年末には中国石化寧波工程公司と、年産180万トン規模の大型メタノールプロセスパッケージの共同開発に関する契約を締結した。