メタン化サイクルガス圧縮機の停止により反応器は過熱するか
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どなたかご教授ください：メタン化サイクルガス圧縮機が停止し、原料ガスの供給が断たれた場合、反応が続いてリアクターの温度が上昇することはありますか？
循環機が停止し、供給が遮断されても、反応器の温度は上昇しない。原料ガスが供給されず、反応も起こらないため、温度上昇はありません。何度か遭遇しました。循環機が停止したら必ずガスを切らなければ、過熱になるだけだ。
ありがとうございます！連鎖切気だろう
この問題については、石炭からの天然ガス製造におけるメタン化プロセスの設計時に専門的に議論したことがあります。入口と出口を遮断しても温度は上昇し続けます。なぜなら、システム内に既に存在するCOやCO2があり、循環ガスによる希釈が行われないためで、石炭由来のガスの炭素含有量は20％以上、コークス炉ガスの炭素含有量は約12％です。断熱温度上昇は、COが1％増えるごとに約60度、CO2が1％増えるごとに約74℃です。 メタン化学工程の温度制御は主に圧縮機によって行われる。循環ガス圧縮機が停止すると、メタン化学工程を緊急停止させ、インターロックによりメタン化学工程の入口にある原料ガスの供給を遮断し、製品の外部への排出も止めなければならない。それでも温度が上昇し続ける場合は、システムに水蒸気を供給して温度を下げる必要がある。設計温度を超えて長時間放置すると、触媒に焼結損傷が生じます。 参考までに、必ずしも網羅的ではありません~
詳しく比較してくださって、ありがとうございます。システムに水蒸気がなければ困りますね。システムの圧力を下げると効果がありますか？
減圧すると過熱のリスクが高まります。工程の後方から減圧すると、大量の気流がメタン化層に流れ込み、触媒の空間速度が上昇して負荷がかえって増大します。蒸気を使用するかどうかは過熱の程度次第ですが、お使いののはコークス炉ガスですか、それとも石炭製ガスですか？
現在の境界条件には高圧蒸気はありません
つまり、原料ガスの供給を止めてシステムの圧力を下げることで、空間速度を上げれば熱を運び出せるのではないかということです。なぜなら、反応器内のガス量には限りがあるからです
個人的な見解ですが、このように圧力を解放すると過熱が悪化します。原料ガスの遮断を超高純度浄化装置の後ろで行えば過熱リスクは低下しますが、超高純度浄化装置の前で行っても非常に危険です。反応器内のガス量には限りがあるため、短時間で触媒の許容温度を超えてしまう可能性があり、触媒上の活性金属の結晶粒が成長し、不可逆的な活性低下を引き起こします。 外国人のメタン化技術では、このような条件下でも水蒸気が使用されますが、なぜこちらにはないのか分かりません。私にも今のところ、より良い方法は思いつきません。この時の最善の対応策は反応物を希釈することで、これにより炭素濃度を下げて反応負荷を軽減できるが、個人的にはこの時点での圧力解放は確実にリスクが高いと考える。過剰な過熱でなければ、層の温度をゆっくり下げていく方法でも良いだろう。