권취식 수냉 반응기 합성탑 성공적으로 가동, 대메테인 기술의 국산화 전망

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권취식 수냉 반응기를 활용한 메탄올 합성탑이 성공적으로 가동되다. 대규모 메탄올 생산 기술의 국산화가 기대된다.
작성자/출처: 중국화공보, 날짜: 2016-07-05, 클릭률: 56
6월 29일, 중국화공보 기자는 항저우 린다화공기술공사로부터, 해당 회사의 권취식 수냉 반응기 기술을 활용하여 제작된 DN3600 크기의 메탄올 합성탑이 허난 순다화공의 연간 30만 톤 규모의 메탄올 생산 공장에서 성공적으로 가동되고 있으며, 6월 말까지도 안정적으로 작동하고 있다는 소식을 전해왔습니다.국내 최대 규모인 연간 80만 톤의 메탄올을 생산할 수 있는 공정 장비에 대한 설계도도 이미 완성되었으며, 이를 통해 메탄올 생산 기술의 국산화가 실현될 것으로 기대됩니다. 항저우 린다 화공기술공사의 부총경리인 펑재난은, 하남 순다 화공의 연간 30만 톤 규모의 메탄올 생산 프로젝트에 사용된 합성탑이 린다 회사의 코일형 수냉 반응기 기술을 적용한 것이라고 설명했습니다. 이 기술을 적용한 결과, 촉매층의 온도 차이가 작고 순환 비율도 낮다는 장점이 나타났습니다.실제 운전 데이터에 따르면, 현재 장치의 운전 부하는 65%～70% 수준이며, 50m3/min 속도로 작동하는 순환기를 하나만 사용할 경우 순환비는 1.9～2.08에 불과합니다. 침상층 상부의 온도 상승 구간을 제외하면 축 방향의 온도 차이는 약 12℃이며, 평면 방향의 온도 차이는 3℃ 미만입니다.직경 3600mm의 합성탑에서 이러한 온도 제어 수준을 달성하는 것은, 국내에 현재 있는 석탄 기반 메탄올 생산 설비들 중에서는 상당히 드문 일일 것입니다. 펑재난은 국내에서 산업적으로 사용되고 있는 메탄올 반응기는 주로 수냉식 반응기이며, 장비의 구조적 신뢰성에 대한 요구가 매우 높다고 말했습니다.열교환관식 수냉탑은 관군이 많고 관판 내부의 용접점도 많아 가공 제작이 어렵으며, 누수가 발생하기 쉽고 점검 및 수리도 어려운 문제가 있다；다양한 형태의 외부에 촉매를 장착한 반응기는 구조적 한계로 인해, 반응기의 비열면적이 일반적으로 20m²/m³에 미치지 못합니다. 또한, 침전층의 온도가 과도하게 상승하거나 순환량이 너무 많은 문제가 흔히 발생합니다. 게다가 내부에 용접점이 너무 많아 누출 위험을 완전히 제거할 수 없는 문제도 존재합니다；판형 수냉탑의 경우 압력 저항 성능이 낮아 내부 부품의 응력이 완전히 해소되지 않아, 운전 과정에서 누출이 자주 발생합니다. 기존 메탄올 반응기의 단점을 보완하기 위해, 린다사는 첨단 형태의 튜브 주위형 열교환기 구조와 공정에 대한 이론적 연구와 계산을 수행했습니다. 그 결과, 물과 가스가 튜브 내부를 회전하거나 교차하며 열을 교환하는 방식에서는, 기존의 직선형 튜브를 사용하는 반응기보다 열전달 계수가 거의 두 배나 높다는 것을 알아냈습니다. 그리고 2012년에는 새로운 세대의 수냉식 튜브 주위형 반응기를 성공적으로 개발했습니다.이 반응기는 기존 기술의 낮은 열 전달 효율과 열응력을 스스로 해소하기 어렵다는 단점들을 해결할 뿐만 아니라, 구조적으로도 기존 반응기가 가지고 있던 점검이 어렵고 누출이 쉽다는 문제들도 해결했습니다. 이를 통해 장비의 안전성을 근본적으로 보장할 수 있으며, 동시에 장비의 점검이 용이하고 생산 과정도 편리해집니다. 현재, 린다 회전관식 반응기는 메탄올, 등온 변환, 유황 회수, 에탄올 합성 등의 분야에 성공적으로 도입되었습니다. 현재 가동 중인 반응기의 최대 내경은 4미터이며, 우수한 온도 제어 성능과 안전하고 신뢰할 수 있는 장비라는 설계 목표를 달성했습니다.린다사는 2015년에 신장 중헝의 연간 80만 톤 규모의 메탄올 생산 프로젝트를 수주했습니다. 현재 해당 프로젝트를 위한 공정 설계가 완료되었으며, 2015년 말에는 중국석유화학닝보공정회사와 함께 연간 180만 톤 규모의 메탄올 생산을 위한 공정 설계에 관한 협력 계약을 체결했습니다.