메탄화 순환 가스 압축기가 중단되면 반응기의 온도가 상승하나요?
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전문가님의 조언을 구합니다: 메탄화 순환 가스 압축기가 작동을 중단하고 원료 가스 공급도 끊기면, 반응이 계속되어 반응기의 온도가 상승할 수 있나요?
순환기가 정지되어 공급이 차단되면, 반응기의 온도는 상승하지 않습니다.원료 가스가 들어오지 않아 반응이 일어나지 않으므로 온도 상승은 없습니다.몇 번이나 만난 적이 있어요.순환기가 갑자기 정지하면 반드시 가스를 차단해야 하며, 그렇지 않으면 과열될 것입니다.
정말 감사합니다!연동 차단 기능인 것 같아요
이 문제에 대해서는 우리가 석탄을 이용한 천연가스 생산 과정에서의 메탄화 공정 설계를 논의할 때 이미 자세히 다룬 바 있습니다. 입구와 출구를 차단해도 온도는 계속 상승하는데, 그 이유는 시스템 내에 이미 존재하는 CO와 CO2 때문입니다. 순환 가스가 없기 때문에, 석탄을 이용해 만들어진 가스의 탄소 함량은 20% 이상이며, 코크스 오븐에서 나오는 가스의 탄소 함량은 약 12%입니다.단열 온도 상승은 CO의 경우 1%당 약 60도이며, CO2의 경우 1%당 약 74℃입니다. 메탄 화학 공정의 온도 제어는 주로 압축기를 통해 이루어집니다. 순환 가스 압축기가 작동을 중단하면 메탄 화학 공정도 즉시 정지되어야 하며, 메탄 화학 공정으로 들어가는 원료 가스의 공급이 차단되고, 공정에서 생산된 제품의 외부 배출도 막힙니다. 만약 온도가 계속 상승한다면, 시스템에 수증기를 주입하여 온도를 낮춰야 합니다.설계 온도를 너무 오래 초과하면 촉매에 소결 손상이 생길 수 있습니다. 참고용으로 드리며, 반드시 완전한 것은 아닙니다~
비교 내용을 아주 자세히 설명해 주셔서 감사합니다. 시스템에 수증기가 없다면 문제가 생길 텐데, 시스템의 압력을 낮추는 것이 도움이 될까요?
압력을 낮추면 과온 위험이 증가합니다. 공정 후단에서 압력을 배출하면 대량의 기류가 메탄화 층으로 유입되어 촉매의 유속이 증가하고 부하도 오히려 높아집니다. 증기를 사용할지 여부는 과온의 정도에 따라 결정해야 합니다. 여러분은 코크스 가스를 사용하시나요, 아니면 석탄을 원료로 하는 가스를 사용하시나요?
현재 구역 조건에는 고압 증기가 없습니다
제 말은, 원료 가스의 공급이 차단되고 시스템 내 압력이 낮아지면, 높은 유량 덕분에 열을 제거할 수 있지 않을까 하는 것입니다. 왜냐하면 반응기 내의 가스 양은 한정되어 있으니까요
개인적인 판단으로는, 이런 방식으로 압력을 해소하면 과열이 더 심해질 것입니다. 원료 가스를 차단할 때, 그 위치가 초정제기 뒤라면 과열 위험은 줄어들겠지만, 초정제기 앞에서 차단한다면 여전히 위험합니다. 반응기 내의 가스는 한정되어 있기 때문에, 짧은 시간 안에 촉매가 견딜 수 있는 온도를 초과할 수 있습니다. 그러면 촉매 상의 활성 금속 입자들이 커지게 되어, 회복 불가능한 활성도 저하가 발생합니다. 외국의 메탄화 기술은 이런 작업 조건에서도 수증기를 사용하는데, 여기서는 왜 그렇게 하지 않는지 모르겠습니다. 저도 지금으로서는 더 나은 방법을 생각해낼 수 없습니다.이때 가장 좋은 대응 방법은 반응물을 희석하는 것으로, 이를 통해 탄소 농도를 낮추고 반응 부하를 줄일 수 있습니다. 하지만 개인적으로는 이때 압력을 해제하는 것은 분명히 큰 위험이 있다고 생각합니다. 온도가 너무 높지 않다면, 침상층의 온도를 천천히 낮추는 것도 괜찮습니다.