تجهیزات سنتز متان: «ساخت چین» دوباره پیروز شد؛ راکتورهای بزرگ خنک‌شونده با گاز برای تولید متان نیز در کشور تولید می‌شوند

Thread Content

تولیدکنندگان چینی، دوباره در زمینه تجهیزات سنتز متان پیشرفت کردند؛ راکتورهای خنک‌شونده با هوا برای تولید متان نیز در چین تولید می‌شوند.
نویسنده/منبع: روزنامه صنعت شیمی چین؛ تاریخ: ۱۹ مه ۲۰۱۶؛ تعداد کلیک‌ها: ۸
پس از حدود یک سال فعالیت پایدار، پروژه تولید راکتورهای خنک‌شونده با هوا برای تولید متان با ظرفیت ۱.۶۸ میلیون تن در سال، که توسط شرکت نانجینگ گوچانگ برای صنایع شیمیایی و شرکت‌های داتانگ انرژی و شیمی و داتانگ منچوری برای صنایع زغال‌سنگ انجام شده است، موفق شده است که شاخص‌های فنی مختلفی مانند مقاومت کلی سیستم، توزیع دما در داخل سیستم و میزان جریان گاز را به سطح فناوری‌های خارجی برساند یا حتی آن را فراتر ببرد. در تاریخ ۱۳ مه، این پروژه در پکن، توسط اتحادیه صنایع نفت و شیمیایی چین، مورد ارزیابی دستاوردهای علمی و فناورانه قرار گرفت. کمیته ارزیابی معتقد است که تجهیزات کلیدی این سیستم، اولین راکتور بزرگ خنک‌شونده با گاز در کشور هستند؛ این راکتورها به موفقیت جایگزین تجهیزات وارداتی خارجی شده‌اند، دارای حقوق مالکیت فکری مستقل هستند، طراحی ساختاری آن‌ها پیشرفته و منطقی است و به سطح پیشرفته بین‌المللی رسیده‌اند. لو زونگ‌مینگ، رئیس هیئت مدیره شرکت گوچانگ در نانجینگ، به خبرنگاران روزنامه صنعت شیمی چین گفت که ساخت تمام تجهیزات این پروژه، از مرحله طراحی تا تولید، بیش از ۶ ماه طول کشید؛ در این فرآیند، چالش‌های فنی مختلفی مانند فرآوری صفحات لوله‌ها، آزمایش فشاری سیستم‌های لوله‌ای و جوشکاری قطعات مربوط به تقسیم گاز، برطرف شد. تولید این تجهیزات در سپتامبر ۲۰۱۴ به پایان رسید و در ژوئن ۲۰۱۵ به طور رسمی وارد مدار عملیاتی شدند. در حال حاضر، عملکرد ریاکتور متانول با خنک‌کاری گازی خوب است و سیستم سنتز به طور پایدار کار می‌کند. پارامترهای فرآیند عملیاتی و توان تولید تجهیزات داخلی، به سطح طراحی تجهیزات وارداتی می‌رسد یا از آن بهتر است. پس از ارزیابی میدانی ۷۲ ساعته توسط گروه کارشناسی تحت نظارت اتحادیه پتروشیمی چین، داده‌های کلیدی تجهیزات با الزامات قرارداد مطابقت داشت. میزان خالص‌سازی الکل در راکتور متانول با سرمایش هوایی ۵.۷٪ بود که به مقدار طراحی‌شده رسید ； مقاومت مسیر خارجی راکتور متانول سردشونده (لایه کاتالیزور) ۰٫۱۸ MPa و مقاومت مسیر داخلی آن ۰٫۰۸ MPa است که این مقادیر بهتر از شاخص‌های طراحی هستند ； فناوری توزیع دوم گاز در جهت محوری و ساختار نوین جعبه گازی به شکل منحنی تدریجی، باعث می‌شود تفاوت دمای متوسط در همان صفحه در عرض‌های مختلف کمتر از ۵ درجه سانتی‌گراد باشد؛ که این میزان از استانداردهای مورد نظر بهتر است. بر اساس اطلاعات ارائه‌شده، شرکت داتانگ دولون برای تولید متانول، در ابتدا یک خط تولید با ظرفیت ۱.۶۸ میلیون تن در سال داشت؛ فناوری مورد استفاده در این خط، متعلق به شرکت روچ آلمان بود و از روش تولید متانول با فشار پایین استفاده می‌شد. به دلیل نیاز به تعویض راکتور متانول خنک‌شونده با هوا در این تأسیسات، شرکت داتانگ ننگهوا و شرکت دولون کوئیهوا پس از بررسی‌های گسترده و جلسات بحث، شرکت گوچانگ را به عنوان شریک اصلی برای تولید داخلی راکتورهای سنتز در این تأسیسات بزرگ متانول انتخاب کردند تا به طور مشترک، این راکتورها را از نظر فنی برای استفاده در صنعت متانول تغییر دهند. طبق اطلاعات ارائه‌شده، نکته اصلی نوآورانه در این فناوری بزرگ متانولی ساخت داخل، استفاده از رویکرد طراحی ماژولار است؛ در این رویکرد، ماژول‌های راکتور متانولی خنک‌شونده با گاز توسعه یافته‌اند (که شامل محاسبات مربوط به دینامیک و ترمودینامیک سنتز متانول، محاسبات مربوط به واحدهای تبادل حرارت، محاسبات مربوط به فیزیک جریان و محاسبات مربوط به مقاومت‌ها می‌باشد)، و این ماژول‌ها با موفقیت در طراحی فرآیندی و ساختاری راکتورهای متانولی خنک‌شونده با گاز به کار رفته‌اند ； از ساختار جداگانه پوسته مقاوم در برابر فشار و قطعات داخلی استفاده شده است؛ قطعات داخلی در بالای پوسته آویزان هستند و اجزایی که دمای متفاوتی دارند، می‌توانند به طور آزاد انبساط یابند؛ بنابراین ایمنی و قابلیت اطمینان آن بالاست ； با استفاده از فناوری توزیع دوم و ساختار جدید مخزن گازی به سبک اسپیرال، توزیع گازهای سرد و گرم یکنواخت بوده و عملکرد واکنش در لایه کاتالیزور خوب است ； با استفاده از ساختار جدید شیارهای ترسیم‌شده، پر کردن کاتالیست در مسیر پوسته به طور یکنواخت انجام می‌شود و بارگیری و تخلیه آن آسان است. لو ژونگ‌مینگ گفت که استفاده موفقیت‌آمیز اولیه از راکتورهای جدید متانول با خنک‌کاری گازی در تأسیسات تولید متانول با ظرفیت ۱.۶۸ میلیون تن در سال، به دستیابی به هدف بزرگ‌سازی راکتورهای کلیدی متانول در سطح داخلی کمک کرده و انحصار فناوری‌های خارجی بر تأسیسات بزرگ تولید متانول را شکسته است. 　 پیوند خبری: روند تولید داخلی تجهیزات متانول؛ صنعت پیشرفته بین‌المللی سنتز متانول عمدتاً بر تجهیزات بزرگ استوار است و ظرفیت تولید هر واحد معمولاً به میلیون‌ها تن می‌رسد؛ در حال حاضر، بزرگترین تجهیزات دارای ظرفیت تولید سالانه ۲.۲۵ میلیون تن هستند. صنعت متانول در کشور ما از دهه ۱۹۵۰ آغاز شد؛ در آن زمان، با استفاده از فناوری اتحاد جماهیر شوروی، تجهیزات تولید متانول با فشار بالا در لانچو، تاییوان و جیلین، با استفاده از کاتالیست‌های روی-کروم، ساخته شد. در دهه‌های ۶۰ تا ۷۰، کارخانه شیمیایی ووجینگ در شانگهای به ترتیب دستگاه‌هایی برای سنتز متانول با استفاده از کک و نفت خام ساخت؛ همچنین، موسسه تحقیقاتی شرکت صنایع شیمیایی نانجینگ، کاتالیزورهای مبتنی بر مس برای تولید همزمان آمونیاک و متانول را توسعه داد و این امر به پیشرفت صنعتی تولید همزمان آمونیاک و متانول کمک کرد. در دهه ۷۰، کارخانه وینیلون سیچوان اولین دستگاه سنتز متانول با فشار پایین کشور را وارد کرد؛ در این دستگاه، گازهای باقی‌مانده از تولید استیلن به عنوان ماده خام استفاده شد و از روش سنتز سرد با فشار پایین شرکت ICI بهره گرفته شد. در اواسط دهه ۸۰، کارخانه شیمیایی دوم چی‌لو، دستگاه سنتز متان با فشار پایین لوچی را که از نفت خام به عنوان ماده اولیه استفاده می‌کرد، وارد کرد. پس از دهه ۹۰، با رشد سریع تقاضا برای متانول، استفاده از فناوری‌های وارداتی و فناوری‌های داخلی منجر به ساخت صدها واحد تولید متانول و متانول-اکسید شد که باعث پیشرفت بی‌سابقه‌ای در تولید متانول در کشورمان گردید. در سال ۲۰۱۰، ظرفیت تولید متانول در این کشور ۳۷.۵ میلیون تن بود؛ که حدود ۵۰٪ از کل ظرفیت تولید جهان را تشکیل می‌داد. میزان تولید نیز حدود ۳۲٪ از کل تولید جهانی بود. همچنین، میزان مصرف متانول در این کشور حدود ۴۵٪ از کل مصرف جهانی بود؛ بنابراین این کشور به بزرگترین تولیدکننده و مصرف‌کننده متانول در جهان تبدیل شد. بر اساس آمارهای ناقص، ظرفیت تولید متانول در کشور در سال ۲۰۱۵ به ۷۶.۷ میلیون تن رسید؛ پیش‌بینی می‌شود که این رقم در سال ۲۰۲۰ به ۹۸.۶۸ میلیون تن برسد. صنعت سنتز متانول در کشورمان، از صفر تا شکل‌گیری و از اندازه کوچک تا بزرگ، پس از بیش از ۲۰ سال رشد سریع، اکنون فناوری‌های نوین مربوط به واحدهای کوچک و متوسط سنتز متانول (در مقیاس ۳۰۰ هزار تن) تقریباً به سطح پیشرفته جهانی رسیده است. با این حال، واحدهای بزرگ سنتز متانول در کشورمان که در مقیاس میلیون‌ها تن هستند، هنوز به طور کامل خودکفا نشده‌اند؛ به ویژه فناوری‌ها و تجهیزات مربوط به فرآیندهای بزرگ سنتز متانول و راکتورهای بزرگ، نیازمند تلاش‌های مداوم در جهات مختلف هستند تا انحصار کشورهای خارجی بر بازار سنتز متانول بزرگ شکسته شود. در سال ۲۰۱۱، اولین راکتور سنتز متان خنک‌شونده با گاز در کشورمان، توسط شرکت «شی‌هه» متعلق به گروه هسته‌ای، موفقیت‌آمیز از آزمایش‌های فشار آبی و فشار گازی عبور کرد؛ استحکام و عملکرد در برابر نشت این تجهیزات، هر دو مطابق با الزامات نقشه‌ها و استانداردها بود. این راکتور واکنش سنتز با خنک‌کاری هوایی، بر اساس استفاده و بهبود فرآیند دیوی انگلیسی توسعه یافته است؛ در شرایطی که حجم تجهیزات یکسان باقی می‌ماند، مصرف مواد کمتری دارد، وزن آن تقریباً ۳۰ درصد کاهش یافته، مصرف انرژی برای تولید نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته، اما عملکرد تولیدی آن به طور چشمگیری افزایش یافته است.