É melhor conectar as torres de síntese em paralelo ou em série?
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Recentemente, uma unidade de produção de metanol com capacidade de 300 mil toneladas quer adquirir uma coluna de síntese de metanol. Seria melhor conectar a coluna em paralelo ou em série? Status atual: Gás fresco 100 mil, gás que entra na torre 660 mil ； CO no ar fresco: 30%; CO no ar que entra na torre: 26%; CO no ar que sai da torre: 25% ； 1152 toneladas de metanol bruto por dia (com 1,5% de água) ； Temperatura de entrada na torre: 225°C; temperatura de saída da torre: 254°C℃ ； O catalisador foi carregado em 34,5 m³.
Para avaliar, deve-se prestar atenção principalmente aos componentes do ar fresco e ao tipo original da torre, além disso, é preciso considerar também a definição da energia necessária. Quando a inércia é baixa, geralmente é melhor usar conexão em paralelo; quando a inércia é alta, a conexão em série é mais adequada. Para as torres de tipo original, tanto a conexão em série quanto a em paralelo com tubos de resfriamento a água são viáveis. Como as torres de tipo original são torres de resfriamento a ar, é melhor usar a conexão em série, com um sistema de resfriamento a água de maior porte instalado anteriormente.
Vocês provavelmente já possuem uma coluna de síntese em funcionamento. Para adicionar outra, ela deve ser conectada em série; se for conectada em paralelo, haverá desperdício do catalisador utilizado na coluna de síntese original (o que representa um desvio significativo em relação à carga de trabalho projetada para o catalisador). Além disso, as temperaturas de saída das duas colunas afetam-se mutuamente, especialmente quando há alterações na carga de trabalho. A conexão em série também é dividida em um sistema de síntese de metanol acoplado à tubulação principal de gás de circulação na saída do separador de metanol, e outro sistema acoplado ao sistema de gases de descarte de metanol. A taxa geral de obtenção de metanol é maior no modo em paralelo; o importante é que haja diferenças na escolha dos catalisadores, de modo que estes possam ajudar no controle da temperatura e na melhoria da qualidade do produto. Se for utilizar o gás de escape para esse fim, é melhor equipá-lo com um compressor, a fim de realizar o processo de dessulfuração por síntese de metanol sob alta pressão. Se o gás de escape do metanol for usado para produzir amônia sintética ou extrair hidrogênio, é melhor instalar um sistema adicional no gás de escape, o que equivale a um processo de dessulfuração por metanólise sob alta pressão.
Do ponto de vista da eficiência do catalisador, é claro que a conexão em paralelo é melhor.
Em série, isso equivale a aumentar a altura da camada de catalisador; em paralelo, equivale a aumentar a largura da camada de catalisador. Atualmente, existem exemplos bem-sucedidos de configurações em paralelo no país.
Nossos equipamentos de grande porte utilizam conexões em paralelo e em série; para o gás fresco, utiliza-se conexão em série, enquanto para o gás em ciclo, utiliza-se conexão em paralelo.