Лучше ли соединять реакторы параллельно или последовательно?
Thread Content
Недавно один завод по производству метанола мощностью 300 тысяч тонн в год хочет установить реактор для синтеза метанола. Лучше ли использовать реакторы в параллельном или последовательном соединении? Текущее состояние: свежий газ — 100 тыс., газ, поступающий в башню — 660 тыс ； Содержание углекислого газа в свежем газе — 30%, в газе, поступающем в колонну — 26%, а в газе, выходящем из колонны — 25% ； Производство сырого метанола: 1152 тонны (с содержанием воды 1,5%) ； Температура при входе в башню — 225°C, температура при выходе из башни — 254°C℃ ； Объем заполнения катализатором — 34,5 м³.
Оценка производится прежде всего на основе состава свежего газа и типа первоначальной колонны, а также с учетом определения мощности. При хорошей стабильности и низком уровне инертности обычно подходит параллельное соединение; при средней стабильности и высоком уровне инертности — последовательное соединение. Для первоначальной конфигурации колонны с водяным охлаждением можно использовать как последовательное, так и параллельное соединение. Если же речь идет о колонне с воздушным охлаждением, то лучше всего использовать последовательное соединение; заранее следует построить более крупную установку для водяного охлаждения.
У вас, вероятно, уже есть работающая синтез-установка. Если добавить ещё одну, они должны быть соединены последовательно; параллельное соединение приведёт к расточительству катализаторов, предусмотренных для первоначальной синтез-установки (что сильно отклоняет нагрузку на катализаторы от заложенных параметров). Кроме того, температура на выходе из обеих установок сильно влияет друг на друга, особенно при изменении нагрузки. Последовательная схема также делится на систему синтеза метанола, расположенную на главной трубе циркуляционных газов у выхода из сепаратора метанола, и систему выпуска метанола. Общий выход метанола всегда выше при параллельной работе установок; важно, чтобы при выборе катализаторов существовали различия, способствующие контролю температуры и качества продукта. Если предполагается использовать газы, выделяющиеся в процессе производства метанола, то желательно установить насос для создания высокого давления, чтобы осуществлять процесс декарбонизации с использованием метанола под высоким давлением. Если же эти газы предназначены для производства аммиака или извлечения водорода, то также целесообразно установить соответствующее оборудование для обработки газов, что эквивалентно процессу декарбонизации метанола под высоким давлением.
С точки зрения эффективности использования катализатора, конечно, параллельная схема лучше.
Последовательное соединение эквивалентно увеличению высоты катализаторного слоя, а параллельное соединение — увеличению его ширины; в настоящее время в стране имеются примеры успешного применения параллельного соединения.
В нашем предприятии крупные установки работают в режиме параллельного или последовательного соединения: для свежего газа — в режиме последовательного, а для циркулирующего газа — в режиме параллельного.