ควรเชื่อมหอผลิตแบบขนานหรือแบบอนุกรมดี?
Thread Content
เมื่อไม่นานมานี้ โรงงานผลิตเมทานอลขนาด 300,000 ตันต่อปีต้องการติดตั้งเตาสังเคราะห์เมทานอล แล้วควรจะติดตั้งเตาสังเคราะห์เหล่านี้ในลักษณะแบบขนานหรือแบบอนุกรมดี? สถานะปัจจุบัน: ก๊าซสด 100,000 หน่วย ก๊าซที่เข้าสู่หอคอนเดนเซอร์ 660,000 หน่วย ； ก๊าซบริสุทธิ์ที่มีคาร์บอนมอนอกไซด์ 30%, ก๊าซที่เข้าสู่หอกรอง 26%, ก๊าซที่ออกมาจากหอกรองมีคาร์บอนมอนอกไซด์ 25% ； ผลิตเมทานอลดิบได้ 1,152 ตัน (มีน้ำปนอยู่ 1.5%) ； อุณหภูมิขณะเข้าหอควบแน่น 225°C อุณหภูมิขณะออกจากหอควบแน่น 254°C℃ ； บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยา 34.5 ลูกบาศก์เมตร
การพิจารณาจะมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบของก๊าซที่สดใหม่ และรูปแบบของหอคอยดั้งเดิมเป็นหลัก นอกจากนี้ยังต้องพิจารณาถึงการกำหนดแหล่งพลังงานด้วย หากมีคุณสมบัติด้านอุณหภูมิที่ดีและมีความเฉื่อยต่ำ ควรใช้การเชื่อมต่อแบบขนาน ส่วนหากมีคุณสมบัติด้านอุณหภูมิปานกลางแต่มีความเฉื่อยสูง ควรใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม สำหรับหอคอยแบบดั้งเดิมที่ใช้ระบบทำความเย็นด้วยน้ำ สามารถใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานก็ได้ แต่หากเป็นหอคอยแบบดั้งเดิมที่ใช้ระบบทำความเย็นด้วยอากาศ ควรใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะดีที่สุ
คุณทั้งหลายน่าจะมีเตาสังเคราะห์ที่กำลังทำงานอยู่แล้ว หากจะเพิ่มเตาอีกหนึ่งเตา ก็ต้องเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในลักษณะต่อเนื่อง การเชื่อมต่อแบบขนานจะทำให้เกิดการสูญเสียตัวเร่งปฏิกิริยาในเตาสังเคราะห์ที่ออกแบบไว้ (ซึ่งเป็นการเบี่ยงเบนจากโหลดการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างรุนแรง) นอกจากนี้ อุณหภูมิที่ออกมาจากเตาทั้งสองก็มีผลกระทบต่อกันอย่างมาก โดยเฉพาะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโหลดการทำงาน การเชื่อมต่อแบบอนุกรมยังแบ่งออกเป็นระบบสังเคราะห์เมทานอลที่อยู่บนท่อก๊าซหมุนเวียนที่ออกมาจากตัวแยกเมทานอล และระบบก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาจากระบบสังเคราะห์เมทานอลอีกด้วย อัตราการได้ผลิตเมทานอลโดยรวมจะสูงกว่าในกรณีที่ใช้ระบบแบบขนาน โดยสิ่งสำคัญคือควรมีความแตกต่างกันในการเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อให้สามารถควบคุมอุณหภูมิและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ หากต้องการนำก๊าซที่ได้จากการปล่อยก๊าซมาใช้ ควรมีเครื่องเพิ่มความดันมาช่วยในกระบวนการสังเคราะห์เมทานอลภายใต้ความดันสูง เพื่อกำจัดคาร์บอนออก ส่วนหากต้องการนำก๊าซดังกล่าวมาใช้ในการผลิตแอมโมเนียหรือดึงไฮโดรเจนออกมา ก็ควรมีเครื่องมือที่เหมาะสมมาช่วยในกระบวนการนี้เช่นกัน ซึ่งก็คือกระบวนการสังเคราะห์เมทานอลภายใต้ความดันสูงนั่นเอง
จากมุมมองของอัตราการใช้ประโยชน์จากตัวเร่งปฏิกิริยา แน่นอนว่าการเชื่อมต่อแบบขนานนั้นดีกว่า
การต่อเชื่อมกันแบบอนุกรมเทียบเท่ากับการเพิ่มความสูงของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนการต่อเชื่อมกันแบบขนานเทียบเท่ากับการเพิ่มความกว้างของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ปัจจุบันในประเทศไทยมีตัวอย่างการใช้วิธีการต่อเชื่อมกันแบบขนานที่ประสบความสำเร็จแล้ว
อุปกรณ์ขนาดใหญ่ในหน่วยงานของเรานั้น มักจะใช้การเชื่อมต่อแบบขนานและแบบอนุกรม โดยสำหรับก๊าซที่ยังไม่ผ่านการใช้งาน จะใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม ส่วนก๊าซที่ผ่านการใช้งานแล้ว จะใช้การเชื่อ