Metanolitehtaat

Vedynpoisto ja rikinpoisto

Nykyään metanolin tuotannon raaka-aineena käytetään hiilen, teollisuusbensiinin ja öljyn sijasta pääasiassa maakaasua. Maakaasun ei-toivotut komponentit, kuten rikki, sidotaan rikkivedyn (H₂S) muodossa kohdennetulla vetykäsittelyllä ja poistetaan sitten rikinpoistoreaktorissa.

Jotta katalyytin aktiivisuutta voidaan seurata vetykytkentäreaktorissa jatkuvasti koko vuoteessa, käytetään erityisesti mukautettuja monipistelämpömittareita, joilla seurataan useita pisteitä. Asianmukainen toiminta on taattava pysyvästi, sillä mahdolliset rikkikomponentit, jotka pääsevät läpi, myrkyttävät myöhemmät prosessivaiheet. Oikea kaasuvirtaus havaitaan käyttämällä kompakteja aukkolevyjä, Venturiputkia ja asennettuja paine-erolähettimiä.

Ennen uudistusta

Syötteestä ja valitusta laitosrakenteesta riippuen metaanin höyryreformointia varten asennetaan sarjaan yksi, kaksi tai kolme reformerityyppiä:

• 1. Ennen uudistusta
• 2. Primäärinen reformeri: höyryn avulla toimiva metaanireformeri (SMR)
• 3. Toissijainen reformeri: autoterminen reformeri (ATR)

Tämä yhdistelmä mahdollistaa vedyn ja synteesikaasun optimaalisen talteenoton. Katalyyttipohjaisessa lieriömäisessä esireformerissa ensimmäinen esireformointivaihe tapahtuu noin 500 °C:n ja 30 barin kuumassa höyryssä.

Jotta katalyytin toimintaa ja ikääntymistä voidaan seurata jatkuvasti koko kerroksen alueella, käytetään erityisesti sovitettuja monipiste- lämpömittareita useiden pisteiden mittaamiseen. Kaasun ja höyryn välistä suhdetta on valvottava tarkasti koksin muodostumisen ja katalyytin vaurioitumisen estämiseksi. Kompaktit aukkolevyt ja Venturiputket, joihin on asennettu paine-erolähettimet, hoitavat tämän tehtävän luotettavasti ja kestävästi.

Ensisijainen uudistaja

Primäärisessä reformerissa (joka tunnetaan kansainvälisesti nimellä steam methane reformer - SMR) reformeriputket on asennettu pystysuoraan useisiin riveihin, joita poltetaan jatkuvasti ulkopuolelta tulevilla polttimilla. Kaasu-höyryseoksen muuntuminen vedyksi, hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi tapahtuu katalyyttimateriaalilla täytetyn putken sisällä. Reformeriputkien seinämiin, jotka ovat yleensä erikoisseostettuja, kohdistuu korkeiden lämpötilojen vuoksi jatkuvasti erityistä rasitusta. Ylilämpötilan aiheuttama halkeama säännöllisen käytön aikana ei ole harvinaista. Tämä voi johtaa tuotannon keskeyttämiseen tai jopa koko laitoksen vaurioitumiseen. Vaihtoehtoinen prosessin käyttö - kuten usein tehdään - pienemmällä liekillä johtaa pienempään läpimenoon, ja laitoksen käyttäjän on hyväksyttävä pysyvät tehonmenetykset.

Tarjoamme täydellisen ratkaisun yksilöllisen asennuksen kohdennetun analyysin ja putken pintalämpötila-antureiden (XTRACTO-PAD^®) täydellisen sijoittelun avulla, jotka on sovitettu putkimateriaaleihin. Putken tarkka pintalämpötila, joka on riippumaton liekiniskusta, rekisteröidään 24/7 erityisen suojatun rakenteen ansiosta. SMR:ää voidaan nyt itse asiassa ohjata pitkäikäiseksi suurimmalla läpimenoteholla. Lisäksi putkien pintojen lisäksi kammiossa seurataan myös poltossa syntyvien savukaasujen lämpötiloja. Tähän tarkoitukseen soveltuvat anturiratkaisut, joiden suojataskut on valmistettu pitkäaikaisesti kestävistä materiaaleista, jotka kehitetään nimenomaan sinun sovellukseesi.

Toissijainen reformeri

Syötteestä ja valitusta laitosrakenteesta riippuen metaanin höyryreformointia varten asennetaan sarjaan yksi, kaksi tai kolme reformerityyppiä.

• 1. Ennen uudistusta
• 2. Primäärinen reformeri: höyryn avulla toimiva metaanireformeri (SMR)
• 3. Toissijainen reformeri: autoterminen reformeri (ATR)

Tämä yhdistelmä mahdollistaa vedyn ja synteesikaasun optimaalisen talteenoton. Kun noin kolmasosa primäärireformerin läpi kulkevasta kaasusta on aluksi muunnettu, seuraava vaihe "syttyy" sekundäärireformerissa yli 1 000 °C:n lämpötilassa ja yli 30 baarin paineessa, jolloin saavutetaan lähes sataprosenttinen muunnos. ATR:n sisätiloissa on tulenkestävä vuori. Höyry-kaasuseos ja suuren polttimen kautta esilämmitetty prosessi-ilma (happi- ja typpikomponentit) syötetään yläpuolelta. Ensin tapahtuu osittainen palaminen eli osittainen hapettuminen. Tämän jälkeen seos virtaa reformerin keskiosassa sijaitsevan katalyyttikerroksen läpi, jossa jäljellä olevat metaanikomponentit muunnetaan lopullisesti.

Tämän vaativan prosessin asianmukaiseksi ja jatkuvaksi valvomiseksi oikea lämpötila mitataan useista katalyyttikerroksista erityisesti suunnitelluilla WIKA:n monipistelämpötila-antureilla. Vankkarakenteisuutensa ja anturielementtien suojauksen ansiosta vetymyrkytystä vastaan nämä anturit tarjoavat pitkällä aikavälillä vakaana pysyvän redundantin mittauksen.

Synkaasukompressorit

Tuore reformoitu synkaasu yhdistetään kierrätettyyn synkaasuun ja paineistetaan noin 80 baariin höyryturbiinien käyttämän monivaiheisen kompressorin avulla. Ennen puristusta ja sen aikana väliaine jäähdytetään ja syntyvä lauhde erotetaan erottimissa. Niiden tasoa on seurattava jatkuvasti mahdollisen ylivuodon estämiseksi. Kompressorit ja tuotantoketjun loppupään laitosalueet on näin suojattu liialliselta kosteudelta.

Tähän tehtävään suositellaan modulaarisia pinnankorkeuden osoittimia, sillä ne välittävät pinnankorkeuden tarkasti ja varoittavat valinnaisen kytkentätoiminnon avulla hyvissä ajoin. Erityisen kriittisissä kohdissa kaksoiskammiolla varustetut versiot mahdollistavat kaksinkertaisen mittauksen. Pinnankorkeuden osoittimien lisäksi voidaan integroida muita mittausjärjestelmiä, esimerkiksi reed-ketju, magnetostriktiiviset anturit, tutka ja värähtelevä haarukka. Kompressoreiden häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi niiden voimakkaasti kuormitettujen laakereiden lämpötilaa on seurattava. Erittäin tärinänkestävät lämpötila-anturit takaavat tarvittavan tarkkuuden.

Metanolisynteesireaktori

Metanolireaktorissa vedyn, hiilimonoksidin ja hiilidioksidin synteesi metanoliksi (CH₃OH) ja sivutuotteeksi vedeksi tapahtuu matalapaineprosessissa 50 ... 100 bar ja lämpötiloissa 200 ... 300 °C. Laitoskonseptista riippuen käytetään useita kaasu- ja vesijäähdytteisiä reaktoreita, jotka on kytketty sarjaan katalysaattorilla täytetyillä putkilla.

Sen varmistamiseksi, että halutun synteesin edellyttämä paine on jatkuvasti saatavilla, reaktorin sisään- ja ulostulossa tehdään mittauksia (tarkkoja, myös korkeissa lämpötiloissa) lämpötilakompensoidulla prosessilähettimellä/painevälitinjärjestelmällä. Monivaiheisen reaktion aikana syntyy paljon lämpöä, joka poistetaan välijäähdytysvaiheiden avulla. Kriittistä lämpötilajakaumaa katalyyttikerrosten varrella valvotaan useilla nopean vasteen monipistelämpömittareilla, joilla on nopea lämmönsiirto.

Metanolin erotin

Metanolisynteesin jälkeen väliainevirtaus jäähdytetään ja nestemäiset metanoli- ja vesikomponentit erotetaan reagoimattomista synkaasukomponenteista metanolierottimessa. Kaasut palautetaan synteesipiiriin painevaihteluadsorptioyksikön kautta. Nesteet johdetaan paisuntasäiliöön raakametanolina.

Erottimessa käytetään usein monipuolista anturia pinnankorkeuden valvontaan. Paine-erolähettimet, joissa on täysin hitsatut sinetöimättömät painevälittimet, tuottavat hydrostaattisen tason pylvään. Toiminnallisesti hyväksi todetut pintamittarit, joissa on reed-ketju- tai magnetostriktiivinen lähetin ja valinnainen kaksikammiojärjestelmä tutka-anturin asentamista varten, takaavat siten vakaan mittauksen ja vakaan signaalin.

Metanolin fraktiointikolonnit

Lopulta syntyvä raakametanoli käsitellään kahdessa vaiheessa metanolin jakotislauskolonnissa varastointia ja jälleenmyyntiä varten. Vähäkiehuvassa kolonnissa (topping-kolonni) erittäin haihtuvat sivutuotteet, kuten liuenneet kaasut, erotetaan ensin tislaamalla. Tämän jälkeen puhdas metanoli erotetaan lopullisesti vedestä ja alkoholeista korkeakiehuvissa kolonneissa.

Median oikeaa erottelua, tislausta ja siirtämistä eteenpäin valvotaan useiden erillisten pinta-antureiden avulla. Paine-erolähettimet, joissa on täysin hitsatut sinetöimättömät painevälittimet, tuottavat hydrostaattisen tason pylvään. Toiminnallisesti hyväksi todetut pintamittarit, joissa on reed-ketju- tai magnetostriktiivinen lähetin ja valinnainen kaksikammiojärjestelmä tutka-anturin asentamista varten, takaavat siten vakaan mittauksen ja vakaan signaalin.

Varastosäiliöt

Metanoli varastoidaan väliaikaisesti suuriin säiliöihin, kunnes sitä käytetään. Vapaasti riippuvia monipistelämpömittareita käytetään usein säiliöiden lämpötilan seurantaan, sillä säiliöitä käytetään yleensä ilman painetta. Kompaktin rakenteensa ja älykkään kuljetus- ja asennuskonseptinsa ansiosta antureita, joista osa on yli 20 metriä pitkiä, voidaan kätevästi käsitellä ja asentaa laitokseen ilman lisänosturia.

Konsultointi, suunnittelu, toteutus − kaikki samasta paikasta

Tarkat kalibrointilaitteet ovat lähtökohtana korkeille testausvaatimuksille. Ne ovat kuitenkin vain yksi osa korkealuokkaista kalibrointijärjestelmää. Laajasta tuotevalikoimastamme voimme suunnitella sinulle täydellisen ja yksilöllisen ratkaisun, joka sisältää kaikki tarvittavat komponentit: testikappaleiden mukautettavuus, paine- ja alipaineensyöttö, paineen säätöön ja hienosäätöön tarkoitetut komponentit, jännitteensyöttö ja yleismittarit sähköisten testikappaleiden kalibrointia varten. Erityinen vahvuutemme on kokonaisten, yksilöllisten, sovelluskohtaisten järjestelmien projektisuunnittelu, kehittäminen ja rakentaminen - yksinkertaisista manuaalisista työpisteistä aina tuotantolinjojen täysin automatisoituihin testausjärjestelmiin.

Kalibrointitekniikka ja kalibrointipalvelut

Etsitkö sovelluksiisi sopivia kalibrointilaitteita? Tutustu laajaan kalibraattorivalikoimaamme. Käytä kalibrointipalveluamme paineen, lämpötilan, voiman, virtauksen ja sähköisten mittauslaitteiden kalibrointiin. Kalibroimme referenssi- ja testilaitteesi valmistajista riippumatta akkreditoiduissa kalibrointilaboratorioissamme tai suoraan tiloissasi.

Lisäpalvelut

WIKA tukee sinua koulutettujen asiantuntijoidemme tarjoamilla lisäpalveluilla. Huoltoteknikot varmistavat, että mittauslaitteesi ovat vika- ja korjaustapauksissa jälleen täysin toimintakuntoisia lyhyessä ajassa. Paineensäätimistä ja painevälitinjärjestelmistä kalibrointihauteisiin - kaikki yhdestä lähteestä. Asennamme mittausyksiköt ja tarjoamme tukea mittalaitteiden käyttöönottoon. Paikallisten asiantuntijoidemme kautta meidät tavoittaa maailmanlaajuisesti, olemme nopeasti saatavilla ja voimme mukautua yksilöllisiin olosuhteisiin. Kokeile itse.