Zakłady produkujące metanol

Uwodornianie i odsiarczanie

Gaz ziemny jest obecnie wykorzystywany głównie jako surowiec wejściowy do produkcji metanolu zastępując węgiel, benzynę i ropę naftową. Niepożądane składniki gazu ziemnego, takie jak siarka, są wiązane w postaci siarkowodoru (H₂S) poprzez ukierunkowane uwodornienie, a następnie usuwane w reaktorze odsiarczania.

W celu ciągłego monitorowania aktywności katalizatora w reaktorze uwodorniania na całym złożu stosuje się specjalnie przystosowane termometry wielopunktowe do monitorowania wielu punktów. Prawidłowe działanie musi być zagwarantowane na stałe, ponieważ wszelkie składniki siarki, które przedostaną się do środka, mogą zatruć dalsze etapy procesu. Prawidłowy przepływ gazu jest wykrywany za pomocą kompaktowych kryz, zwężek Venturiego z zamontowanymi przetwornikami różnicy ciśnień.

Przedreformator

W zależności od surowca i wybranego projektu instalacji, jeden, dwa lub trzy typy reformerów są instalowane szeregowo do reformingu parowego metanu:

• 1. Przedformator
• 2. Reformer pierwotny: parowy reformer metanu (SMR)
• 3. Reformer wtórny: reformer autotermiczny (ATR)

To połączenie odpowiada za optymalny odzysk wodoru i gazu syntezowego. W cylindrycznym reaktorze wstępnym opartym na złożu katalizatora, pierwszy etap reformowania wstępnego odbywa się pod wpływem gorącej pary o temperaturze około 500 °C i ciśnieniu 30 barów.

W celu ciągłego monitorowania aktywności i starzenia się katalizatora na całym złożu, specjalnie przystosowane termometry wielopunktowe są używane do rejestrowania wielu punktów. Stosunek gazu do pary musi być dokładnie monitorowany, aby zapobiec koksowaniu i uszkodzeniu katalizatora. Kompaktowe kryzy i zwężki Venturiego z zamontowanymi przetwornikami różnicy ciśnień wykonują to zadanie niezawodnie i trwale.

Główny reformator

W reformerze pierwotnym (znanym na całym świecie jako parowy reformer metanu - SMR) rury reformera są zamontowane pionowo w kilku rzędach, które są stale opalane palnikami z zewnątrz. Konwersja mieszaniny gazu i pary wodnej w wodór, tlenek węgla i dwutlenek węgla odbywa się w wypełnionym katalizatorem wnętrzu rury. Ściany rur reformera, które są zwykle wykonane ze specjalnego stopu, są stale poddawane szczególnym naprężeniom ze względu na wysokie temperatury. Pęknięcie podczas normalnej pracy z powodu nadmiernej temperatury nie jest rzadkością. Może to spowodować konieczność wstrzymania produkcji lub nawet uszkodzenie całego zakładu. Alternatywna eksploatacja procesu - co jest często praktykowane - ze zmniejszonym płomieniem prowadzi do zmniejszenia przepustowości, a operator instalacji musi zaakceptować stały spadek wydajności.

Dzięki ukierunkowanej analizie indywidualnej konfiguracji i doskonałemu rozmieszczeniu czujników temperatury na powierzchni rury (XTRACTO-PAD^®) dopasowanych do materiałów rury, oferujemy idealne rozwiązanie. Dokładna temperatura powierzchni rurki, która jest niezależna od uderzenia płomienia, jest rejestrowana 24/7 dzięki specjalnej ekranowanej konstrukcji. SMR może być teraz faktycznie kontrolowany pod kątem długowieczności przy najwyższej przepustowości. Ponadto, oprócz powierzchni rur, w komorze monitorowane są również temperatury gazów spalinowych wytwarzanych podczas wypalania. Rozwiązania czujników odpowiednie do tego celu, z osłonami termometrycznymi wykonanymi z materiałów odpornych na długotrwałe działanie, są opracowywane specjalnie dla danego zastosowania.

Reformator wtórny

W zależności od surowca i wybranego projektu instalacji, jeden, dwa lub trzy typy reformerów są instalowane szeregowo do reformingu parowego metanu.

• 1. Przedformator
• 2. Reformer pierwotny: parowy reformer metanu (SMR)
• 3. Reformer wtórny: reformer autotermiczny (ATR)

To połączenie odpowiada za optymalny odzysk wodoru i gazu syntezowego. Po wstępnym przetworzeniu około jednej trzeciej gazu przepływającego przez reformer pierwotny, kolejny etap "zapala się" w reformerze wtórnym w temperaturze ponad 1000 °C i ciśnieniu ponad 30 barów, aby osiągnąć konwersję bliską stu procent. ATR posiada wewnątrz ogniotrwałą wykładzinę. Mieszanina pary i gazu oraz wstępnie ogrzane powietrze procesowe (tlen i azot) są doprowadzane z góry za pomocą dużego palnika. Najpierw następuje częściowe spalanie - częściowe utlenianie. Następnie mieszanina przepływa przez złoże katalityczne, znajdujące się w środkowej części reformera, a pozostałe składniki metanu są ostatecznie przekształcane.

W celu prawidłowego i ciągłego monitorowania tego wymagającego procesu, prawidłowa temperatura jest rejestrowana w wielu złożach katalizatorów za pomocą specjalnie zaprojektowanych wielopunktowych czujników temperatury WIKA. Ze względu na solidną konstrukcję i ochronę elementów czujnika przed zatruciem wodorem, czujniki te oferują redundantny pomiar, który jest stabilny przez długi czas.

Sprężarki syngazu

Świeżo zreformowany syngaz jest łączony z syngazem z recyklingu i sprężany do około 80 barów za pomocą wielostopniowej sprężarki napędzanej turbinami parowymi. Przed i w trakcie sprężania czynnik jest schładzany, a powstały kondensat jest oddzielany w separatorach. Ich poziom musi być stale monitorowany, aby zapobiec potencjalnemu przepełnieniu. W ten sposób sprężarki i dalsze obszary instalacji są chronione przed nadmierną wilgocią.

Do tego zadania zalecane są modułowe przyrządy do pomiaru poziomu obejścia, ponieważ precyzyjnie przekazują poziom i, dzięki opcjonalnej funkcji przełączania, uruchamiają ostrzeżenie w odpowiednim czasie. W szczególnie krytycznych punktach, wersje z podwójną komorą umożliwiają pomiar redundantny. Oprócz wskaźnika obejścia można zintegrować inne systemy pomiarowe, na przykład łańcuch kontaktronowy, czujniki magnetostrykcyjne, radar i widły wibracyjne. Aby zapewnić płynną pracę sprężarek, należy monitorować temperaturę w ich mocno obciążonych łożyskach. Wysoce odporne na wibracje czujniki temperatury zapewniają niezbędną dokładność.

Reaktor do syntezy metanolu

W reaktorze metanolowym, synteza wodoru, tlenku węgla i dwutlenku węgla do metanolu (CH₃OH) oraz produktu ubocznego - wody, odbywa się w procesie niskociśnieniowym przy ciśnieniu 50 ... 100 barów i temperaturze 200 ... 100 bar i temperaturze 200 ... 300 °C. W zależności od koncepcji instalacji, stosuje się kilka reaktorów chłodzonych gazem lub wodą, połączonych szeregowo z rurami wypełnionymi katalizatorem.

Aby zapewnić, że ciśnienie wymagane do pożądanej syntezy jest stale dostępne, pomiary (precyzyjne, nawet w wysokich temperaturach) są wykonywane na wlocie i wylocie reaktora za pomocą przetwornika procesowego z kompensacją temperatury / systemu uszczelnienia membranowego. Podczas wieloetapowej reakcji generowana jest duża ilość ciepła, które jest usuwane za pomocą etapów chłodzenia międzystopniowego. Rozkład temperatury krytycznej wzdłuż złoża katalizatora jest monitorowany przez kilka szybko reagujących termometrów wielopunktowych z szybkim transferem ciepła.

Separator metanolu

Po syntezie metanolu strumień mediów jest schładzany, a składniki ciekłego metanolu i wody są oddzielane od nieprzereagowanych składników gazu syntezowego w separatorze metanolu. Gazy są zawracane do obiegu syntezy przez jednostkę adsorpcji zmiennociśnieniowej. Ciecze są przekazywane do zbiornika rozprężnego jako surowy metanol.

Do monitorowania poziomu w separatorze często stosuje się czujniki o różnej redundancji. Przetworniki różnicy ciśnień z całkowicie spawanymi, bezuszczelkowymi membranami podają hydrostatyczną kolumnę poziomu. Sprawdzone w działaniu wskaźniki poziomu, z łańcuchem kontaktronowym lub przetwornikiem magnetostrykcyjnym i opcjonalnym dwukomorowym systemem do montażu czujnika radarowego, zapewniają stały pomiar ze stabilnym sygnałem.

Kolumny do frakcjonowania metanolu

Na koniec otrzymany surowy metanol jest przetwarzany w dwóch etapach w kolumnach frakcjonujących metanol w celu przechowywania i odsprzedaży. W kolumnie niskowrzącej (kolumna dołowa) wysoce lotne produkty uboczne, takie jak rozpuszczone gazy, są najpierw oddzielane za pomocą destylacji. Następnie w kolumnach wysokowrzących następuje ostateczne oddzielenie czystego metanolu od wody i alkoholi.

Prawidłowa separacja, destylacja i dalszy transfer mediów są monitorowane za pomocą różnych czujników poziomu. Przetworniki różnicy ciśnień z całkowicie spawanymi, bezuszczelkowymi membranami podają hydrostatyczną kolumnę poziomu. Sprawdzone w działaniu wskaźniki poziomu, z łańcuchem kontaktronowym lub przetwornikiem magnetostrykcyjnym i opcjonalnym dwukomorowym systemem do montażu czujnika radarowego, zapewniają stały pomiar ze stabilnym sygnałem.

Zbiorniki magazynowe

Metanol jest tymczasowo przechowywany w dużych zbiornikach do czasu jego dalszego wykorzystania. Wolno wiszące termometry wielopunktowe są często używane do monitorowania temperatury w zbiornikach, które zazwyczaj pracują bez ciśnienia. Dzięki kompaktowej konstrukcji i inteligentnej koncepcji transportu i instalacji, czujniki, z których niektóre mają ponad 20 metrów długości, mogą być wygodnie przenoszone i instalowane w zakładzie bez użycia dodatkowego dźwigu.

Konsultacje, projekt, wdrożenie - wszystko z jednego źródła

Precyzyjne przyrządy kalibracyjne są punktem wyjścia do spełnienia wymagań testowych. Stanowią one jednak tylko jedną część wysokowydajnego systemu kalibracji. Z naszej szerokiej gamy produktów możemy zaprojektować dla Ciebie kompletne i indywidualne rozwiązanie, które zawiera wszystkie odpowiednie komponenty: z możliwością dostosowania do elementów testowych, zasilania ciśnieniowego i próżniowego, komponentów do kontroli ciśnienia i precyzyjnej regulacji, aż po zasilanie napięciem i multimetry do kalibracji elektrycznych elementów testowych. Nasza szczególna siła leży w planowaniu projektów, rozwoju i budowie kompletnych, indywidualnych, specyficznych dla aplikacji systemów - od prostych ręcznych stacji roboczych po w pełni zautomatyzowane systemy testowe na liniach produkcyjnych.

Technologia kalibracji i usługi kalibracji

Szukasz odpowiedniego sprzętu kalibracyjnego do swoich zastosowań? Zapoznaj się z naszą szeroką gamą kalibratorów. Skorzystaj z naszej usługi kalibracji dla pomiarów ciśnienia, temperatury, siły, przepływu i wielkości elektrycznych. Kalibrujemy urządzenia referencyjne i testowe niezależnie od producentów w naszych akredytowanych laboratoriach kalibracyjnych lub bezpośrednio u klienta.

Usługi dodatkowe

WIKA zapewni wsparcie w postaci dodatkowych usług świadczonych przez naszych wyszkolonych ekspertów. Technicy serwisowi upewnią się, że w przypadku awarii i napraw przyrządy pomiarowe będą ponownie w pełni funkcjonalne w krótkim czasie. Od regulatorów ciśnienia i systemów separatorów membranowych po kąpiele kalibracyjne - wszystko z jednego źródła. Instalujemy jednostki pomiarowe i zapewniamy wsparcie przy uruchamianiu oprzyrządowania. Dzięki naszym lokalnym ekspertom możemy być dostępni na całym świecie, jesteśmy szybko dostępni i dostosowani do indywidualnych okoliczności. Wypróbuj sam.