Заводы по производству метанола

Гидрогенизация и десульфурация

Сегодня в качестве сырья для производства метанола предпочтение отдается не углю, нафте или нефти, а природному газу. Нежелательные компоненты природного газа, такие как сера, связываются в виде сероводорода (H₂S) путем направленной гидрогенизации и затем удаляются в реакторе десульфуризации.

Для постоянного контроля активности катализатора в реакторе гидрогенизации по всему слою используются специально адаптированные многоточечные термометры, которые отслеживают температуру в нескольких точках. Необходимо постоянно гарантировать правильное функционирование катализатора, поскольку любые пропускаемые компоненты серы могут отрицательно сказаться на последующих этапах технологического процесса. Правильный расход газа определяется с помощью компактных диафрагм и труб Вентури с установленными преобразователями дифференциального давления.

Реактор предриформинга

В зависимости от сырья и выбранной конструкции для парового риформинга метана последовательно устанавливаются один, два или три типа реакторов риформинга:

• 1. Реактор предриформинга
• 2. Первичный реактор риформинга: установка парового риформинга метана
• 3. Вторичный реактор риформинга: реактор автотермического риформинга

Такое сочетание обеспечивает оптимальную рекуперацию водорода и сингаза. В цилиндрическим реакторе предриформинга со слоем катализатора первая стадия предриформинга проходит при подаче горячего пара температурой около 500 °C и под давлением 30 бар.

Для постоянного контроля активности и старения катализатора по всему слою используются специально адаптированные многоточечные термометры, которые фиксируют температуру в нескольких точках. Для предотвращения коксования и повреждения катализатора необходимо точно контролировать соотношение газа и пара. Компактные диафрагмы и трубы Вентури с установленными преобразователями дифференциального давления выполняют эту задачу надежно и в течение долгого срока.

Первичный реактор риформинга

В первичном реакторе риформинга (известном по всему миру как установка парового риформинга метана) вертикально, в несколько рядов установлены реакционные трубы, которые непрерывно обжигаются горелками снаружи. В трубе, заполненной катализатором, происходит преобразование парогазовой смеси в водород, окись углерода и углекислый газ. Стенки труб реактора риформинга, которые обычно специально легированы, постоянно находятся под особым напряжением вследствие высоких температур. Нередки случаи, когда во время регулярной эксплуатации из-за перегрева в них появляются трещины. В результате может потребоваться остановка производства или даже может произойти повреждение всей установки. Альтернативный вариант выполнения процесса с уменьшенным пламенем, как это часто практикуется, приводит к снижению производительности, и оператор установки вынужден мириться с постоянными потерями в КПД.

Благодаря целенаправленному анализу индивидуальной настройки и идеальному размещению датчиков температуры на поверхности трубы (XTRACTO-PAD^®), подобранных в соответствии с материалами трубы, мы предлагаем идеальное решение. Точная температура поверхности трубы, которая не зависит от интенсивности пламени, регистрируется круглосуточно благодаря специальной экранированной конструкции. Теперь установку парового риформинга метана можно действительно контролировать для обеспечения долговечности при высочайшей пропускной способности. Кроме того, помимо температуры поверхности труб, в камере контролируется температура отработавших газов, образующихся при обжиге. Для этого специально разработаны подходящие решения в виде датчиков с гильзами из долговечных материалов.

Вторичный реактор риформинга

В зависимости от сырья и выбранной конструкции для парового риформинга метана последовательно устанавливаются один, два или три типа реакторов риформинга:

• 1. Реактор предриформинга
• 2. Первичный реактор риформинга: установка парового риформинга метана
• 3. Вторичный реактор риформинга: реактор автотермического риформинга

Такое сочетание обеспечивает оптимальную рекуперацию водорода и сингаза. После первоначального преобразования примерно одной трети газа, прошедшего через первичный реактор риформинга, следующая стадия состоит в воспламенении во вторичном реакторе риформинга при температуре более 1 000 °C и давлении более 30 бар, что позволяет достичь показателя преобразования, близкого к ста процентам. Реактор автотермического риформинга (ATR) изнутри оснащен огнеупорной футеровкой. Сверху подается парогазовая смесь, а через большую горелку поступает предварительно нагретый технологический воздух (компоненты кислорода и азота). Сначала происходит частичное сгорание, т. е., частичное окисление. Затем смесь проходит через каталитический слой, расположенный в средней части реактора риформинга, и происходит окончательное преобразование оставшихся компонентов метана.

Для надлежащего и непрерывного контроля такого сложного процесса во многих слоях катализатора с помощью специально разработанных многоточечных датчиков температуры WIKA регистрируется правильная температура. Благодаря прочной конструкции и защите чувствительных элементов от вредного воздействия водорода, такие датчики обеспечивают возможность резервного измерения, стабильного в течение долгого времени.

Компрессоры для сингаза

Сингаз, только что прошедший процесс риформинга смешивают с рецикловым сингазом и выполняют сжатие до примерно 80 бар с помощью многоступенчатого компрессора, приводимого в действие паровыми турбинами. До процесса сжатия и во время него среда периодически охлаждается, а полученный конденсат отделяется в сепараторы. Необходимо постоянно контролировать уровень конденсата для предотвращения возможного перелива. Таким образом компрессоры и установки следующих этапов переработки защищены от избыточного содержания влаги.

Для этой задачи рекомендуются модульные байпасные индикаторы уровня, обеспечивающие точное измерение уровня и, при наличии дополнительной функции переключения, своевременное уведомление о потенциальной опасности. Версии с двойной камерой позволяют проводить резервное измерение в критических точках. Помимо байпасного индикатора возможно встраивание и других измерительных систем, таких как цепь измерения из герконов, магнитострикционные датчики, радар и вибрационная вилка. Для бесперебойной работы компрессоров необходимо контролировать температуру в их подшипниках, испытывающих сильные нагрузки. Датчики температуры с высокой виброустойчивостью обеспечивают необходимую для данной цели точность.

Реактор синтеза метанола

В реакторе синтеза метанола синтез водорода, окиси углерода и углекислого газа в метанол (CH₃OH) и побочный продукт в виде воды, происходит в процессе с применением низкого давления при давлениях от 50 до 100 бар и температурах от 200 до 300 °C. В зависимости от концепции установки используются несколько газоохлаждаемых и водоохлаждаемых реакторов, соединенных последовательно с трубами, заполненными катализатором

Чтобы обеспечить постоянное давление, необходимое для требуемого синтеза, на входе и выходе реактора производятся измерения с помощью преобразователя с температурной компенсацией / системы с мембранным разделителем (точных даже при высоких температурах). В ходе многоступенчатой реакции выделяется большое количество тепла, которое отводится с помощью ступеней промежуточного охлаждения. Распределение критической температуры вдоль слоев катализатора контролируется несколькими малоинерционными многозонными термометрами с быстрой теплопередачей.

Сепаратор для метанола

После синтеза метанола поток среды охлаждается, и жидкие компоненты метанола и вода отделяются от не прореагировавших компонентов сингаза в сепараторе для метанола. Газы возвращаются в контур синтеза через установку короткоцикловой адсорбции переменного давления. Жидкости направляются в расширительный бак в виде сырого метанола.

Для контроля критического уровня в сепараторе часто используются различные резервные датчики. Преобразователи дифференциального давления с цельносварными открытыми мембранными разделителями без уплотнений, соединенными через капилляры, выдают показания гидростатического уровнемера. Таким образом проверенные в эксплуатации указатели уровня с цепью измерения из герконов или магнито-стрикционным передатчиком и опциональной двухкамерной системой для установки радарного датчика обеспечивают постоянное измерение со стабильным сигналом.

Колонны для ректификации метанола

В конце полученный сырой метанол обрабатывается в два этапа в колоннах ректификации метанола для последующего хранения и перепродажи. Сначала в колонне для низкокипящих фракций (колонне отгонки легких фракций) методом перегонки отделяются высоколетучие побочные продукты, такие как растворенные газы. Затем в колоннах для высококипящих фракций происходит окончательное отделение чистого метанола от воды и спиртов.

Правильность разделения, перегонки и дальнейшего перемещения среды контролируется с помощью различных резервных датчиков уровня. Преобразователи дифференциального давления с цельносварными открытыми мембранными разделителями без уплотнений, соединенными через капилляры, выдают показания гидростатического уровнемера. Таким образом проверенные в эксплуатации указатели уровня с цепью измерения из герконов или магнито-стрикционным передатчиком и опциональной двухкамерной системой для установки радарного датчика обеспечивают постоянное измерение со стабильным сигналом.

Резервуары для хранения

Метанол временно хранится в больших резервуарах до дальнейшего использования. Для контроля температуры в резервуарах, работающих без давления часто используются свободно подвешенные многозонные термометры. Благодаря компактной конструкции и продуманной концепции транспортировки и монтажа, датчики, некоторые из которых достигают длины более 20 метров, можно легко перемещать и устанавливать на установке без применения крана.

Консультации, разработка, внедрение – все от одного поставщика

Точные калибровочные приборы служат отправной точкой в решении задач по тестированию. Однако они представляют собой лишь одну часть высокопроизводительной калибровочной системы. Благодаря широкому ассортименту продукции мы можем разработать для вас комплексное и индивидуальное решение, включающее все соответствующие компоненты: с возможностью адаптации к испытуемым изделиям, подачу давления и вакуума, компоненты для контроля давления и точной настройки, вплоть до подачи напряжения и мультиметров для калибровки электрических испытуемых изделий. Нашей сильной стороной является планирование, разработка и создание комплексных, индивидуальных, специфических систем – от простых ручных рабочих станций до полностью автоматизированных испытательных систем на производственных линиях.

Калибровочная техника и услуги калибровки

Ищете калибровочное оборудование, подходящее для ваших областей применения? Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом калибраторов. Воспользуйтесь нашей услугой калибровки для измерения давления, температуры, силы, расхода и электрических величин. В своих аккредитованных калибровочных лабораториях или непосредственно на ваших объектах мы проведем калибровку ваших эталонов и испытательного оборудования независимо от производителей.

Дополнительные услуги

WIKA окажет Вам поддержку в виде дополнительных услуг квалифицированных специалистов. Сервисные специалисты позаботятся о том, чтобы в случае поломки и ремонта Ваши измерительные приборы снова стали полностью функциональными в кратчайшие сроки. От контроллеров давления и систем с мембранным разделителем до жидкостных термостатов – все от одного поставщика. Мы установим Ваши измерительные приборы и обеспечим поддержку при вводе оборудования в эксплуатацию. Благодаря местным специалистам с нами можно связаться по всему миру, мы оперативно реагируем на запросы и подстраиваемся под индивидуальные условия. Попробуйте сами.