به طور کل تولید این محصول پیتروشیمی از گاز طبیعی شامل مراحل اساسی زیر است:
سنتز از اکسیدهای کربن بر پایه کاتالیستی با پایه CuO/ZnO صورت می گیرد که به عنوان کاتالیست سینتیک شناخته می شود. این نوع کاتالیست هم در راکتورهای آدیاباتیک و هم در راکتورهای ایزوترمال عملکرد ثابت شده و قابل قبولی دارد. تبدیل اکسیدهای کربن به متانول یک فرآیند گرمازاست که در فشارهای بالا و دمای پایین صورت می گیرد. واحد سنتز در فشار 10-110 bar و دمای 200-300 °C کار می کند.تکنولوژی های متفاوت و فراوانی برای تولید این ماده توسط شرکت های مختلف دارای لایسنس (Lurgi, Haldor Topsoe, Davy, Uhde) ارائه شده است که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
آماده سازی گاز سنتز
برای تولید گاز سنتز تکنولوژی های ریفورمینگ متفاوتی ارائه شده است:
ریفورمینگ تک مرحله ای
در ریفورمینگ تک مرحله ای تولید گاز سنتز تنها توسط ریفورمینگ بخار لوله ای (بدون استفاده از اکسیژن) صورت می گیرد. این روش برای واحد هایی با طرفیت 2500 MTPD و در مواردی که گاز CO2 در گاز طبیعی موجود باشد و یا با هزینه کم در دسترس باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. گاز سنتز تولیدی با این روش دارای حدودا 40% گاز هیدروژن است که جهت استفاده در ریفورمر بازگردانده می شود.اضافه کردن گاز CO2 علاوه بر بهینه سازی فرآیند باعث مصرف گاز کربن دی اکسید شده و آلودگی هوا را کاهش می دهد. در سال 2004 یک واحد به روش ریفورمینگ کربن دی اکسید با ظرفیت 3030 MTPD در ایران راه اندازی شد.
ریفورمینگ دو مرحله ای
در این روش ریفورمینگ توسط دو روش ریفورمینگ بخار (ریفورمینگ اولیه) و ریفورمینگ آدیاباتیک سوختن اکسیژن (ریفورمینگ ثانویه) انجام می شود.
Autothermal reforming (ATR)
ریفورمر اتوترمال دارای یک مشعل، محفظه احتراق و یک بستر کاتالیستی است که در درون یک سلول تحت فشار و مقاوم در برابر گرما قرار گرفته اند. در این روش گاز طبیعی و اکسیژن به محفظه احتراق وارد شده و از سوختن متان توسط اکسیژن کربن مونو اکسید حاصل می شود. بستر کاتالیستی نیز موجب می شود که در واکنش متان و کربن مونو اکسید با آب، CO و CO2 تولید شوند.
Quench reactor
این راکتور شامل تعدادی بستر کاتالیستی است که به صورت سری در یک پوسته فشار قرار گرفته اند. خوراک ورودی به این راکتور تقسیم شده و بین بسترها توزیع می شود. این نوع طراحی در حال حاضر منسوخ شده است.
راکتور آدیاباتیک
این روش شامل 2-4 راکتور آدیاباتیک بستر ثابت است که به صورت سری قرار گرفته اند و در بین راکتورها نیز خنک کن جهت پایین آوردن دمای مواد وجود دارد.از لحاظ اقتصادی راکتور آدیاباتیک به صرفه و در مقیاس های بزرگ با طرفیت 10000 MTPD و یا بیشتر می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
راکتور آب جوش ( BWR)
راکتور BWR یک مبدل پوسته و لوله است که کاتالیست بر روی سمت لوله قرار می گیرد. خنک کردن راکتور توسط چرخش آب جوش درون پوسته صورت می گیرد. با کنترل فشار آب جوش موجود در پوسته می توان دما را کنترل و بهینه کرد. بخار تولیدی را می توان به عنوان بخار فرآیندی در سایر واحدها استفاده کرد.طراحی پیچیده ماکانیکی و هزینه بالای این راکتورها باعث شده است که در مقیاس های بزرگ ساخته نشوند و برای واحدهای تولیدی بزرگ متانول باید از چند راکتور موازی استفاده کرد.
تقطیر و خالص سازی متانول
متانول خام تولید شده در طی مراحلی که شرح داده شد، حاوی خود این ترکیب، آب و الکل های سنگینتر است. برای خالص سازی این ماده از واحد تقطیر استفاده می شود. بسته به استفاده و میزان خلوص مورد نیاز برای آن از سیستم های تقطیر با دو ستون و یا بیشتر استفاده می گردد.واحد تقطیر دو ستونی شامل دو بخش بالا دستی و پالایش است. در بخش بالا دستی ترکیبات سبک حذف شده و در قسمت پالایش مواد تحت تقطیر جز به جز قرار گرفته و این محصول از سایر مواد جدا می شود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
