ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура агрегатов синтеза метанола из "Справочник азотчика Т 1" Насадки колонн. В колоннах для синтеза метанола совмещенного типа имеются внутренние насадки, состоящие из катализаторной коробки, расположенной обычно в верхней части колонны, и нижнего предварительного кожухотрубного теплообменника. Наиболее распространены катализаторпые коробки с одинарными противоточ-ными трубками и полочные коробки самой простой конструкции. [c.433] Полочные катализаторпые коробки могут производительно и устойчиво работать без перегрева катализатора при меньшей объемной скорости и, соответственно, при более высоком съеме метанола (Д% СНдОН), если имеется достаточно большое количество полок и вводов холодного байпасного газа. Однако в полочных колоннах должен находиться предварительный теплообменник с большей поверхностью, чем в колоннах с трубчатой катализаторной коробкой. Это необходимо для обеспечения требуемой температуры газа на входе в реакционную зону (335—350 °С). [c.436] Колонна синтеза с одинарными противоточными трубками представлена на рис. У-17, колонна с полочной насадкой на рис. 1У-22 (стр. 382). В насадках обеих конструкций применяется пусковой электроподогреватель, размеш аемый в центральной трубе. Благодаря этому подогреватель омывается газовым потоком с большой скоростью, уменьшается осаждение на электрической спирали нагара, карбонилов железа и сажи, вызываемое крекингом углеводородов, и устраняется возможность перегрева и замыкания спирали подогревателя. [c.436] Температурный режим в трубчатой катализаторной коробке регулируется путем включения нижнего холодного байпаса. [c.436] В катализаторной зоне полочной колонны синтеза метанола температура регулируется байпасиро-ванием холодного газа на полки. Нижний холодный байпас в колоннах с полочной насадкой при их нормальной работе не используется. Он включается только для резкого охлаждения катализатора в случае возникновения реакции метанирования (стр. 429), сопровождающейся быстрым ростом температуры ( вспышкой ). [c.436] Высота слоев катализатора на полках может быть принята одинаковой, если не предусмотрена достаточная очистка хаза от паров масла и карбонилов железа и если газ содержит много инертных примесей (до 15—20% СН4 + N2 -Ь - - Аг). При этом учитывается, что на верхних полках катализатор отравляется вредными примесями (ядами) быстрее, чем на нижних полках, и зона образования метанола постепенно перемещается на нижележащие полки. Когда работают на чистом синтез-газе, необходимо увеличивать высоту полок катализатора по направлению движения газового потока в соответствии с расчетом на температуру газа по выходе из полок, не превышающую 390 °С. [c.436] ИЗ верхней катализаторной зоны, где реакция протекает наиболее интенсивно. В связи с этим разработана новая конструкция насадки с двумя холодными байпасами (рис.У-18). [c.437] Расчет температурного режима синтеза метанола выполненный для условий начала пробега колонны, подтверждает, что в описанных новых насадках создаются более оптимальные условия образования метанола, чем в существующих колоннах. [c.438] В насадке колонны синтеза с двумя холодными байпасами (см. рис. У-18) внизу катализато])ной коробки имеется двухъярусный газовый коллектор, верхняя часть которого служит для распределения основного потока газа по противоточным трубкам, а нижняя часть — для распределения газа второго холодного байпаса, вводимого в колонну через ее верхнюю крышку. Трубки для холодного газа равномерно размещаются между трубками, по которым движется основной поток газа. [c.438] Для усиления отвода тепла из верхней катализаторной зоны низ теплообменных трубок изолируют. При этом изолированная часть трубок для основного потока газа составляет /4— /3 их общей длины, изоляция трубок второго холодного байпаса занимает /в— /4 их длины. [c.438] Установка дополнительного теплообменника вверху полочной катализаторной коробки (см. рис. У-19) позволяет не только усилить отвод тепла из верхней части катализаторной зоны, но и дополнительно подогреть входящий газ, температура котерого в обычных полочных насадках лимитируется разностью температур на верхнем конце предварительного теплообменника и не достигает оптимального значения. [c.438] Новая комбинированная насадка сохраняет существенные достоинства полочной насадки, которые заключаются в возможности самостоятельно регулировать темнературу на каждой полке. В то же время насадка новой конструкции приобретает также преимущество насадки с внутренним теплообменом, состоящее в возможности дополнительного подогрева основного потока газа, который выходит из предварительного теплообменника. Следовательно, размеры нижнего теплообменника в комбинированной насадке могут быть меньше, чем в полочной. Это позволяет загрузить в колонну больше катализатора и повысить ее производительность (на 10—15%) без снижения коэффициента запаса поверхности теплообмена и уменьшения продолжительности пробега катализатора (проверено в промышленных условиях синтеза аммиака). [c.438] Холодвльник-конденсатор. Водяные холодильники-конденсаторы в агрегатах синтеза метанола аналогичны конденсаторам, применяемым в процессе синтеза аммиака. Наиболее распространен конденсатор типа труба в трубе , основным преимуществом которого является высокий коэффициент теплопередачи (вследствие большой скорости теплоносителей). Однако такие конденсаторы громоздки и нуждаются в усовершенствовании. На изготовление их наружных труб, не участвующих в теплообмене, расходуется большое количество металла, трубы с трудом очищаются от накипи и других осадков. Для нормальной работы конденсаторов большое значение имеет очистка воды. [c.438] Тепловой расчет холодильника-конденсатора приведен на стр. 463. [c.438] Фильтры для очистки циркуляционного газа от масла. В отличие от процесса синтеза аммиака, циркуляционный газ в цикле синтеза метанола следует очищать не только от примесей смазочного масла, но и от карбонилов железа. Фильтры, применяемые в обоих процессах, одинаковы и по существу являются только сепараторами для отделения от газа капель масла. [c.438] Наибольшее распространение получили тканевые фильтры с концентрически расположенными цилиндрами и радиальным ходом газа. Они отличаются небольшим гидравлическим сопротивлением. В качестве фильтрующих тканей используются хлопчатобумажная бязь и грубошерстное сукно, срок нормальной эксплуатации которых непродолжителен, так как они быстро засаливаются, твердеют и растрескиваются. В последнее время для очистки сжатого газа стали применять такой фильтрующий материал, как стеклянную ткань. [c.438] Следует учитывать, что тканевые фильтры обеспечивают только грубую очистку газа от капель масла, а тумано- и парообразное масло, а также карбонилы железа не улавливаются и попадают вместе с газом в колонны синтеза, где отравляют катализатор и забивают теплообменники продуктами разложения этих примесей. [c.438] Вернуться к основной статье