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1.
2. ATR
ATR combina combustión subestequiometrica y reformado catalítico con vapor en un reactor
compacto con revestimiento refractario para producir gas de síntesis para la producción de
más de 10000 MTDP de metanol. El ATR opera a baja S/C, reduciendo as el flujo a través de la
planta y minimizar la inversión. El ATR produce un gas de síntesis adecuada para la produccion
de grado combustble y metanol de alta pureza.
La técnica ATR y de dos etapa de reformado para la producción de gas de síntesis se comparan
a gran escala (10.000 MTPD) de combustible de plantas de metanol de grado. La misma
composición de gas natural y la presión de entrada de la planta se ha usado para todos los
cálculos. La síntesis de metanol se lleva a cabo a 100 bar en un bucle estándar con BWR
paralelo instalado con adiabáticas capas superiores. La planta de maquetas se ilustranmediante los diagramas de flujo simplificados de las Figuras 1 y 4. Los parámetros típicos de
operación de las plantas a gran escala en operación comercial han sido seleccionados.
El módulo de gas de síntesis para el bucle en ambos casos ha sido ajustada a 2,05. En el caso
de dos etapa de reformado se hace esto se ajusta la temperatura de salida del reformador
primario. Para el caso ATR hidrógeno recuperado del gas de purga bucle se recicla para el gas
de síntesis. El caso de dos pasos ha sido diseñado con una eficiencia de carbono bucle de 95%
mediante el establecimiento de la purga del bucle. La Tabla 1 resume los principales
parámetros para los dos casos.
La capacidad única de línea se define por el flujo volumétrico máximo salir de un ATR o
reformador secundario. Cuanto más alto S / C ratio en los resultados del caso de dos pasos en
un flujo de salida mucho mayor por unidad de reformador de gas convertido natural. Por lo
tanto, a pesar de una conversión ligeramente inferior de la alimentación, la baja S / C ATR
permite una notable 1/3 mayor capacidad única línea de metanol en comparación con el de
dos etapa de reformado.
La eficiencia de carbono es mayor para el esquema de dos etapas de reformado. La conversión
de carbono en un bucle alimentado por ATR es limitado debido a la falta de hidrógeno en el
gas sub - estequiométrica. Sin embargo, la eficacia de hidrógeno es mucho mayor en un buclede síntesis después de la ATR.
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3. PROCESO DE REFORMADO EN DOS ETAPAS HALDOR TOPSOE
Se asevera que la inversión total para este proceso es menor, que con el esquema
convencional de flujo basado en reformado directo del gas natural con vapor,
aproximadamente de 10%, aun considerando una planta de oxígeno.
APLICACIÓN
Se aplica para producir metanol a partir de gas natural o materia prima asociada
usando un reformado en dos etapas seguida de una síntesis a baja presión. Esta
tecnología se acomoda bien para planta de escala mundial. Topsoe también ofrece
tecnología para instalaciones más pequeñas así como para mucho más grandes hasta
10000 toneladas por día, tecnología para modificar la capacidad de amoniaco en
producción de metanol.
La materia prima gas es comprimida (si es necesario), desulfurizada (1) y enviada a un
saturador (2) donde el vapor de proceso es generado. Todo el condensado del proceso es
reutilizado en el saturador resultando en un requerimiento menor de agua. La mezcla de gas
natural y vapor es pre-calentada y enviada al reformador primario (3). El gas saliente del
primer reformador va directamente al reformador secundario con soplador de oxígeno (4). La
cantidad de oxígeno y el balance entre el reformador primario y secundario es ajustado de
manera que una síntesis de gas casi estequiometria con un bajo contenido de inertes es
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alcanzada. El reformador primario es relativamente pequeño y la sección de reformado opera
a 35 kg/cm2 manométrico.
El gas de combustión caliente contiene la alimentación precalentada del reformado. Asimismo,
el calor contenido en el gas de proceso es usado para producir vapor de alta presión
sobrecalentado (5), para precalentar el agua de la caldera, para precalentar el condensado deproceso que va al saturador y para recalentar la sección de destilación (6).
Después del enfriamiento final por aire o agua de enfriamiento, el gas de síntesis es
comprimido en un compresor de una etapa (7) y enviado al lazo de síntesis (8), comprendido
por tres reactores de síntesis con intercambiadores de calor entre los reactores. El calor de
reacción del lazo es utilizado para calentar el agua del saturador. El vapor provee calor
adicional para el sistema de saturación. El efluente del último reactor es enfriado por la
alimentación precalentada del primer reactor, por aire o agua de enfriamiento. El metanol
crudo es separado y enviado directamente a la destilación (6). La que presenta un esquema
muy eficiente de tres columnas.
El gas de reciclo es enviado al compresor de recirculación (9) después una pequeña purga para
remover la acumulación de componentes inertes.
Topsoe provee una completa gama de catalizadores que pueden ser empleados en
plantas de metanol. El consumo total de energía para este esquema de proceso es
aproximadamente de 7 Gigacalorias/tonelada incluyendo la energía para la producción
de oxígeno.
4. OBTENCION DEL METANOL MEDIANTE LA TECNOLOGIA DE ONE
SYNERGY
APLICACIÓN:
-El proceso de one Synergy es un proceso de baja presión mejorado del metanol paraproducir el mismo.
-Método a partir del gas natural es mediante dos etapas con vapor y seguido de
compresión(síntesis y destilación)
-Capacidades de 5000 a 7000 tmpd (prácticos en una corriente)
-(CO2) se puede utilizar como un material de alimentación suplementaria para ajustarla relación estequiométrica del gas de síntesis.
DESCRIPCIÓN
La materia de base del gas es comprimida (si procede), desulfurizada (1) y enviado alsaturador opcional (2) donde se genera un poco de vapor de proceso. Se utiliza el
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saturador donde es importante la recuperación máxima del agua. Se agrega el vaporde proceso adicional, y la mezcla se precalienta y se envía al pre-reformador (3),usando el proceso del Catalítico-Gas-Rico. El vapor levantado en el convertidor delmetanol se agrega, a lo largo del CO2 disponible de la pizca, y la mezcla parcialmentereformada se precalienta y se envía al reformador (4).
El calor de alto grado en el gas reformado se recupera como vapor de alta presión (5),el agua de alimentación de la caldera precalienta, y para el calor del reboil en elsistema de la destilación (6). El vapor de alta presión se utiliza para conducir loscompresores principales en la planta.
Después de refrescar finalmente, el gas de síntesis es (7) comprimido y enviado al lazode la síntesis. El lazo puede funcionar en las presiones entre la barra 70 a 100.
El diseño del convertidor afecta la presión del lazo, con flujo-radial los diseñospermitiendo que la presión baja del lazo incluso en el tamaño más grande de la planta.
La presión baja del lazo reduce las necesidades energéticas totales para el proceso.
El lazo de la síntesis abarca un (8) distribuidor y el convertidor funciona alrededor de200ºC a 270ºC, dependiendo del tipo del convertidor. El calor de la reacción del lazo serecupera como vapor, y se utiliza directo como vapor de proceso para el reformador.
Una purgación se toma del lazo de la síntesis para quitar los inerts (nitrógeno,metano), también el hidrógeno de sobra asociado a la operación no-estequiométrica.La purgación se utiliza como combustible para el reformador.
El metanol crudo del separador contiene el agua, así como rastros de etanol y de otro
los compuestos.
Estas impurezas se quitan en el sistema de la destilación de la dos-columna (6). Laprimera columna quita los extremos ligeros tales como éteres, ésteres, acetona y gasesno condensables disueltos. La segunda columna quita el agua, alcoholes más altos yextremos pesados orgánicos similares.
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ECONOMÍA
Las tendencias recientes han sido construir las plantas del metanol en las regiones queofrecían el gas barato (tal como Chile, Trinidad y el golfo árabe). En estas regiones,inversión baja del favor total de la economía algo que la consumición de poca energía.
Las plantas recientes tienen un rendimiento energético de 7.2-7.8 Gcal/de la tonelada.Una figura de la pauta para construir una instalación de 5.000 mtpd es US$ 370-400millones.
PLANTAS COMERCIALES
Trece plantas con las capacidades que se extendían a partir del 2.000 al mtpd 3.000,también como 50 plantas más pequeñas se han construido usando la tecnología delmetanol de Synetix LPM. Dos plantas de 5.000 mtpd.
LICENCIADOR
One synergy, un consorcio de tecnología de proceso de Davy, catalizadores de JohnsonMatthey, y AkerKvaerner.
5. OBTENCIÓN DE METANOL A PARTIR DEL GAS DE SÍNTESIS Y
NAFTAS
Toyo Engineering Corporation ha evaluado el impacto de los nuevos
catalizadores de alta actividad de síntesis de metanol en el tamaño del
reactor.
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Tres tipos de reactores se compararon: MRF-Z Toyo reactor ®, el reactor
isotérmico y reactores adiabáticos con enfriamiento externo. Para la
producción a gran escala de 5.000 t / d metanol se encontró que sólo el
MRF-Z ® reactor puede lograr esta capacidad en un solo recipiente de
reacción.
El reactor MRF-Z TOYO, que tiene las características específicas de
multi-etapa de enfriamiento indirecta y un flujo radial, facilitaría el
aumento de la capacidad de las plantas de metanol
Metanol de alta pureza grado federal AA, es empleado de manera
directa como combustible o materia prima para la elaboración del
aditivo para gasolina Metil-Térbutil-Éter (MTBE), así como varios
productos petroquímicos, entre los que se encuentran el
Formaldehido, Ácido acético, Metilmetracrilato y Poliacetatos.
APLICACIÓN:
Para producir grado federal AA de metanol refinado del gas-base natural, gas
de síntesis y nafta que usan Toyo engineering Corp´s (TEC´s) la síntesis de
gas genera tecnologías y propiedad de reactor de MRF-Z , el proceso. en una
planta gas-base natural, el gas de la síntesis se produce reformando el gas
natural con el vapor y/o usando oxigeno de alta-actividad el vapor reforma elcatalizador de "ISOP"
Economía: En las aplicaciones típicas de gas natural, aproximadamente
30GJ/tonelada-metanol, incluyendo servicios públicos, se requiere.
Instalaciones: Toyo ha acumulado experiencia con la licencia de 20
proyectos de metanol de la planta.
Referencia: Patente de EE.UU.: 6100303.
Concedente: Toyo Engineering Corporation (TEC) / Johnson MattheyPLC.
PROCESO
Syngas sección de preparación.- la materia prima se precalienta primero y
compuestos de azufre se eliminan en un desulfurador. 1 se añade vapor, y
la mezcla de materia prima y vapor se precalienta nuevo. Una parte de laalimentación se reforma adiabáticamente en pre-reformador 2the medio
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de la mezcla de material de alimentación de vapor se distribuye en tubos
de catalizador del reformador de vapor 3. y el resto se envía al TEC's
propiedad reformador intercambiador de calor'', TAF-X'' 4. Instalan en
paralelo con (3) como el reformado primario. el calor necesario para taf-x
es suministrada por la corriente efluente del reformador secundario 5.
Dependiendo de la capacidad de la planta, la TAF-x (4) y / o el reformador
secundario puede ser eliminado
El metanol sección de síntesis. El bucle de síntesis se compone de un
circulador combinado con el compresor (6), "MRF-Z" reactor (7),
alimentación / uenteeffl intercambiador de calor (8), un condensador de
metanol (9) y el separador (10). Actualmente, MRF-Z es el reactor de
reactor único en el mundo capaz de producir 5.000 - 6.000 t / d de
metanol en un recipiente de un solo reactor. la operación la presión es de
5 - 10 MPa. El gas de síntesis entra en el reactor MRF-Z (7) en 220 a 240 ° C
y sale a 260 a 280C normalmente. JM patentada catalizador de síntesis de
metanol se envasa en el lado de la carcasa del reactor. El calor de reacción
se recupera y se utiliza para generar efi ciencia de vapor en el lado del
tubo. Reactor de gas uenteeffl se enfría para condensar el metanol crudo.
El metanol crudo se separa en un separador (10). El gas sin reaccionar sedistribuye para la conversión adicional. Una purga es tomado del gas
reciclado utilizado como combustible en el reformador (3). Metanol
sección de purificación. el metanol crudo se alimenta a un sistema de
destilación de dos columnas, que se compone de una pequeña columna
relleno (11) y una columna de refinado (12) para obtener alta pureza
federal metanol de grado AA.
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6. OBTENCIÓN DE AMONIACO MEDIANTE
LA TECNOLOGÍA UHDE
La producción de amoníaco de gas natural, LNG, LPG o la nafta. El proceso
usa vapor convencional reformándose generación del gas de síntesis en la
sección de entrada, mientras la sección de síntesis comprende una sección
una vez directa seguida por un lazo de síntesis.
PROCESO
El proceso de Uhde y el diseño de plantas de amoniaco se basa en lospasos del proceso confiable y probada. Las características principales son
Un reformador primario superior alimentadas con un colector de salida de
frío.
Un reformador secundario con un quemador de vórtice circunferencial y
una magnetita basada en tres camas de síntesis radial de intercambio de
calor con uno o dos convertidores de síntesis.
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REFORMADOR PRIMARIO
Es un horno en el que se calienta puros tubos de catalizador por la quema
de combustibles, la temperatura de salida necesaria del proceso de gas es
de 800°C a un presión de 40 bares.
Gracias a los efectos combinados de fluencias, alteraciones de tensiones
térmicas y mecánicas y la oxidación interna y externa, LA VIDA UTIL DE
ESTE REFORMADOR ES LIMITADA.
REFORMADOR SECUNDARIO O REFORMADOR DE VAPOR UHDE
EL GAS DEJADO POR EL REFORMADOR PRIMARIO PASA al Reformador enla parte inferior.
Una vez en el reformador secundario, el gas pasa a través de un elevador
interno central en la cámara de combustión. Este diseño facilita la
canalización y elimina el estrés térmico entre la línea de transferencia y el
reformador secundario.
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Descripción del Proceso
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La planta de metanol consta de los pasos de proceso: destilación purificación
de alimentación, el reformado con vapor, la compresión de gas de síntesis,
síntesis de metanol y metanol crudo. La alimentación se desulfura y se mezcla
con vapor de proceso antes de entrar en el reformador de vapor. Este
reformador de vapor es un horno de caja superior como combustible tipo con
un sistema de salida encabezado frío desarrollada por Uhde. La reacción de
reformado se produce sobre un catalizador de níquel. Salida reformada gas es
una mezcla de H2, CO, CO2 y metano residual.
Que se enfría desde aproximadamente 880 ° C a la temperatura ambiente. La
mayor parte del calor del gas de síntesis se recupera mediante la generación
de vapor. BFW precalentamiento, calentamiento de destilación de metanol
crudo y precalentamiento de agua desmineralizada.
También, el calor del gas de combustión se recupera por alimentación /
alimentación de vapor de precalentamiento, la generación de vapor y
sobrecalentamiento, así como la presión de combustión síntesis de aire, que
oscila desde 30 hasta 100 bara (dependiendo de la capacidad de la planta)
antes de entrar en el bucle de síntesis.
El bucle de síntesis consiste en un compresor de reciclaje, alimentación /
efluente intercambiador, reactor de metanol, refrigerador final y separador de
metanol crudo. Reactor uhde metanol es un reactor tubular isotérmico con un
catalizador ºde cobre contenido en los tubos verticales y el agua hirviendo en el
lado de la venta.El calor de reacción metanol se elimina por evaporación parcial del agua de
alimentación de caldera, generando así 1 a 1,4 toneladas métricas de vapor
MP por tonelada métrica de metanol. Ventajas de este tipo de reactor son la
formación de subproductos bajo debido a las condiciones de reacción casi
isotérmicas, el calor alto nivel de recuperación de reacción, y control de
temperatura fácil mediante la regulación de la presión de vapor. Inerte para
evitar la acumulación en el bucle, una purga se retira del gas de reciclo y se
utiliza como combustible para el reformador
Metanol crudo que se condensó aguas abajo del reactor metano es tambor deexpansión para la destilación de metanol crudo. Cantidad de agua y pequeñas
de subproductos formados en la síntesis y la contenida en el metanol crudo se
eliminan mediante un sistema de destilación de ahorro de energía de tres
columnas.
Aplicación
Syngas se obtiene mediante proceso de reforming en dos pasos, seguido por
síntesis a baja presión.
Usado para incrementar la capacidad del proceso de reformado con vapor
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Pcc de metanol de lata pureza desde LPG y Nafta. Optimización de energía y
mayor confiabilidad Planta con capacidad instalada de 1250 MTPD
El total de la inversión incluido la planta de oxigeno es 10% < para grandes
plantas comparado con el vapor directamente reformado.
El costo para una planta de 5000 MTPD incluida la planta de oxigeno es de
US$350 millones
Está optimizado con respecto al consumo de energía baja y la máxima
fiabilidad. La planta más grande de un solo tren construido por Uhde tiene una
capacidad nominal de 1,250 tmpd.
Economía
Ideal para producción entre los 5000 y 7000MTPD
El gas de alimentación es comprimida (si se requiere), desulfurada, se adiciona
vapor de agua al gas y luego la mezcla de gas y vapor es recalentada y pre-
reformada. El gas y el vapor son enviados al reformador tubular
La mezcla pasa por la reacción de reformado, si hay CO2 se puede ajustar el
gas de Syntesis, para minimizar el hidrogeno.
El flujo de gas reformado pasa a la sección de destilación donde es
precalentado. Se enfría con agua y se obtiene metanol.
Figuras típicos de consumo (alimentación + consumo) rango de 7 a 8 Gcal por
tonelada de metanol y se depende sobre el concepto de plantas individuales
Plantas comerciales: once plantas se han construido y modernizado en todo
el mundo utilizando la tecnología de Uhde metanol
lincensor: Uhde GmbH es titular de una licencia de Johnson Matthey
Catalizadores de baja presión metanol (LPM) del proceso.