بررسي اثر غير فعال شدن كاتاليست سنتز بر روي فرايند توليد متانول

Investigation of synthesis catalyst deactivation on the production process of methanol

متانول يكي از سه محصول بسيار مهم صنايع شيميايي در دنيا بوده و مواد بسياري از آن مشتق مي شوند. همچنين با توجه به كمبود قابل پيش بيني منابع انرژي در آينده، مصرف مستقيم متانول به عنوان سوخت پاك و يا در توليد هيدروژن مصرفي پيل هاي سوختي، بسيار مورد توجه است. لذا در بسياري از پژوهش ها و مطالعات علمي مورد توجه گسترده قرار گرفته است. در اين مقاله شبيه سازي واحد توليد متانول انجام گرفته و تأثير ميزان جريان پرج لوپ سنتز و افت فعاليت كاتاليست سنتز بر روي فرايند بررسي شده است. بدين منظور از مفهوم دماي نزديكي به تعادل استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد با افزايش دماي نزديكي به تعادل و غير فعال شدن كاتاليست سنتز متانول، جريان سير كوله بيشتر شده و غلظت متانول در لوپ سنتز افزايش مي يابد كه به دنبال آن ميزان متانول توليدي كاهش مي يابد. به منظور جبران اين كاهش توليد، معمولاً ميزان پرج كاهش داده مي شود كه اين امر نيز منجر به افزايش جريان سيركوله در لوپ سنتز و افزايش توان مصرفي كمپرسور مي گردد. مجموع عوامل مذكور در نهايت مصرفي انرژي و در نتيجه هزينه هاي عملياتي واحد را بالا مي برد. بنابراين ديگر استفاده بيشتر از كاتاليست فرسوده به صرفه نخواهد بود و بهتر است در اولين فرصت كاتاليست تعويض گردد.

Methanol is one of the three most important chemical products in the world and many materials are derived from it. .Also, due to the predictable lack of energy sources in the future, direct use of methanol as a pure fuel or in the production of hydrogen fuel cells is very important. Therefore, methanol production has been widely considered in many scientific studies and researches. In this paper, the simulation of methanol production unit has been done and the effect of the flow rate of synthesis loop and the loss of activity of the synthesis catalyst on the process have been investigated. For this purpose, the concept of approach to equilibrium temperature has been used. The results show that by increasing the approach to equilibrium temperature and inactivating the methanol catalyst, the circulation flow increases, and the methanol concentration in the synthesis loop increases and the resulting amount of methanol is reduced. In order to compensate for this decrease in production, the purge flow rate is usually reduced, which also results in an increase in the circulation flow in the synthesis loop and in increasing the compressor power consumption. The total of these factors ultimately raises the energy consumption and, as a result, increases the operating costs of the unit. Therefore, no more use of the worn catalysts is beneficial, and it is better to replace the catalyst as soon as possible.