METANOL


(ICI LOW-PRESSURE PROCESS, ICI KATALCO) 

1. UYGULAMA

Doğal gazdan (nafta, ağır yağ fraksiyonları veya kömür de kullanılabilir), buharla sentez gazının, bundan da düşük-basınç ve yüksek sıcaklık koşullarında metanolün elde edildiği bir prosestir.

2. PROSESİN TANIMI

Metanol prosesi üç kısımda tamamlanır. I. Sentez gazının hazırlanması, II. metanol sentezi, III. metanol saflaştırma. Bu üç bölüm, ısı geri-kazanma ve geri-dönüş akımları nedeniyle birbiriyle sıkı bir ilişki içindedir.

I. Sentez Gazının Hazırlanması: Doğal gazın buharla reforming işlemine sokulmasıyla elde edilir. Gaz önce de-sülfürize ünitesine(1) gider; kükürdü temizlenir. Sonra bir saturatörden(2) geçirilir; burada proses kondensatı buharlaştırılarak proses buharı üretilir. Bir miktar daha proses buharı ilave edilir ve birleştirilen gazlar, reforming fırınında 880 0C sıcaklık ve 20 bar basınç altında bir nikel katalizör üzerinden reaksiyona sokulur. Elde edilen sentez gazı bir karışımdır; hidrojen karbon oksitleri, buhar ve reaksiyona girmemiş metan. Gaz karışımı buradan soğutucuya gider çevre sıcaklığına kadar soğuduktan sonra, kompresörle sentez basıncına sıkıştırılır ve sentez bölümüne geçer.

II. Metanol Sentezi:<D> Sentez bölümü, bir sirkülatör(3), konverter (dönüştürücü)(4), ısı kazanma, değiştiriciler ve ayırıcıdan(5) oluşur. Büyük fabrikalarda bu bölümün çalışma basıncı 80-100 bar arasındadır Konverterde bakır bazlı bir katalizör bulunur ve çalışma sıcaklığı 240-270 0C dir.

Reaksiyon, denge konumuyla kontrol edilir; konverter çıkışında metanol konsantrasyonu nadiren %7 yi aşar. Konverter akımı 40 0C ye soğutularak metanol yoğunlaştırılır ve reaksiyona girmemiş gazlar sirkülatöre geri döndürülür. Geri-dönen gaz akımının bir kısmı, azot, argon, metan ve fazla hidrojeni uzaklaştırmakta kullanılır. Bu kısımdan, reformerde yakıt olarak faydalanılır.

III. Metanol Saflaştırma: Ayırıcıdan çıkan ham metanol, su ve az miktarda yan ürünler içerir; bunlar, iki-kolonlu bir distilasyon sistemiyle uzaklaştırılır. Birinci kolon(6), eterler, esterler ve düşük kaynayan hidrokarbonlar gibi hafif ürünleri ayırır. İkinci kolon(7)da su, yüksek alkoller ve yüksek hidrokarbonlar ayrılır.

3. EKONOMİK DURUM

Üretim maliyetleri, doğal gaz fiyatları ve kapital miktarlarına göre değişir. Ham madde ve yakıt gereksinimi, 1 ton metanol için 7.0-7.8 Gkal dir (28-31 MM Btu/ton metanol). Kapital miktarı, yerleşim yerine bağlıdır. Günde 2 000 ton metanol üretimi yapan bir fabrika için, 250-300 milyon US$ dolayında bir yatırım gerekir.

4. KURULU İŞLETMELER

ICI Prosesiyle çalışan 44 metanol fabrikası vardır. 4 Fabrika da inşaat safhasındadır (1990).

5. REFERANSLAR

Hydrocarbon Processing, March 1991, p.121-192 (ICI Katalco), November 1985, P.144 (Imperial Chemical Industries PLC), P.145 (Lurgi), P.146 (Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.), November 1981; Chemical Economy Eng. Review, May 1985.