(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.