Produktionsanlage zur Synthese von deuteriertem Methanol
Kurzbeschreibung
Diese Produktionsanlage dient zur Synthese und Aufreinigung von deuteriertem Methanol (D4‑MeOH) aus Deuterium und CO₂. Die Anlage kombiniert einen druckgeführten Festbettreaktor mit einer integrierten Destillationseinheit zur Abtrennung von Methanol und Nebenprodukten.
Auslegungsdaten
- Reaktordruck: 50 bar(g)
- Destillationsdruck: 4 bar(g)
- Reaktortemperatur: 300 °C
Reaktor- und Prozessmerkmale
- Reaktor: Festbett-Rohrreaktor mit zwei beheizten Zonen
- Innendurchmesser: ca. 50 mm
- Höhe: ca. 1.000 mm
- Vorheizzone (inert) + Katalysatorzone
- Betriebsweisen:
- Kontinuierlicher Betrieb mit definierter Gasdosierung
- Präzise Einstellung der Eduktverhältnisse
- Produktabtrennung:
- Gas-/Flüssigabscheider mit kontinuierlicher Ausschleusung
- Nachgeschaltete Destillationskolonne zur Trennung von D4-MeOH und D₂O
- Kreislaufsystem:
- Gaszirkulation mittels Pumpe
- Einstellung definierter GHSV und Zusammensetzungen
Automatisierung
- Prozessleitsystem: Siemens S7‑1500
- HMI-basierte Prozessführung mit Rezeptbetrieb
Systembeschreibung
Die Anlage ist modular aufgebaut und besteht aus einem Reaktormodul sowie einem separaten Destillationsmodul zur Produktaufarbeitung. Die Synthese erfolgt über die Umsetzung von CO₂ mit Deuterium in einem druckgeführten Festbettreaktor unter definierten Betriebsbedingungen
Die Ausführung entspricht den Anforderungen für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX Zone 2). Ein mehrstufiges Sicherheitskonzept mit geeigneter Sensorik, Abschaltungen und Druckabsicherungen stellt einen sicheren und zuverlässigen Betrieb sicher. Dazu zählen unter anderem eine druckgekapselte Ausführung des Reaktorbereichs sowie eine kontinuierliche Überwachung relevanter Prozessparameter.
