1. Care sunt domeniile principale, promițătoare ale utilizării metanolului? Ce tipuri de materii prime sunt utilizate pentru sinteza sa?
Metanolul este utilizat pe scară largă pentru fabricarea materialelor plastice, a fibrelor sintetice, a cauciucului sintetic, ca solvent, etc.
Aplicațiile se extind toate metanol: este deosebit produs promițătoare pentru transportul energiei pe distanțe lungi, o posibilă componentă a benzinei cu motor, ca materie primă pentru sinteza microbiologică, etc ...
Principala sursă de materii prime în prezent este gazul natural. În același timp, combustibilul solid are o anumită importanță și ca materie primă. Dezvoltarea procesului de gazeificare a cărbunelui pentru a produce gaz de sinteză care conține H2, C02, CO, se poate schimba bazei materiale producerea structurii metanol prime și, astfel, incomod pentru a transporta cărbune pentru a fi transformată într-o soluție convenabilă pentru depozitarea, transportul și utilizarea metanolului.
Faceți o schemă funcțională pentru obținerea gazului pentru sinteza metanolului. Ce o deosebește de schema de obținere a gazului de proces pentru sinteza amoniacului?
3. Elaborați o schemă funcțională pentru sinteza metanolului, luând în considerare formarea de reacții adverse.
Principala reacție a procesului
În același timp, mai ales cu o scădere a presiunii sau o creștere a temperaturii peste nivelul optim, pot să apară următoarele reacții adverse:
Cantitatea acestor sau a altor produse secundare în amestecul de producție depinde nu numai de temperatură și presiune, ci și de compoziția amestecului gazos inițial, de selectivitatea și de starea catalizatorului. Cea mai importantă impuritate, de regulă, este metanul.
4. Care sunt proprietățile catalizatorilor de sinteză a metanolului?
Folosit pentru sinteza metanolului, catalizatorul trebuie să aibă o selectivitate ridicată, adică. E. Maxim accelera formarea de metanol în timp ce suprimarea reacțiilor secundare. Cele mai bune au fost catalizatorii, principalele componente ale cărora sunt oxidul de zinc sau cuprul.
Metaboliții de sinteză a metanolului sunt foarte sensibili la otrăvurile catalitice, astfel încât prima etapă a procesului este purificarea gazului din compușii cu sulf. Compușii sulfului otrăvesc catalizatorii zinc-crom în mod reversibil, catalizatori care conțin cupru - ireversibil. De asemenea, este necesar să se purifice bine gazul din carbonil de fier, care este format ca urmare a interacțiunii dintre monoxidul de carbon și hardware-ul hardware. Pe catalizator, carbonilul de fier se descompune prin eliberarea fierului elementar, care contribuie la formarea metanului.
5. Justificați condițiile optime pentru sinteza metanolului. Analizați efectul temperaturii, presiunii și vitezei spațiului de gazare asupra randamentului de metanol. Care este motivul pentru limitarea creșterii presiunii?
Pe măsură ce viteza volumului de gaz crește, randamentul metanolului scade. Această regularitate se bazează pe faptul că, odată cu creșterea vitezei spațiului, timpul de contact al gazului cu catalizatorul scade și, în consecință, concentrația de metanol în gazul care părăsește reactorul.
Cu toate acestea, datorită volumului mai mare de gaz per unitate de timp prin același volum de catalizator, crește productivitatea acestuia din urmă.
În comparație cu toate procesele laterale, producția de alcool metilic are loc cu scăderea maximă a volumului, prin urmare, în conformitate cu principiul Le Chatelier, o creștere a presiunii schimbă echilibrul spre formarea alcoolului metil. Deoarece procesul este exotermic, pe măsură ce temperatura este ridicată, echilibrul se deplasează spre stânga și scade gradul de echilibru al conversiei gazului de sinteză în alcoolul metilic. În același timp, la temperaturi insuficiente, viteza procesului este extrem de mică. Prin urmare, în industrie, procesul se desfășoară într-un interval de temperatură îngust, cu oscilații de 20-30 ° C.
6. Care este motivul pentru schema de circulație a sintezei metanolului?
Prin creșterea viteza spațială la 100 000 h -1, conversia amestecului inițial într-o singură trecere este redusă, dar modelul ciclic cu cantitatea de gaz de recirculare produsă de alcool metilic este crescut, deoarece conversia scade mai lent decât viteza spațială este crescută
7. De ce este necesar să scoateți o parte din gazul circulant din ciclu?
În timpul circulației în gazul de sinteză, impuritățile inerte (metan, azot, argon) se acumulează și concentrația lor este reglată prin suflarea parțială a gazului.
8. Faceți o schemă funcțională pentru sinteza metanolului. Desenați o schiță a coloanei de sinteză.
În schimbătorul de căldură 1, gazul este încălzit la 330-340 C și prin tubul central, care adaposteste incalzitor electric 3 este alimentat în partea superioară a coloanei și trece succesiv cinci paturi de catalizator 4. După fiecare strat de catalizator cu excepția ultimei coloane se introduce o anumită cantitate de frig circulant gaz 2 pentru a menține temperatura necesară. După al cincilea gaz pat catalitic este trecut la un schimbător de căldură, unde este răcit de la 300-385 la 130 OC, și apoi într-un condensator de tip frigider „țeavă în țeavă“ 4. Aici gazul este răcit la 30-35 ° C și produse condensate de sinteză.
9. Care sunt caracteristicile producției de metanol la presiune scăzută?
Procesul de producere a metanolului la presiune scăzută implică practic aceleași etape, dar are și unele particularități.
Datorită reducerii temperaturii de sinteză la presiune scăzută, procesul se desfășoară în condiții apropiate de echilibru, ceea ce mărește productivitatea unității.
Concentrarea și producerea reactoarelor pentru realizarea procesului la o presiune este mai ușoară datorită condițiilor mai slabe de sinteză. În acest caz, se folosesc reactoare, atât mine cât și tubulare. În reactoarele pentru sinteza la presiune scăzută, se acordă o atenție deosebită chiuvetei, deoarece catalizatorii care conțin cupru sunt mult mai sensibili la fluctuațiile de temperatură decât catalizatorii cromici de zinc. În reactoarele miniere, regimul de temperatură este reglat prin by-pass, gazul rece este introdus prin intermediul unor comutatoare speciale. În reactoarele tubulare, catalizatorul se află în tuburi răcite cu apă clocotită. Temperatura catalizatorului este menținută constantă pe toată lungimea reactorului prin intermediul regulatoarelor de presiune, cu supraîncălzirea catalizatorului fiind practic eliminată. Descărcarea catalizatorului uzat se realizează prin îndepărtarea grătarelor de grătare. Diametrul reactoarelor ajunge la 6 m la o lungime de 8 - 16 m.
10. În ce domenii este îmbunătățită producția de metanol?
Utilizarea metanolului pentru producerea acidului acetic, purificarea apei uzate de la compușii azotului dăunători, pentru producerea de proteine furajere este extinsă considerabil. Recent, se sugerează că metanolul va găsi o aplicație largă ca sursă de energie, combustibil gazos pentru centrale termice, combustibil pentru motoare și ca o componentă a benzinelor auto. Datorită adăugării de metanol, proprietățile antideton de benzină sunt îmbunătățite, eficiența motorului este mărită și
păstrarea substanțelor nocive în gazele de eșapament. Extinderea domeniului de aplicare al metanolului necesită măsuri viguroase de îmbunătățire a producției sale. Există mai multe domenii-cheie: extinderea unității de echipamente de putere, folosind prelucrarea beskonversionnoy syngaz care combină sinteza metanol la producerea altor produse industria azotic, utilizarea compresoarelor centrifugale. Fiabilitatea funcționării compresoarelor centrifuge, ca mașină cea mai complexă și responsabilă a liniei de producție, este în același timp un criteriu pentru fiabilitatea și stabilitatea întregii operațiuni agregate.
11. Protecția mediului în producerea de metanol.
A doua sursă de poluare a biosferei în producerea de metanol este apa uzată. Acestea conțin până la 0,3% metanol și alți compuși conținând oxigen de carbon. În principiu, acestea reprezintă apă din zgură și recipiente de spălare împreună cu deșeurile din etapa de purificare a metanolului. Apă tratarea completă a apei reziduale se realizează numai prin tratamentul biologic al acestora. Oxidarea biologică se efectuează în aerotanci cu nămol activat. Concentrația maximă admisă de metanol în apele uzate,
Articole similare
-
Producția de metanol - tehnologie de producere a metanolului și a formaldehidei
-
Planul de afaceri pentru producția de metanol este un exemplu
-
Un rezumat al economiei cu privire la modul în care este organizată producția de bunuri
Trimiteți-le prietenilor: