ану через метил хлорид з подальшим омиленням, і, нарешті, неповне окислення метану на каталізаторах під тиском.
З перерахованих методів промисловістю було освоєно отримання метанолу сухою перегонкою деревини. Але цей спосіб має свої недоліки:
мала потужність;
використання дорогого і дефіцитного сировини (через 1м3 березових дров можна отримати лише 5-6 кг метанолу);
велику кількість домішок;
підвищена витрата енергії;
висока собівартість кінцевого продукту;
В даний час, цей метод, колишній єдиним освоєним промисловістю процесом втратив своє значення і витіснений синтезом метанолу з оксиду вуглецю і водню на каталізаторах.
Останні агрегати метанолу досягають великої одиничної потужності - 750 000 т/рік.
Ректифікація метанолу - сирцю відбувається в ректифікаційної колоні з клапанними тарілками. Живлення подається у вигляді рідини нагрітої до температури кипіння.
Наведемо коротку характеристику методу виробництва на Губахінського М - 750, розробленого фірмою ICI (Англія)/8 /.
Початковою сировиною для виробництва метанолу є природний газ.
Процес отримання синтез газу, необхідного для синтезу метанолу, заснований на каталітичної конверсії вуглеводнів природного газу з водяною парою в трубчастої печі в присутності нікелевого каталізатора при тиску Р=18 кг/см2 і t=8600С (на виході з реакційних труб).
Синтез метанолу передбачається під тиском 80 атмосфер і температурі 210-2700С в присутності медьсодержащего каталізатора.
Отгонка домішок, які у метанолі-сирці, передбачена в послідовних колонах попереднього і основного ректифікації без тиску.
Описаний метод отримання метанолу крім зазначених основних стадій включає в себе ряд допоміжних і в цілому складається з наступних стадій:
компримирование природного газу відцентровим компресором з Р=30 кг/см2;
двоступенева очистка природного газу від сірчистих сполук (гідрування і поглинання);
каталітична конверсія вуглеводнів з водяною парою в трубчастої печі при Р=18 кг/см2 і T=8600С;
компримирование отриманого синтез газу з Р=14,6 кг/см2 до Р=81 кг/см2 відцентровим компресором з подачею його на всас циркуляційного компресора циклу синтезу метанолу;
синтез метанолу при тиску приблизно Р=80 кг/см2.
двох стадийная ректифікація метанолу-сирцю.
Виробництво метанолу складається з наступних блоків:
блоку сіркоочищення і конверсії у складі одного агрегату сіркоочищення і двох агрегатів конверсії природного газу;
блоку компресії в складі одного компресора природного газу, одного компресора синтез газу і одного циркуляційного компресора;
блоку синтезу метанолу у складі двох агрегатів синтезу;
блоку ректифікації метанолу-сирцю у складі одного агрегату попередньої ректифікації і 2-х агрегатів основний ректифікації.
До складу виробництва метанолу також входять:
допоміжний котел;
установка демінералізації річкової води;
оборотний цикл;
факельна установка;
склад метанолу з насосною і наливний естакадою.
Основне обладнання (реактори, колони, компресори) встановлено без резерву і розраховано на річний цикл роботи із зупинкою для проведення ремонтів.
3. Обґрунтування оптимальних параметрів технологічного процесу
Розглянемо діаграму txy для системи метанол-вода при атмосферному тиску.
Рис. 3.1 - Залежності температури кипіння і конденсації від складу рідини і пара
На діаграмі txy по осі абсцис відкладені склади рідини (метанолу) і пари, а по осі ординат - температури t для умов постійного тиску. Верхня крива називається лінією конденсації, нижня - лінією кипіння. З побудованої діаграми видно, що пара конденсується при температурі, яка вище температури кипіння метанолу. Крім того, температура кипіння суміші нижче температури кипіння чистого ВК і вище температури кипіння чистого. У міру збільшення вмісту в суміші НК температура кипіння знижується.
Кожному певному значенню концентрації х в рідкій фазі в стані рівноваги відповідає цілком певний значення концентрації у * в паровій фазі (знаком * відзначають величину, що відноситься до рівноважного стану). Математично це виражаєть...
