Tárgy №12 metanol előállítási
1. Milyen ígéretes alkalmazási területét metanol? Milyen felhasznált nyersanyagok szintézisének?
Metanol széles körben használják műanyagok gyártására, szintetikus szálak, szintetikus gumi, mint oldószer, és így tovább. D.
Alkalmazások kiterjesztése minden metanol: ez különösen ígéretes termék energia közlekedés nagy távolságok, egy lehetséges eleme motorbenzin, nyersanyag mikrobiológiai szintézis, stb ...
A fő forrása a nyersanyagok a jelen földgáz. Ugyanakkor egy bizonyos értéket, mint a nyersanyag, és fenntartja a szilárd tüzelőanyag. Fejlesztési a szén gázosítása termelni szintézis gáz tartalmú H2, C02, CO, megváltoztathatja a nyersanyag alapszerkezet metanol előállítási és így kényelmetlen szállítani szenet kell alakítani egy kényelmes tárolás, szállítás és a metanol.
Készítsen egy funkcionális blokkvázlata részesülő gáz metanol szintézis. Mi különbözteti meg a folyamatot gázfogadó rendszer szintézisének ammónia?
3. Készítsen egy funkcionális metonola szintézist szemléltet, amely figyelembe veszi a kialakulását mellékreakciók vegyületek.
A fő reakció lefolyását
Ezzel egyidejűleg, különösen, ha a nyomás csökken, vagy a hőmérséklet fölé emelkedik az optimális előfordulhat, és a következő mellékreakciók:
Az összeg bizonyos vegyületek oldalán productional nem nly keveréket függ a hőmérséklet és a nyomás, hanem az összetétele a betáplált gázkeverék, a szelektivitás és a katalizátor körülmények között. A legjelentősebb szennyezést tipikusan metán.
4. Mi tulajdonságokat kell egy metanol szintézis katalizátor?
Szintéziséhez használt metanol, a katalizátor kell rendelkeznie nagy szelektivitást, azaz. E. Maximális felgyorsítja a kialakulását metanolt, miközben elnyomja mellékreakciókat. A legjobb katalizátor jelentek meg, a fő összetevője a cink-oxid vagy réz.
metanol szintézis katalizátorok különösen érzékenyek a katalizátormérgekre, így az első lépés ebben a folyamatban a tisztítás kéntelenítő. Kénvegyületek mérgezik a cink - reverzibilisen krómkatalizátor, réztartalmú katalizátort - visszafordíthatatlanul. Szintén szükséges gondos tisztítása gáz karbonil vas, ami úgy alakul ki reakciójával szén-monoxid és a vas hardver. Karbonil vas a katalizátort elbontjuk felszabadulását elemi vas, amely elősegíti a kialakulását a metán.
5. Indokoljuk optimális metanol szintézis körülmények között. Tekintsük a hatása a hőmérséklet, nyomás, gáz óránkénti térsebessége metanol hozam. Mi okozta a korlátozás a nyomás emelkedése?
A növekvő gáz térfogatát metanol termelés aránya miatt. Ez a mintázat a tényen alapul, hogy a növekvő térsebesség csökkenti az érintkezési időt a gáz a katalizátorral, és ezért, a metanol-koncentráció a gázban a reaktort elhagyó.
Azonban, mivel a nagyobb gáztérfogat egységnyi idő keresztül ugyanazt a katalizátor-térfogatot, az utóbbi a termelékenység növekedését.
Összehasonlítva a mellékreakciók a készítmény metil-alkoholt egy maximális csökkenést mennyiségét, így a elvével összhangban a Le Chatelier nyomásnövekedés eltolja az egyensúlyt képződése irányába metil-alkohol. Mivel a folyamat exoterm, a hőmérséklet emelkedik egyensúlyi balra tolódik, és az egyensúlyi konverziós foka szintézis gáz metanolt csökken. Ugyanakkor, a folyamat sebessége elegendően magas hőmérsékleten rendkívül alacsony. Ezért a folyamat zajlik az iparban egy szűk hőmérséklet-tartományban ingadozások az 20-30 ° C-on
6. A metanol szintézis miatt a keringető kör?
Növelésével a térsebesség 100 000 h-1, az átalakítás a kiindulási elegy egy menetben csökken, de a ciklikus minta recirkulációs gáz mennyisége előállított metil-alkoholt növekedett, mivel a konverziós lassabban csökken, mint a térsebesség növeljük
7. Miért van szükség, hogy távolítsa el a ciklus egy része gáz a ciklusban?
Amikor kering a szintézis gáz összegyűljön inert szennyeződések (metán, nitrogén, argon) és koncentrációját úgy állítjuk be, részleges nyílás gáz áramokat.
8. Tedd funkcionális metanol szintézis rendszer. Döntetlen szintézis oszlopban vázlatot.
Az 1 hőcserélő, a gáz-ra melegítjük 330-340 ° C, és a központi cső, amely házak elektromos fűtés 3 szállítjuk, hogy a tetején az oszlop, és átadja egymás öt katalizátorágyat 4. minden egyes katalizátor-réteg, kivéve az utolsó oszlopot bevezetett egy bizonyos mennyiségű hideg keringő 2 gáz fenntartani a kívánt hőmérsékletet. Miután az ötödik katalizátorágy gázt átvezetik a hőcserélőn ahol lehűl 300-385 130 OC, majd hűtőszekrényben-típusú kondenzátor „cső a csőben” 4. Itt a gáz úgy lehűl, hogy 30-35 ° C-on és sűrített termékeket szintézis.
9. Mik a jellemzői a metanol előállítására alacsony nyomáson?
metanol előállítási folyamat egy alacsony nyomású magában lényegében ugyanazokat a lépéseket, de van néhány funkciók.
Csökkenése következtében a szintézis hőmérséklet alacsony nyomású eljárást körülmények között hajtjuk végre közel egyensúlyi, amely lehetővé teszi, hogy növelje a gép termelékenysége.
Koncentráció és gyártása reaktorok eljárás foganatosítására olyan nyomáson könnyebb, köszönhetően enyhébb szintézis körülményei között. Ha ezt használjuk, mint egy tengely reaktor és a cső alakú. A reaktorok a szintézis a kisnyomású különös figyelmet fordítanak hőelvonást, mivel a réztartalmú katalizátort képest cink - króm lényegesen érzékenyebbek a hőmérséklet-ingadozások. A tengely reaktor hőmérsékletét rezsim vezérelhető elkerülő, hideg át injektált gáz speciális eloszlása eszközök. A cső alakú reaktorok, a katalizátort a csövekben hűtjük forró vízben. A katalizátor hőmérsékletét állandó értéken tartjuk a teljes hossza a reaktor keresztül nyomásszabályozó, a katalizátor túlmelegedését gyakorlatilag ki vannak zárva. Unloading kimerült katalizátor bevételt eltávolításával a rácsok. Az átmérője a reaktor 6 m hosszúságban 8 - 16 m.
10., amely irány a javulás a metanol előállítására?
Jelentősen kibővíti a metanolt alkalmazunk ecetsavat termeljen szennyvíz káros nitrogénvegyületek, a termelés takarmány fehérje. Az elmúlt években, hogy a metanol lesz széles körben használják energiaforrásként gáznemű üzemanyag hőerőművek, üzemanyag- és komponenseként motorbenzinek. Metanol hozzáadásával javított kopogásgátló tulajdonságait a benzin, és javul a motor hatékonysága csökken
tartja a káros anyagok a kipufogógázok. Kiszélesítve a metanol igényel energikus intézkedéseket, hogy javítsa a termelést. Számos kulcsfontosságú területen: bővítés elektromos berendezések egység, feldolgozás alkalmazásával beskonversionnoy szintézisgáz kombináló metanol szintézis a termelés más termékek salétromsav iparban, a használata a centrifugális kompresszorok. A megbízhatóságot a centrifugális kompresszor, mint a legösszetettebb és felelős gép gépsor berendezés, az ugyanabban az időben mérni a megbízhatóság és a stabilitás a szintézis egység egészére.
11. A környezet védelme a metanol előállítására.
A második forrás szennyeződésének a bioszférában metanol termelés - szennyvíz. Ezek tartalmazott 0,3% metanolt és egyéb oxigéntartalmú szénvegyületek. Alapvetően ez a víz a mosás a konténerek és salakok, valamint a hulladék a metanol tisztítási lépéseket. Csaknem teljes szennyvíztisztító csak úgy érhető el, ha a biológiai kezelést. A biológiai oxidáció végezzük eleveniszapos levegőztető medence. A maximálisan megengedhető koncentrációban metanolban az elfolyó,