ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчеты агрегатов синтеза метанола. Г. Б. Симонов, Л. П. Ищенко из "Справочник азотчика Т 1" Считая на объем газа, приведенный к нормальным условиям. [c.439] Ниже показано влияние различных технологических факторов на процесс синтеза метанола в производственных условиях. [c.439] Температурный режим. Синтез метанола проводят на цинкхромовых катализаторах при 335—400 °С. Оптимальная температура процесса находится в интервале 360—380 С, в этих условиях на катализаторе достигается максимальный выход метанола-сырца с минимальным содержанием в нем продуктов побочных реакций. [c.439] В табл. У-ЗО приведены практические данные о температурах в полочной колонне синтеза метанола в начале п в конце пробега катализатора при различном соотноше-ни Нз СО в циркуляционном газе и давлении 300 ат. [c.439] П р и м еч ан и е. Первые циц ры обозначают темнературу в начале пробега катализатора, вторые—в конце пробега. [c.439] Конденсация метанола-сырца происходит в водяных холодильниках-конденсато-рах при охлаждении газовой смеси до 30—35 °С. При этой температуре и 300 ат содержание нескондеисировавшегося метанола в циркуляционном газе составляет 0,15—0,25 объемн. %. В случае охлаждения циркуляционного газа до более низкой температуры ухудшается качество метапола-сырца вследствие увеличения содержания в нем пизкокипящих примесей (например, эфиры и др.). [c.440] Давление в системе. Синтез метанола на различных установках ведут под давлением от 250 до 400 ат. В этом процессе давление сказывается на выходе продукта в большей степени, чем в процессе синтеза аммиака. [c.440] В последнее время созданы более активные катализаторы, позволяющие вести синтез метанола на чистом газе при 50 ат. [c.440] При соотношении Из СО в реакционной смеси, близком к 4 1, выход метанола, по данным ГИАП, пропорционален давлению в степени 1,3—1,5. Если соотношение Нз СО больше, давление влияет на выход метанола в меньшей степени и при Нз СО = = 10—12 изменение выхода примерно пропорционально давлению. [c.440] Достаточно интенсивно синтез метанола протекает под давлением 300 ат, но при этом необходимо поддерживать низкое содержание инертных примесей в цикле (не более 15%) путем удаления из него части циркуляционного газа (продувка). [c.440] Под давлением 400 ат при низком содержании инертных газов в цикле и соотношении (Нз СО) 6 синтез метанола проводить сложнее из-за трудностей отвода тепла реакции и регулирования температурного режима процесса. Для обеспечения равномерной производительности агрегатов синтеза метанола в течение всего пробега катализатора (кампании) целесообразно увеличивать давление в системе по мере снижения активности кач ализатора. Для большинства отечественных установок синтеза метанола принято давление 300 ат. [c.440] Перепад давления в цикле синтеза для агрегатов с несовмещенной колонной синтеза и с поршневым циркуляционным компрессором составляет 20—25 ат, для агрегатов с совмещенной колонной и центробежно-циркуляционным компрессором он равен 10—15 ат при отсутствии фильтра для очистки циркуляционного газа от масла. [c.440] Состав свежего газа. В свежем газе должны отсутствовать катализаторные яды (органические и неорганические соединения серы и карбонилы железа) и содержаться не очень много двуокиси углерода, которая реагирует о водородом, образуя воду, что приводит к уменьшению концентрации СН3ОН в метаноле-сырце. Примеси хшертных газов (СН4, N3 и Аг) нежелательны, так как в их присутствии снижается эффективное давление (стр. 417) нри синтезе. [c.440] Соединения серы должны отсутствовать в газе. [c.440] Чистозвонов 43 показал, что, например, при содержании в реакционной газовой смеси 3—5 мг/м Нз8 и 10—47 мг/м С08 выход метанола уменьшается более чем в 1,5 раза по сравнению с его выходом на чистом газе. [c.440] Объемная скорость и состав циркуляционного газа. Объемная скорость зависит от давления, активности катализатора и соотношения Нз СО в циркуляционном газе. На малоактивном катализаторе (на основе СГ3О3) автотермичный нроцесс удавалось вести при объемной скорости около 20 ООО и Нз СО = 2,5. С нрименением более активного катализатора (на основе СгОд) объемную скорость увеличивают до 40 ООО и соотношение Нз СО до 4—6. [c.440] С увеличением объемных скоростей улучшается отвод реакционного тепла и ухудшаются условия протекания побочных реакций (образование метана, эфиров, высших спиртов, кислот и т. д.), но снижается съем метанола (Л% СН3ОН). Поэтому требуется увеличение поверхности предварительного теплообменника в колонне. Производительность катализатора хотя и возрастает с повышением объемной скорости, однако при выборе величины последней необходимо учитывать энергетические затраты, поскольку при очень высоких объемных скоростях (более 60 ООО ч ) значительно увеличивается расход электроэнергии на циркуляцию газа. [c.440] Однако следует отметить и некоторые достоинства работы с низким содержанием СО в циркуляционном газе увеличение пробега катализатора с 4—6 до 10—12 мес., более простое регулирование процесса, улучшение качества метанола-сырца и уменьшение карбонильной коррозии аппаратуры и коммуникаций. [c.441] Карбонильная коррозия углеродистой стали под высоким давлением протекает более интенсивно с увеличением содержания СО в газе и повышением температуры от 50 до 200 °С при 200 С наблюдается максимальная коррозия. Процесс коррозии может быть замедлен при изготовлении горячих участков труб из хромистой стали (3% Сг), а также их внутренней футеровке медью или нержавеющей сталью, менее подвергающейся коррозии, чем обычная углеродистая сталь. [c.441] Вернуться к основной статье