ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез кислородсодержащих соединений из окиси углерода и водорода. Производство метанола из "Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза" НЫЙ состав. Кроме воды и спиртов в нем находятся альдегиды, карбоновые кислоты, кетоны, ацетали, сложные эфиры. Спирты составляют основную массу органических продуктов, причем они являются главным образом первичными. Из них в преобладающем количестве образуются изобутиловый, н-пропиловый и метиловый спирты, в том числе до 50% изобутанола. Интересным является тот факт, что из высших спиртов больше всего обнаружено таких, которые имеют разветвление углеродной цепи в а-положении к карбинольной группе. [c.733] В настоящее время в связи с разработкой более экономичного метода производства изобутилового спирта реакцией оксосинтеза из пропилена главное практическое значение из всех рассмотренных процессов имеет синтез метанола. [c.734] Метанол представляет собой бесцветную жидкость (т. кип. [c.734] Раньще метанол получали сухой перегонкой древесины (древесный спирт), но этот метод полностью вытеснен синтезом из окиси углерода и водорода, который осуществлен в крупных масштабах во всех передовых странах. Кроме того, метанол является одним из продуктов при газофазном окислении низших парафинов. [c.734] Основное количество метанола расходуется для производства формальдегида. Он также является промежуточным продуктом в синтезе сложных эфиров (метилметакрилата, диметилтерефталата, диметилсульфата) и применяется как метилирующий агент (получение метиламинов, диметиланилина). Некоторое количество метанола используют в качестве растворителя, но ввиду высокой токсичности его целесообразно заменять другими веществами. [c.734] На промышленных установках синтеза метанола чаще всего работают при 200—350 ат, 370—420 °С и объемной скорости 10 000—35 000 Ч- (время контакта 10—40 сек). В этих условиях фактическая степень конверсии в реакторе составляет 10—20%. Более высокой температуре соответствуют более высокое давление и объемная скорость. [c.736] Технология синтеза метанола. Для производства метанола применяют синтез-газ, полученный окислительной конверсией метана водяным паром и имеющий состав, близкий к соотношению С0 Н2=1 2. [c.736] По конструкции реакционного узла и ряду технологических характеристик синтез метанола подобен процессам газофазного гидрирования, с которыми его сближает обратимость и высокая экзотермичность, применение одинаковых типов гетерогенных катализаторов, высоких давлений и рециркуляции непревращенных реагентов. В этом отношении синтез метанола имеет много общего также и с производством аммиака из азота и водорода. [c.736] Ввиду высокой экзотермичности реакции и необходимости достаточно точного регулирования температуры, повышение которой отрицательно сказывается на равновесии и избирательности процесса, в первоначальных типах реакторов для отвода тепла использовали внутренние охлаждающие устройства. В новых аппаратах катализатор размещается на полках, в пространство между которыми вводится дополнительное количество холодного синтез-газа для снижения температуры смеси, подвергаемой превращению в метанол. Для удобства замены катализатора и во избежание ослабления корпуса аппарата, рассчитанного на работу при высоком давлении, полки с катализатором размещают в специальной коробке. Такой тип реактора применяется для процессов гидрирования, и его схема изображена на рис. 129, б (стр. 720). Для предохранения от водородной коррозии реактор выполняют из легированной стали. Это же необходимо для снижения образования пентакарбонила железа Fe( O)s, который при термическом разложении выделяет мелкодисперсное железо, катализирующее нежелательные побочные реакции образования метана и двуокиси углерода. [c.736] После очистки от СО2 газ сжимается до нужного давления (200—350 ат) в следующих ступенях компрессора I, охлаждается в теплообменнике 4, отделяется от масла и воды в аппарате 5 и поступает на смешение с циркуляционным газом в смесителе 9. [c.737] Циркуляционный газ, потерявший часть давления на преодоление сопротивлений в аппаратуре, дожимают до рабочего давления в циркуляционном компрессоре 6, охлаждают в теплообменнике 7 и отделяют от масла и воды в аппарате 8. После этого в смесителе 9 он смешивается со свежим газом, подготовка которого была описана раньше. [c.737] Г аз предварительно очищают от небольших количеств образо-вавшегося п дхакарИпидла железа в адсорбере 10, заполненном активированным углем, и далее поток газа разделяется на две чэг сти. Одна из них подогревается в теплообменнике 11 горячими реакционными газами и подается на синтез в колонну 13. В период пуска колонны 13 газ подогревают в специальном электроподогре-вателе 12, который при стационарном режиме процесса отключают. Другая часть газа остается холодной и поступает в пространство между слоями катализатора в колонну 13 для охлаждения газов и съема выделяющегося тепла. [c.737] В нем есть также небольшие примеси других побочных веществ. Дальнейшая переработка метанола-сырца с целью получения товарного продукта осуществляется путем ректификации, совмещенной с экстрактивной перегонкой. При простой ректификации отделяют наиболее летучий диметиловый эфир и тяжелый остаток, состоящий из высших спиртов. Экстрактивная перегонка с водой требуется для отделения близкокипящих примесей и для разрущения азеотропных смесей, к образованию которых способны примеси сырого метанола. При этом метиловый спирт остается в воде и затем отгоняется от нее острым паром. Выход метанола в конечном счете составляет 84—87%. [c.738] Вернуться к основной статье