ПОЛУЧЕНИЕ ИСХОДНОГО ГАЗА ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА

В качестве источника сырья для производства продуктов нефтехимической промышленности стали использовать метан из природного газа. Конверсией метана с водяным паром или реакцией с кислородом получали газ синтеза (смесь окиси углерода и водорода) и водород. Таким образом, метан из природного газа стал одним из исходных продуктов для получения синтетического метилового спирта и синтетического аммиака. Синтез аммиака был разработан в Германии непосредственно перед первой мировой войной, за ним последовало развитие процесса производства синтетического метанола в обоих случаях исходным сырьем служил каменный уголь. Подобно этому и паро-метановый и метано-кислородный процессы получения газа синтеза имеют европейское происхождение, при этом в качестве сырья используется метан, являющийся побочным продуктом в процессах разделения коксового газа или при гидрогенизации угля. [c.21]

ПОЛУЧЕНИЕ исходного ГАЗА ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА [c.11]

Синтетический метанол получают взаимодействием оксидов углерода и водорода на катализаторе при повышенных температурах и давлениях. Промышленные процессы, основанные на использовании оксидов углерода и водорода, широко распространены как в органической, так и в неорганической технологии. В связи с этим получение газового сырья для синтеза метанола во многом сходно с процессами получения технологического газа для таких производств, как синтез аммиака, бутанола н других высших спиртов, бензинов, парафинов и т. п. Однако ввиду различия в составах требуемого газа, а также технологических режимов и протекающих реакций в каждом отдельном случае получение исходного газа имеет свои особенности. [c.11]

Если бы метан удалось окислить непосредственно в формальдегид и метанол, то можно было бы отказаться от дорогостоящих и энергоемких стадий получения синтез-газа и метанола. Поэтому реакция окислительного дегидрирования метана в формальдегид и метанол была щироко исследована. Реакцию осуществляют в трубчатом реакторе (рис. 1 и 2) при температурах 450—600°С. Катализатор является уникальным среди рассмотренных нами это гомогенный газофазный катализатор — оксид азота. Выходы целевых продуктов достаточно высоки, но конверсия исходного метана чрезвычайно низка и составляет 2—4%. Количества метанола и формальдегида в продуктах приблизительно одинаковы. [c.159]

В производстве метанола оборудование стадий подготовки газа и синтеза во многом сходно с оборудованием производства аммиака. Этим в основном и объясняется тот факт, что производство органического продукта, каким является метанол, размещается на заводах азотной промышленности. Аппаратура процесса синтеза аммиака и получения исходного газа достаточно широко освещена в литературе - -Поэтому здесь рассматриваются лишь основные аппараты синтеза метанола и их особенности, связанные с технологическими условиями процесса. [c.96]

Сказанное выше относительно производства аммиака справедливо и для производства метанола, поскольку процессы получения исходного газа и собственно синтеза в обоих случаях почти аналогичны. [c.12]

Источники сырья для производства метанола разнообразны и включают природный газ, газы нефтепереработки, легкие и остаточные нефтяные фракции, кокс и уголь. Наиболее распространенным сырьем является природный газ, на долю которого приходится свыше 73% всего выпуска метанола в мире. Современные процессы производства метанола обязательно включают две основные стадии — получение синтез-газа и его переработку в конечный продукт. В зависимости от вида исходного сырья синтез-газ получают паровой конверсией природного газа и легких нефтяных фракций либо парокислородной газификацией (частичным окислением) тяжелых нефтяных фракций, древесины, кокса или угля. Одним из возможных сырьевых источников получения синтез-газа могут служить отходящие газы металлургических и других производств с высоким содержанием оксида углерода. [c.114]

Разрабатывая процессы получения газа для синтеза метанола, часто стремятся использовать уже известные процессы и оборудование, которые применяются в практике других производств, например в производстве аммиака. Такие решения иногда бывают оправданы, но часто они приводят к тому, что последующая стадия синтеза осуществляется не в оптимальных условиях, что, безусловно, отрицательно сказывается на процессе в целом. Учитывая тенденцию роста производства метанола на ближайшие десятилетия, считаем необходимым изложить в данном издании вопросы получения исходного газа, обращая особое внимание на специфику производства. [c.11]

Обычно для получения исходного газа и его подготовки для синтеза метанола применяют парокислородную, паровую, паровую с дозированием диоксида углерода, высокотемпературную и некоторые другие виды конверсии [11]. Вид конверсии определяется технологическими факторами и в значительной степени зависит от состава природного газа. Как видно из данных табл. 1.1, основным компонентом природного газа является метан. Поэтому процессы, протекающие при конверсии природного газа разными окислителями, в первом приближении можно представить следующей схемой реакций окисления метана [c.13]

Поскольку концентрация остаточного метана при высокотемпературной конверсии даже при очень высоких давлениях незначительна (рис. 1), а соотношение реагирующих компонентов достаточно легко регулируется, этот способ получения исходного газа для синтеза метанола представляет несомненный интерес, в том числе и относительно схемы получения метанола при едином давлении. Обычно процесс неполного горения метана осуществляется При 1200—1600 °С. При таких температурах, как видно из рисунка, процесс должен протекать без выделения свободного углерода даже в интервале давлении 30—50 МПа, а содержание непрореагировавшего метана находится в пределах 1—3°/о (об.). Такие концентрации дают основания предполагать возможность проведения стадии синтеза в экономически приемлемых условиях. [c.17]

Основными технико-экономическими показателями для сравнения схем являются приведенные затраты. И, как видно из данных таблицы, газ для синтеза метанола предпочтительно-получать высокотемпературной конверсией природного газа. При комбинировании производства метанола с другими произ водствами (в случае наличия отходящего диоксида углерода) можно использовать схему получения исходного газа в трубчатых печах с дозированием диоксида углерода. [c.42]

Газ, содержащий окись углерода, водород и двуокись углерода, может быть получен почти из всех видов сырья, которые используются при производстве водорода (например, для процесса синтеза аммиака). В связи с этим промышленный синтез метанола базируется на тех же сырьевых источниках, что и вся азотная промышленность. Это кокс, уголь, коксовый газ, природный газ, мазут, нефть, синтез-газ производства ацетилена окислительным пиролизом. Первые промышленные методы получения газов, содержащих СО, основывались на применении кокса, или другого твердого топлива (антрацит, сланцы, бурые угли). В одном из наиболее старых, но крупных производств для получения исходного газа еще используются кокс и полукокс. В этом случае твердое топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя используют водяной пар (паровое дутье) или смесь пара и кислорода (паро-кислородное дутье). Процессы получения водяного газа на основе газификации твердого топлива подробно описаны в литературе и здесь не рассматриваются. Отметим лишь, что практически при любом режиме газификации отношение Нг СО в получаемом газе меньше 2, поэтому перед использованием состав газа регулируют путем конверсии окиси углерода водяным паром и очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода. [c.69]

Окисление углеводородного сырья ведут в реакторе (1) в присутствии водяного пара при 1400-1450 С и 5,5- 6 МПа и получают смесь Нг и СО (1 1) с примесью СО2, СН4 и сажи. Тепло отходящих газов используют для получения пара высокого давления в теплообменнике (2). Синтез-газ отмывают от сажи, очищают от сернистых соединений в блоке очистки (4). Под давлением 5-5,5 МПа газ подогревают в теплообменнике (9) и без дополнительного компримирования вводят в реактор синтеза (8). Синтез метанола ведут при 250-260°С при этом на 1 кг метанола получают 1,4 кг пара высокого давления. Выходящую из реактора газовую смесь охлаждают и конденсируют. Метанол-сырец отделяют в сепараторе (7), а непрореагировавший синтез-газ компримируют и возвращают в реактор (8) на синтез. Часть газа используют для очистки исходного сырья от соединений серы или в качестве топливного газа. Товарный метанол получают в ректификационной колонне (12) [c.126]

Всякое изменение поверхности, связанное с уменьшением ее, влечет снижение активности. Так, например, окись цинка, полученная при различных температурах, тем хуже проводит синтез метанола из водяного газа, чем выше температура обжига исходного 2п(КЮд)2. Рентгеноскопическое исследование показало, что с повышением температуры обжига закономерно растет и величина кристаллов окиси цинка [4] [c.39]

Оксид углерода (П) смешали с водородом в мольном отношении 1 3 при давлении 101,5 кПа и температуре 320 °С, полученную смесь пропустили через контактный аппарат для синтеза метанола. Объем газов, вышедших из аппарата при 320 °С и 81,2 кПа, оказался равным исходному объему газов, измеренному до реакции. Определите объемную долю (в %) паров метанола в реакционной смеси и процент превращения оксида углерода (П) в метанол. [c.165]

Имеются указания на возможность применения для получения формальдегида и неочищенного метанола, полученного из синтез-газа [112] или продукта, являющегося отходом в производстве полиэфирного волокна [ИЗ]. В последнем случае метанол содержит до 0,1% исходного эфира и до 2,5% гликоля. С целью снижения объема сточных вод вместо парового конденсата для приготовления водно-метанольной шихты допускается использование конденсата, образующегося в производстве смол из мочевины [114], а также сточных вод производства формальдегида или карбамидных смол [115]. [c.48]

Для синтеза метанола можно применять практически любой газ, содержащий водород и оксиды углерода. В первых производствах метанола, созданных в 30-е годы, в качестве сырья для получения газа использовали твердое топливо —кокс и каменный уголь. С освоением химической промышленностью нефтяных источников сырья и природного газа исходный газ для синтеза метанола стали получать путем крекинга нефтепродук-тов и конверсии метансодержащих газов. В настоящее время в промышленной практике получения технологического газа для синтеза метанола применяют и газообразные и жидкие углеводороды, и твердое топливо, и даже бытовые отходы. Наиболее распространенным сырьем является природный газ и газы неф- [c.11]

Практикой установлено, что газ для синтеза метанола должен содержать компоненты в соотношении, близком к стехио-метрическому, т. е. (Нг—СО2) (СО+СОг) =2,01- 2,15. Исходный газ может быть получен практически из любого вида сырья, содержащего углеводороды или углерод, однако для получения указанного соотношения в большинстве случаев состав газа необходимо корректировать. Это обеспечивается дополнительными стадиями очистки, дозированием отдельных компонентов или смешением потоков газов, полученных разными способами. [c.13]

Таким образом, для получения высоких равновесных концентраций метанола и, соответственно, достижения высоких степеней превращения оксидов углерода и водорода предпочтительно поддерживать низкие температуры 200—260 °С, давление в диапазоне 5—30 МПа (низкотемпературный синтез) и в диапазоне 30—40 МПа (высокотемпературный синтез) стехиометрический состав исходного газа Н2 СО=2, а в присутствии диоксида углерода в газе функционал должен отвечать неравенству 1[c.51]

Интересны схемы получения метанола с использованием исходного газа, полученного паро-углекислотной конверсией природного газа в трубчатых печах. Получаемый в этих условиях газ уже имеет /=2,15—2,3, содержит 4,2—5,0 объемн. % СОг и может быть направлен без очистки непосредственно на синтез метанола . Опыт работы по этому методу дал положительные результаты. Технико- [c.56]

В Советском Союзе и за рубежом существуют технологические схемы производства метанола, которые фактически являются очисткой конвертированного газа от оксида углерода, например в процессе получения водорода. В этом случае соотношение Н2 СО в циркуляционном газе очень высокое и достигает 16—25. Для подобных схем присутствие диоксида углерода в исходном газе вредно, так как увеличивается расход водорода в отделении синтеза метанола, повышается содержание воды в метаноле-сырце и одновременно снижается производительность агрегата. Очистка газа от диоксида углерода в данном случае необходима. [c.77]

Разработанный процесс предназначается в основном для производства метанола для энергетических целей с использованием синтез-газа, полученного газификацией угля. Соответственно, отношение водорода к оксиду углерода в получаемом синтез-газе меньше стехиометрического. Используемая жидкая фаза должна быть стабильной в условиях синтеза — не изменять химического состава и не участвовать в химических взаимодействиях с исходными компонентами и продуктами реакции при повышенных температурах и давлениях. В качестве жидкой фазы можно использовать парафины, циклопарафины, ароматические углеводороды, минеральные масла. Наиболее предпочтительными являются парафины и циклопарафины, обладающие ограниченной смешиваемостью с метанолом. Концентрирование метанола в жидкой фазе замедляет реакцию его образования. Жидкие углеводороды перед использованием в процессе синтеза метанола должны быть обязательно очищены от соединений серы. [c.194]

Трехфазный. синтез метанола характеризуется рядом преимуществ простота конструкции реактора, достаточно равномерное распределение жидкости и газа по площади поперечного сечения реактора, возможность ввода и вывода из системы катализатора без ее остановки, сравнительно низкая осевая диффузия газа и эффективное использование тепла реакции с получением пара. Температурный профиль в реакторе приближается к изотермическому, что позволяет создать благоприятные условия для синтеза метанола. Повышение температуры в трехфазном реакторе при соотношении скоростей потоков жидкость газ, равном 1 20, составляет 4—5 °С, в то время, как прирост температуры в двухфазном адиабатическом реакторе равен 30—50°С. Истирание и потери катализатора значительно ниже, чем в двухфазных кипящих системах благодаря упругим свойствам жидкой фазы. Вследствие высокой степени превращения исходных компонентов за проход реактора в трехфаз- [c.195]

У нас в стране действуют комбинированные схемы синтеза метанола с производством чистого водорода, применяемого в процессах гидрирования [179]. В качестве исходного сырья используют газовую смесь, полученную в результате газификации кокса или полукокса. Образующийся в результате реакции водяного газа исходный газ очищается от соединений серы, проходит стадии конверсии избыточного оксида углерода, компримирования, очистки от диоксида углерода и синтеза метанола. Для обеспечения глубокой переработки оксида углерода и получения газа, обогащенного водородом, на стадии синтеза метанола поддерживают высокое соотношение Н2 СО в исходном и циркуляционном газах. Состав газовых потоков следующий (% об.) [c.212]

На рис. 57 изображена схема получения метилового спирта из СО и Н.2. Исходный синтез-газ, предварительно очищенный от пыли и примесей, отравляющих катализатор, сжимается компрессором 1 до давления 250 ат и поступает в смеситель 2, где смешивается с циркуляционным газом. Смесь газов подогревается в теплообменниках 3 и поступает далее в колонну синтеза 4. Устройство колонны синтеза метанола подобно устройству контактного аппарата для синтеза аммиака. [c.156]

Нельзя не учитывать и того обстоятельства, что около 70% всех расходов на 1 т метанола приходится на сырье. Поэтому перспективным направлением является комбинирование синтеза метанола с производством других /продуктов азотной промышленности. Примером может служить так называемая короткая схема получения метанола на основе отходов производства, разработанная Северодонецким филиалом ГИАП. Исходный газ — отход производства — из-за недостаточной концентрации водорода не может быть непосредственно использован для получения метанола. В существующих схемах состав его регулировался путем паро-кислородной конверсии остаточного метана и очистки конвертированного газа от двуокиси углерода. По разработанной схеме обе эти стадии из процесса исключаются. Газ, поступающий в производство метанола, разделяется на два потока (рис. 43). Меньший поток (12— 20 объемн. %)) через теплообменник 1 подается на конверсию окиси [c.127]

Для производства метанола при 40—60 ат исследования по экономическому обоснованию состава исходного и циркуляционного газа еще не проведены. Однако из кинетики процесса синтеза (стр. 44) видно, что состав исходного газа, полученного паро-угле-кислотной конверсией в трубчатых печах под давлением, не яв- [c.135]

Изложены теоретические основы и технология синтеза метанола из оксида углерода и водорода, а также процессы ректификации метаио-ла-сырца описаны схемы производства и аппаратура. Приведены особенности получения исходного газа, физико-хигмические свойства метанола и его водных растворов, способы получения высоко- н низкотемпературных катализаторов, пути повышения качества продуктов и использование отходов производства, даны технико-экономические показатели. [c.2]

Характер полученншс зависимостей подтверждается экспериментальными данными. Влияние содержания инертов в свежем газе на превращение целевых компонентов в процессе синтеза метанола показано на рис. 3, где представлены данные, полученные при обработке показателей работы агрегатов синтеза метанола НЗСП. Видно, что чем меньше исходное содержание инертов, тем выше процент превращения. Влияние содержа] инертов возрастает при увеличении нагрузки на катализатор синтеза метанола. Эти зависимости объясняются тем,что при прочих постоянных условиях синтеза рост инертов в свежем газе означает снижение парциального давления реагирующих компонентов. [c.153]

На базе этих первичных продуктов химической переработки природного горючего газа в настоящее время созданы важнейшие производства. Аммиак производят в нашей стране из природного газа. Из оксида углерода СО и водорода синтезируют метанол — сырье для получения формальдегида, а следовательнв, феноло-форм-альдегидных полимеров и полиформальдегида. Развивается производство альдегидов и спиртов на основе реакций СО и водорода с олефинами (оксосинтез). Цианистый водород-—исходное вещество для получения акрилонитрила и других полупродуктов для синтетических каучуков, пластических масс и синтетических волокон. Доля химической переработки в потреблении природного газа растет. Особенно много из природного газа производят водорода (для синтеза аммиака, гидроочистки нефти и нефтепродуктов, для гидрокрекинга и синтеза метанола). [c.237]

Сравнивая составы исходного газа для синтеза метанола, полученного конверсией природного газа в трубчатых печах при атмосферном и повышенном давлениях, можно отметить, что в конвертированном газе, полученном при повышенном давлении, содержание метана в 1,6 раза больше. При этом резко снижается концентрация оксида углерода и повышается содержание диоксида углерода, что приводит к повышению расхода исходного газа на 1 т метанола-сырца с 2590 до 2853 м . Однр- [c.26]

Интересна схема производства метанола с использованием исходного газа, полученного в трубчатых печах паровой конверсией природного газа с дозированием диоксида углерода. Конвертированный газ уже содержит 4,2—5,0% (об.) СО2 и имеет /-=2,15—2,3 его можно направлять без очистки непосредственно на синтез метанола. Опыт работы по такому методу дал положительные результаты, а технико-экономический анализ подтвердил предпочтительность его перед схемами, работающими на сырье, полученном другими видами конверсии [9]. Поэтому такая схема находит все большее развитие. Максимально возможная концентрация диоксида углерода в исходном газе определяется техническим (например, автотермичностыо работы агрегата) и экономическими факторами. По оценке авторов, при соблюдении необходимого соотношения реагирующих компонентов она находится в пределах 12—14% (об.). Однако необходимо учитывать, что при значительном содержании диоксида углерода возможна коррозия оборудования, в частности — трубопроводов межступенчатой теплообменной аппаратуры, компрессоров. Коррозия усиливается, если в исходном газе присутствуют сернистые соединения. [c.78]

Фирмой Sasol (ЮАР) освоено промышленное крупнотоннажное производство моторных топлив из угля по схеме газификация угля синтез-газ->-синтез моторных топлив методом Фишера—Тропша [232]. Фирмой Mobil (США) разработан процесс получения синтетического бензина из метанола на цеолитсодержащих катализаторах [198, 199]. Доступность исходного сырья, а также практически неограниченные его запасы делают метанол перспективным полупродуктом для получения синтетических моторных топлив. [c.221]

В соответствии с современными разработками получение диметилового эфира реализуется в реакционных аппаратах близких по конструкционному оформлению к аппаратам синтеза метанола, с использованием модифицированных каталитических систем. Практически существующая технология получения метанола может быть переориентирована на целевое производство диметилового эфира. Так же как и при производстве метанола основным фактором, ограничивающим конверсию исходного сырья за один проход, является высокий тепловой эффект реакции. Существенным образом должны отличаться подсистемы вьщеления продуктов из циркуляционных газов, поскольку метанол и вода могут бьггь достаточно просто отделены от газов конденсацией. В случае ориентации процесса на получение диметилового эфира это может оказаться затруднительным из-за высокой летучести последнего и большого разбавления конденсируемых продуктов инертными газами. [c.366]

В нашей стране наибольшие количества метана используются в качестве бытового газа. Применение метана для органического синтеза — одна из труднейших задач, так как метан наиболее пассивен из всех парафиновых углеводородов. Однако эта задача в настоящее время принципиально (а в ряде случаев н практически) разрешена. Метан может быть превращен путе.м термического крекинга или под действием тлеющих разрядов в зысокореакционноспособный углеводоро д — ацетилен. Можно каталитически окислить метан до муравьиного альдегида или муравьиной кислоты хлорированием метана могут быть получены хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четырех-хлористый углерод, а нитрованием — нитрометан. Метан также используется для промышленного синтеза синильной кислоты. Важный путь использования метана — конверсия его в окись углерода и водород (исходная смесь для синтеза метанола, син-тина и синтола), протекающая при действии на метан паров воды при высокой температуре в присутствии катализаторов. Наконец, большие количества метана используются для получения сажи (термическое разложение метана на углерод и водород), В Советском Союзе этим путем ежегодно получают сотни тысяч тонн сажи, предназначенной в качестве наполнителя для синтетического каучука и для других целей. [c.32]

Для удаления окиси угЛерода из технического водорода применяются как химические, так и физические методы. К химическим методам очистки водорода от СО относятся процессы, связанные с каталитическим окислением или восстановлением этого соединэння, а также процессы, предусматривающие абсорбцию окиси углерода при помощи растворов химических реагентов. Следует отметить, что в ряде случаев — при значительном содержании СО в исходном газе — процесс удаления окиси углерода из газа совмещается с использованием этого соединения для получения другого целевого продукта. Указанное имеет место, например, при каталитической конверсии СО с водяным паром (с целью получения дополнительных количеств водорода) или при применении СО для синтеза метанола. [c.380]

В книге из.пожены теория и технология связывания (фиксации) атмосферного азота в первичные продукты — аммиак и окись азота. Описаны способы получения исходных технологических газов (водорода, азота, кислорода, синтез-газа), при этом основное внимание уделено процессам переработки природного газа в сырье для азотной промышленности рассмотрены также принципы разделения воздуха и коксового газа методом глубокого охлаждения. Рассмотрены основы технологии переработки аммиака в азотную кислоту и в карбамид (мочевину). Кратко описано также производство метанола и высших синтетических спиртов. [c.2]

Технологический газ для синтеза метанола и других высших спиртов должен содержать водород и оксид углерода в отношении Нг СО = = 2,2-2,4. Для получения газа с таким соотношением к исходньпи потокам, поступающим на конверсию исходного газа, добавляют диоксид углерода. Из цеха конверсии метана технологический газ поступает на компремирование, проходит грубую очистку от избытка диоксида углерода, затем сжимается до 5,0-30,0 МПа и подается на синтез метанола. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология