Аппаратура процесса синтеза метанола

В четвертом разделе, посвященном синтезу аммиака, показаны физико-химические основы этого процесса синтеза, рассмотрены применяемые катализаторы, приведены промышленные схемы, аппаратура систем синтеза, методика расчета насадки колонн. В пятом разделе освещены те же вопросы применительно к процессу синтеза метанола. [c.8]

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]

Высокие давления нашли широкое применение при осуществлении каталитических процессов. Реакции, не идущие совсем или протекающие очень медленно при атмосферном давлении, могут проходить с достаточной скоростью при высоком давлении. Примерами могут служить такие процессы, как синтез аммиака, синтез метанола и гидрирование угля (см. также книгу [59]). Одновременно с промышленным осуществлением контактных процессов под давлением непрерывно совершенствовалась лабораторная техника проведения реакций при высоком давлении. Изложенный в этом разделе материал имеет целью дать некоторое представление об основных принципах техники работы при высоких давлениях и содержит описание аппаратуры, применяющейся в лабораторных условиях для проведения каталитических реакций под давлением. При этом рассматривается аппаратура для осуществления как периодических, так и непрерывных процессов. [c.39]

В первом томе справочника под общей редакцией Е. Я. Мельникова приведены физико-химические свойства газообразных и жидких веществ, применяемых и получаемых на предприятиях азотной промышленности. Описаны различные методы получения и очистки технологических газов (азото-водородной смеси, синтез-газа). Рассмотрены физикохимические основы процессов синтеза аммиака и метанола, промышленные схемы и принципы автоматизации их производства даны некоторые методы технологических расчетов, приведены характеристики катализаторов, описана применяемая аппаратура. [c.4]

Высшие спирты получаются при то м же давлении, но прн температуре на 30—40 выше, чем в процессе синтеза метанола, на подщелоченном ZnO—Сг.Юз-катализаторе. В газе должно содержаться немного больше СО. Скорость газового потока следует поддерживать приблизительно в три раза меньшей, чем в процессе получения метанола. Поэтому при работе с таким же катализатором, как для синтеза метилового спирта, требуется в три раза меньшая площадь теплообмена, поскольку в системе циркулирует соответственно меньшее количество газа. Аппаратура применяется та же, что при синтезе. метанола, но из продуктов реакции необходимо выделять метанол, который снова вводят в процесс. При инжектировании пропанола выход изобутилового масла тоже увеличивается отсюда следует, что низкомолекулярные продукты получаются на первой стадии процесса. Выход высокомолекулярных продуктов возрастает с увеличением щелочности катализатора, повышением телшературы и замедлением скорости потока. Однако существуют известные пределы использования таких приемов, так как в случае превышения этих пределов получается много нежелательных продуктов, не поддающихся отделенно. [c.168]

Широкое и эффективное применение высоких и сверхвысоких давлений (синтезы аммиака, метанола, мочевины и других веществ, конверсия окиси углерода, процессы гидрогенизации, разделение коксового газа, получение концентрированной азотной кислоты, электролиз воды и т. д.) обусловлено не только тем, что многие промышленно важные реакции протекают с уменьшением объема. Режим повышенного давления ускоряет процессы, позволяет уменьшить размеры аппаратуры, улучшить теплопередачу и т. д. — словом, интенсифицировать процесс. [c.134]

Синтез высших спиртов, как и синтез метанола, осуществляется в системе с замкнутой циркуляцией под давлением 300 атм из смеси окиси углерода и водорода в присутствии катализаторов типа метанольных, содержащих щелочь. Процесс этот без существенных изменений можно проводить и в аппаратуре для синтеза метанола, так как оба процесса очень близки и отличаются лишь глубиной конденсации. [c.254]

Проведением синтеза синтола было установлено, что из СО+Н., под давлением в присутствии специфических катализаторов получаются кислородсодержащие соединения, значительный процент которых составляют высшие спирты, начиная с пропилового. Работы в этом направлении показали, что для синтеза высших спиртов пригодны катализаторы типа метанольных, но с обязательной добавкой щелочи. Процесс очень близок к синтезу метанола и проводится под давлением в циркуляционной аппаратуре, но в несколько измененных условиях при значительно меньших объемных скоростях (порядка 8000—10000) и более высоких температурах (425—450°). [c.715]

Кинетическое моделирование газофазного окисления метана при высоких давлениях и умеренных температурах, вне области высокотемпературного воспламенения, проводилось главным образом в связи с исследованием кинетики и механизма трех наиболее перспективных для промышленной реализации процессов парциального окисления метана в метанол и формальдегид (ПОММ), парциального окисления метана в синтез-газ и окислительной конденсации метана в этан и этилен. Поскольку последний процесс по сути является гомогенногетерогенным процессом, его рассмотрение без одновременного теоретического анализа кинетики газофазных реакций представляется нам нецелесообразным, поэтому этот материал включен в раздел 7.4.3. Соответственно основной материал данной главы посвящен кинетическому анализу первых двух процессов, преимущественно процесса ПОММ, для которого в настоящее время имеется достаточно обширный материал по моделированию практически важных условий проведения процесса и сравнения расчетов с результатами конкретных экспериментов. Мы полагаем уместным еще раз подчеркнуть, что при сопоставлении опубликованных в литературе результатов экспериментальных исследований с кинетическими расчетами очень часто большие трудности вызывает отсутствие в публикуемых материалах многих параметров эксперимента, крайне важных для его адекватного моделирования. В первую очередь это касается конструктивных особенностей экспериментальной аппаратуры, определяющих процессы тепло- и массообмена, характер течения реагентов, процессы их перемешивания, а также процессы взаимодействия реагентов и продуктов реакции с поверхностью. [c.187]

Наводороживание стали и опасность взрыва аппаратуры существует и в случае работы с водородом в условиях высокой температуры. Синтез аммиака, синтез метанола, процессы гидрирования в нефтехимических и других гидрогенизационных процессах, получение газов, богатых водородом, например методами газификации, конверсии и др. В этих случаях наблюдается частичная термическая диссоциация молекул водорода с образованием атомного водорода, который поглощается металлом и может затем вступать в соединение с карбидами — в стали, оксидами — в меди и с другими соединениями. [c.495]

Условия работы аппаратуры синтеза высших спиртов и производства метанола сходны, но в первом случае более низкое давление и невысокая рабочая температура процесса обусловливают практическое отсутствие водородной коррозии. Карбонильной же коррозией пренебрегать нельзя, хотя она и проявляется слабее, чем при синтезе метанола, вследствие пониженного давления и меньшего содержания СО в газовой смеси. Таким образом, для изготовления аппаратуры синтеза высших спиртов также необходимо использовать нержавеющую сталь или медные сплавы. [c.219]

Так, в настоящее время корпуса колонн высокого давления, применяемых для проведения процессов синтеза аммиака, метанола, мочевины и др., выполняют многослойными (рис. 2,11). Многослойные сосуды высокого давления используются также как корпуса теплообменников, сепараторов, автоклавов и другой аппаратуры в химической промышленности. [c.34]

Особый вклад в разработку аппаратуры высокого давления для производства метанола внесен сотрудниками ГИАП И. П. Сидоровым и Т. Б. Симоновым. Ими разработаны конструкции почти всех аппаратов этого процесса, несколько видов насадок колонн синтеза, весьма оригинальных и получивших распространение в производстве аммиака и метанола. В настоящее время в агрегатах синтеза метанола эксплуатируются насадки шахтного типа, полочные несовмещенные, полочные, совмещенные с теплообменником, и некоторые другие. [c.97]

Осуществление процессов синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и мочевины возможно только при высоких давлениях при этом, как следует из вышеприведенных обоснований, чем выше давление, тем больше выход аммиака. При высоких давлениях установки наиболее компактны аппаратура имеет малые габариты и малый вес по сравнению с установками низких п средних давлений конденсация аммиака осуществляется значительно проще, чем в этих установках, и весь аммиак получается в жидком виде. Затрата энергии на сжатие газа возрастает незначительно с повышением давления, так как работа сжатия приблизительно пропорциональна логарифму отношения давлений. Если принять, что на 1 т аммиака расходуется 3000 ж азотноводородной смеси, то расход энергии на сжатие этого газа в зависимости от конечного давления составит [c.241]

Синтез аминов проводят в газовой фазе при 380—450 °С и 2—5 МПа. Давление требуется для повышения производительности установки, уменьшения габаритов аппаратуры и подавления побочной дегидратации спирта. Катализатором служит активный оксид алюминия или алюмосиликат, иногда с добавками промоторов. В этом оформлении реакция является типичным гетерогенно-каталитическим процессом, а ее небольшой тепловой эффект позволяет использовать адиабатические реакторы со сплошным слоем стационарного катализатора. Мольное отношение аммиака и спирта (метанол или этанол) составляет 4 1, причем первичные, вторичные и третичные амины можно получать в любом соотношении, возвращая на реакцию ту или иную часть каждого амина (чаще всего триметиламина). Осуществляется и рециркуляция избыточного аммиака, непревращенного спирта и простого эфира. [c.268]

Метанол образуется с удовлетворительной скоростью в присутствии катализатора только при температуре выше 400°, при которой положение равновесия крайне неблагоприятно под давлением в сотни атмосфер выход метилового спирта достигает всего только 10—20%. В этом отношении реакция подобна реакции синтеза аммиака. Но она отличается от синтеза аммиака тем, что сопровождается побочными реакциями, приводящими к образованию метана, высших спиртов, кислот, эфиров и других соединений. Задача, следовательно, состоит в том, чтобы, несмотря на неблагоприятное положение равновесия и на тенденцию к образованию побочных продуктов, получить возможно более высокий выход метанола при высокой производительности аппаратуры. Для решения поставленной задачи нужно воспользоваться как закономерностями управления простыми обратимыми реакциями с неблагоприятным положением равновесия, так и закономерностями управления сложными реакциями. Первая из этих групп закономерностей указывает, что процесс нужно проводить по циркуляционной схеме. Но для выбора состава смеси, температуры, продолжительности реакции необходимо также определить влияние их изменения на течение побочных реакций. Опыт показывает, что побочные реакции подавляются, например, при значительном избытке водорода в реагирующей смеси. [c.43]

С своенные отечественной промышленностью процессы синтеза аммкака, метанола, карбамида, бутиловых спиртов и другие осуществляются с помощью аппаратуры, работающей при давлении до 32 МПа, которая выпускается машиностроительными заводами страны. [c.53]

Показана возможность сочетания процесса деструктивной гидрогенизации дистиллятов с синтезами метанола и аммиака. Разработанные схемы повышают производительность аппаратуры и обеспечивают более полное использование компонентов синтез-газа, позволяя частично или полностью заменить иепроизводи-тельный процесс отмывки окиси углерода процессом [c.58]

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]

В отличие от производства аммиака газ для синтеза метанола кроме водорода содержит значительные количества окиси углерода (исходный газ —до 25—29 объемн. %, циркуляционный — до 16— 20 объемн. %) и двуокиси углерода (исходный газ—1,0— 13 объемн. %, циркуляционный — 0,7—12 объемн. °/о в зависимости от технологической схемы). В условиях синтеза наряду с возможной водородной коррозией аппаратуры на отдельных участках происходит также карбонильная коррозия (см. стр. 79). Наибольшая скорость карбонильной корроз1Ии2 при синтезе метанола при высоких- давлениях наблюдается при 180—200° С, т. е. наиболее интенсивно она может протекать в теплообменниках, в трубопроводах на пути между колонной и теплообменниками и в коммуникациях компрессоров исходного газа. При синтезе метанола при низком давлении возможна карбонильная коррозия внутренней стенки колонны. Кроме разрушения аппаратуры карбонильная коррозия может явиться причиной снижения качества метанола и протеканием в колонне синтеза процесса метанирования. Температура в зоне [c.96]

Другим источнико(М коррозии материалов аппаратуры может быть угольная кислота, образование которой связано с конденсацией а стенка. паров воды в присутствии СОг. Особенно это характерно для производства метанола при низком давлении. Такая коррозия наблюдается в коммуникациях компрессоров и в первых секциях холодильников-конденсаторов. Имеются предположения, что в холодильниках коррозия может вызываться метил-формиатом, получающимся в процессе синтеза метапола при низком давлении в несколько больших количествах, чем на цинк-хромовом катализаторе. [c.97]

Соответствующая изоляция (внутренняя или наружная) иногда имеет своею целью не только экономию тепла, но и является решающей в успехе работы технологической установки. В некоторых случаях изоляция может быть решающим фактором и в вопросе выполнения данной конструкцией своего назначения. Например, в ряде экзотермических процессов, осуществляемых при высоких температурах, теплота реакции дает возможность подогревать поступающие реагенты до температуры реакции (рис. 2-13), создавая разность температур, необходимую для теплообмена. Такие условия имеются при конверсии окиси углерода, синтеза аммиака, синтеза метанола и т. д. При пуске таких установок, пока не будет достигнута температура реакции, нужны какие-либо внешние источники для подогрева реагентов и аппаратуры. С момента начала реакции пусковой нагреватель (которым, например, при конверсии окиси углерода является горелка, при синтезе аммиака — электрический нагреватель) может быть постепенно выключен, после чего процесс будет проходить автотермично. Очевидно, во всех этих процессах важнейшей задачей, наряду с изготовлением теплообменника соответствующих размеров, является еще и сокращение тепловых потерь. [c.70]

Содержание и состав микропримесей в метаноле-сырце разных производств зависит от качества сырья и его подготовки, от содержания диоксида углерода в газе, поступающем на синтез от материала аппаратуры, качества и срока службы катализатора и, наконец, от технологического режима синтеза [8]. Анализ работы производств метанола и исследования родственных Процессов позволяют сделать некоторые предположения и вы- [c.97]

На пятый раздел (синтезы а базе окиси углерода) отводится 6 часов. В этом разделе излагаются способы получения синтина, метанола и высших спиртов. Детально рассматриваются катализаторы, условия и аппаратура, применяемые для осуществления этих процессов, а также взгляды ва механизм этих процессов. Карбидная теория, механизм, предложенный Н. Д. Зелинским и Я. Т. Эйдусом, радикальный механизм В. В. Воеводского, Ф. Ф. Волькенштейна и Н. Н. Семешова. [c.234]

Метанол получают из окиси углерода и водорода при температуре около 316 °С и давлении 200 ат, причем аппаратура аналогична применяемой в синтезе аммиака. Техническим катализатором служит 2пО или СпО в смеси с трудно восстанавливаемыми окислами (например, СггОд). Наиболее активна смесь ZnO—СГ2О3 в пропорции 70 30, по при меньших концентрациях СгдОз наблюдается большая избирательность действия. Объемная скорость составляет 10 000—25 ООО Кинетика процесса, [c.317]

Метанол получают из окиси углерода и водорода при температуре около 316 °С и давлении 200 ат, причем аппаратура аналогична применяемой в синтезе аммиака. Техническим катализатором служит 2пО или СиО в смеси с трудно восстанавливаемыми окислами (например, СгаОд). Наиболее активна смесь гпО—СГ2О3 в пропорции 70 30, но при меньших концентрациях СГ2О3 наблюдается ббльшая избирательность действия. Объемная скорость составляет 10 ООО—25 ООО ч" . Кинетика процесса, по-видимому, определяется тримолекулярной поверхностной реакцией. Уравнение скорости реакции [c.317]

Количества и состав микропримесей в метаноле-сырце различных производств еще в большей степени, чем содержание диметилового эфира и воды, зависят от качества сырья и его подготовки, от содержания СОг в газе, поступающем на синтез, от материала аппаратуры, качества и срока службы катализатора и, наконец, от технологического режима интеза. Анализ работы производств метанола и исследования родственных процессов позволяют сделать некоторые предположения и выводы о причинах образования примесей и наметить пути снижения их содержания в метаноле-сырце. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология