Синтез метанола на низкотемпературных катализаторах

Катализатор гидрогенизации сходен с катализатором непрерывного низкотемпературного синтеза метанола. Применение катализатора кислотной дегидратации превращает метанол в диметиловый эфир и таким образом сдвигает равновесие реакции к значительно большим степеням превращения. Продукты направляются затем на второй катализатор, представляющий собой кристаллический алюмосиликат с высоким отношением [c.272]

Выход метанола при разных технологических параметрах синтеза на низкотемпературных катализаторах рассчитывается по кинетическим зависимостям, рассмотренным в гл, 2, Для катализатора СНМ-1 производительность может быть также найдена по номограмме и диаграммам, приведенным в работе [8]. [c.95]

В этой же работе рассмотрена дезактивация некоторых промышленных катализаторов ванадиевых катализаторов окисления диоксида серы в производстве серной кислоты, катализаторов синтеза аммиака, низкотемпературных и среднетемпературных катализаторов конверсии оксида углерода, катализаторов синтеза метанола, никелевых катализаторов для конверсии углеводородов с паром, никелевых катализаторов гидрирования органических соединений, скелетных никелевых катализаторов [c.249]

В схеме "Тексако" (рис. I) выходящим из реактора сырой синтез-газ орошается водой в оросительном холодильнике или впрыском в нижнюю часть реактора. При этом из газа извлекается до 9055 сажи, газ охлаждается до 573 К и, одновременно, насыщается водяными парами, что необходимо для конверсии окиси углерода. Затем, после тонкой очистки от сажи в турбулентном распылителе и скруббере, газ поступает на конверсию СО, которая осуществляется на среднетемпературном кобальтмолибденовом катализаторе при 553-623 К. Он специально разработан для процесса конверсии газа, не очищенном от сернистых соединений [З]. го активность повышается при повышении давления процесса. В одноступенчатом процессе содержание СО в газе снижается до 1,25% [4]. Кроме конверсии СО на этом же катализаторе происходит конверсия OS в HjS. Поэтому конвертированный газ подвергается очистке одновременно от СО2 и HjS метанолом (процесс "Ректизол"). При его регенерации путем простого снижения давления раздельно выделяется чистый СО2, пригодный, например, для синтеза карбамида, а также Н25 - для процесса Клауса. Остатки СО в газе удаляются конверсией на низкотемпературном катализаторе и после очистки газа от СО2 окислы углерода подвергаются метанированию. [c.107]

Дожиг является также основным методом нейтрализации для других источников выбросов оксида углерода и других вредных углеводородов с применением новых, более эффективных катализаторов дожига. Так, разработан гранулированный катализатор НТК-И для низкотемпературной конверсии оксида углерода с водяным паром в производствах аммиака, водорода, синтеза метанола и других процессах. [c.260]

Из-за отсутствия специальных катализаторов конверсии метанола в процессе могут быть использованы промышленные катализаторы синтеза этого продукта, а также низкотемпературные катализаторы конверсии окиси углерода, основными ко.мпонентами которых являются медь, цинк, хро.м. Катализаторы этого типа (марки НТК) представляют особый интерес, так как являются низкотемпе-ратурны.ми и обеспечивают получение конвертированного газа с ми-нимальны.м содержанием окиси углерода, что имеет существенное значение прн любых методах газоочистки. Исследованиями установлено, что высокая каталитическая активность этих катализаторов обусловлена наличием в них меди. Такие катализаторы активны при 20O—300°С, давлении до 15 МПа и расходе 0,08—0,8 м с. [c.365]

В 1960-х гг. в Англии был разработан и освоен промышленный синтез метанола под давлением около 5 МПа на оксидном медьсодержащем катализаторе при температуре 220-310 °С. Обязательным условием хорошей работы низкотемпературного катализатора является наличие в газовой смеси синтеза метанола диоксида углерода (4-5 % (об.)) для поддержания высокой активности катализатора. При более высоких тевшературах происходи рекристаллизация катализатора и его активность падает. [c.836]

Увеличение спроса на метанол, а также разработка новых низкотемпературных, высокоэффективных и селективных катализаторов обусловило создание агрегатов крупной единичной мощности с учетом передовой технологии действующие агрегаты модернизируются на основе последних достижений науки и техники. Проведены обширные научно-исследовательские работы по созданию низкотемпературных катализаторов и изучению их физико-химических свойств, кинетики и механизма образования метанола, технологии синтеза и ректификации метанола-сырца. [c.5]

Имеющиеся в литературе данные по равновесию реакций синтеза метанола выполнены для условий, отвечающих промышленному процессу на цинк-хромовом [36] и медьсодержащих низкотемпературных [34, 37] катализаторах. Исследовано влияние состава газа, температуры и давления на равновесный выход метанола и воды. [c.45]

Используемые в настоящее время в промышленности катализаторы синтеза метанола подразделяют на высокотемпературные (цинк-хромовые, цинк-хромовые с добавкой соединений меди) и низкотемпературные (цинк-медь-алюминиевые, цинк-хром-медные и другие медьсодержащие контакты). Их производство включает две основные стадии приготовление контактной массы и восстановление ее до активного состояния. [c.52]

Низкотемпературные катализаторы. Снижение температуры синтеза метанола способствует повышению равновесных выходов метанола, увеличению селективности процесса и позволяет проводить его при пониженных давлениях. Установлено, что значительного снижения температуры в реакции синтеза метанола можно достичь в присутствии катализаторов на основе меди в композиции ее с цинком, алюминием, хромом, марганцем, натрием и другими элементами [39]. [c.56]

Более сложной и менее изученной является кинетика синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах и в частности на катализаторе СНМ-1, эксплуатирующемся в промышленности. На основании обобщенного анализа полученных кинетических закономерностей и проведенных на ЭВМ расчетов предполагалось, что скорость образования метанола на катализаторе СНМ-1 лимитируется хемосорбцией водорода, и синтез метанола независимо от типа катализатора протекает по одному и тому же механизму и характеризуется общими лимитирующими стадиями [70]. Зависимость выхода метанола от температуры, рассчитанная по уравнению 2.24, имеет экстремальный харак- [c.65]

Длительность эксплуатации катализатора практически предопределяет применимость данного образца в промышленности. Активность низкотемпературных катализаторов синтеза метанола снижается во время эксплуатации. Как видно из рис. 3.14 (давление 4,9 МПа, температура 280 °С, объемная скорость газа 10-10 ч , содержание СО2—5% об., СО — 12% об., инертных компонентов 20% об.), в начальный период эксплуатации (около 90 сут) производительность катализатора СНМ-1 резко па- [c.87]

Синтез под давлением 9,8—15,0 МПа. В мировой промышленной практике внедрены производства метанола на низкотемпературных катализаторах под давлением 4,9 МПа мощностью 100—300 тыс. т в год. Дальнейшее повышение производительности сдерживается резким увеличением габаритов обо-рудования и коммуникаций. В связи с этим разработаны низкотемпературные катализаторы для давлений в цикле синтеза 9,8—29,4 МПа (см. гл. 2), на которых изучено влияние технологических параметров процесса на выход метанола. Закономерности синтеза в основном сохраняются, однако изменение парциальных давлений компонентов и их сжимаемости накладывают на процесс свои особенности. [c.89]

Ввиду возможности создания в будущем крупных агрегатов метанола, работающих под давлением до 30 МПа на низкотемпературном катализаторе, и целесообразности интенсификации действующих производств путем перевода их с цинк-хромового на Медьсодержащие катализаторы, ниже рассмотрен процесс синтеза прн высоких давлениях. [c.91]

Химический состав низкотемпературных катализаторов, применяемых при синтезе метанола и конверсии оксида углерода,, идентичен. В связи с этим исследователи, разрабатывающие ка- [c.91]

Таким образом, на основании рассмотренных зависимостей можно рекомендовать следующие технологические параметры синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах [c.96]

При проведении синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах следует учитывать их повышенную чувствительность к изменению технологических параметров температуры, состава исходного и циркуляционного газов, что требует соответствующего внимания при эксплуатации катализатора. [c.96]

Содержание воды зависит от концентрации диоксида углерода п соотношения реагирующих компонентов в исходном и циркуляционном газах. При синтезе метанола на цинк-хромовом катализаторе содержание СОг в цикле не превышает 1,5% (об.), и концентрация воды колеблется в пределах 6—12% (об.). На низкотемпературных катализаторах при содержании в газе до 4- 8% (об.) СОг концентрация воды в метаноле-сырце составляет 12—20%) (масс.). [c.97]

Исходный газ для синтеза метанола на низкотемпературных медьсодержащих катализаторах должен быть тщательно очищен от каталитических ядов (сера, хлор). В природном газе содержится 10—300 мг/м сернистых соединений, а содержание их в газе для синтеза не должно превышать 0,5 мг/м . Содержание серы при этом в свежем газе (исходный+циркуляционный) должно быть не более 0,15 мг/м . В связи с этим представляет большой интерес схема синтеза метанола из синтез-газа, отходящего из производства ацетилена, так как сернистые соединения природного газа абсорбируются растворителем ацетилена. Схема производства метанола (рис. 3.35) из синтез-газа компактна и высокоэффективна. Мощность производства определяется ресурсом газа и обычно составляет 100—110 тыс. т в год. [c.111]

При синтезе метанола под давлением 10 МПа из метанола-сырца при дросселировании выделяется 25—27 м /т растворенных газов, а при снижении давления в цикле синтеза до 5 МПа их количество снижается до 15—17м /т. Состав выделившихся танковых газов можно рассчитать по коэффициентам растворимости с учетом парциального давления компонентов в циркуляционном газе. Поскольку синтез метанола под низком давлением на низкотемпературных катализаторах проводится при повышенной концентрации диоксида углерода, то содержание СОг в танковых газах повышается до 40—60% (об.). Обычно после выделения метанола эти газы вместе с продувочными направляются на сжигание в котельные установки. [c.114]

Технологические параметры эксплуатации рассмотренных выше схем синтеза метанола приведены в табл. 3.9. Мощность одной технологической линии в промышленных производствах изменяется в широких пределах. Удельный расход природного газа при этом отличается незначительно и определяется в основном способом подготовки исходного газа. Обращает на себя внимание разница в диаметре реакторов синтеза и соответственно в объеме загружаемого катализатора. Перевод производства метанола на низкотемпературные медьсодержащие катализаторы (см. схемы по рис. 3.35, 3.36 и 3.37) привел к снижению давления в цикле синтеза в 4—8 раз. В связи с этим уменьшение производительности единицы объема катализатора в 4— [c.116]

Экономически целесообразно комбинирование схем синтеза метанола с другими производствами [91]. Например, разрабатывается схема получения метанола производительностью 2500 т/сут и аммиака 1360 т/сут по интегральной схеме. Синтез метанола осуществляется на низкотемпературном катализаторе под давлением 9 МПа в четырех реакторах радиального типа. Продувочный газ из производства метанола направляется на получение аммиака. Схема производства энергетически замкнута. [c.116]

Для агрегатов малой и средней мощности можно отметить следующие направления снижения себестоимости метанола повышение степени использования основных фондов за счет мобилизации имеющихся резервов, повышение производительности труда, экономия сырья и материалов и снижение энергетических затрат при эксплуатации производств в оптимальных условиях [108]. Перевод производств метанола при высоком давлении на низкотемпературные катализаторы приводит к увеличению производительности агрегатов и повышению качества метанола-сырца, т. е. достигается лучшее использование основных фондов, снижаются энергетические и сырьевые затраты. Применение воздушного охлаждения при синтезе и ректификации не только снижает сырьевые и энергетические затраты, но и уменьшает опасность загрязнения метанолом водных ресурсов. [c.124]

Таким образом, одним нз путей дальнейшего улучшения технико-экономических показателей производств метанола большой единичной мощности может быть создание схемы получения метанола с использованием высокотемпературной конверсии метана при давлении 5—15 МПа и синтеза метанола под давлением 25—30 МПа на низкотемпературных катализаторах. [c.124]

В последнее время получили развитие процессы синтеза метанола по освоенной в промышленности технологии на низкотемпературных медьсодержащих катализаторах при давлении 5— 30 МПа. Для повышения технико-экономических показателей таких производств и снижения уровня загрязнения окружающей среды проводятся разработки в области повышения активности и селективности катализаторов, снижения расхода энергетических п материальных ресурсов, уменьшения капитальных вложений на создание оборудования, повышения стабильности работы крупнотоннажных агрегатов и использования низкопотенциального тепла. [c.193]

Для процесса совместного синтеза метанола и спиртов в настоящее время разработан модифицированный катализатор, обладающий низкотемпературными свойствами по сравнению с ранее эксплуатировавшимся катализатором. Исследована скорость образования метана в зависимости от технологических условий на модифицированных катализаторах синтеза метанола и спиртов и на промышленных катализаторах синтеза метанола. Установлено [172], что скорость образования метана при совместном синтезе метанола и спиртов (рис. 6,10) находится практически на одном уровне со скоростью образования метана при синтезе метанола на промышленных цинк-хромовых катализаторах и описывается уравнением нулевого [c.208]

Наиболее распространенным методом сероочистки является способ чередования процессов улавливания сероводорода и гидрирования органических сернистых соединений в сероводород на твердых поглотителях и катализаторах. На стадии поглощения обычно применяется поглотитель на основе окиси цинка, но иногда для этих же целей используются железо-хромовый катализатор, отработанные катализаторы синтеза метанола и низкотемпературной конверсии окиси углерода. [c.11]

СИНТЕЗ МЕТАНОЛА НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ ИЗ ОКИСИ И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА [c.174]

Современный синтез метанола проводится на так называемых низкотемпературных катализаторах, основу которых составляет медь. Лишь после развития методов тщательной сероочистки стала возможной технология синтеза метанола с использованием Си-2п-А1-оксидных катализаторов. Современные катализаторы позволяют осуществлять процесс при относительно низкой температуре (220-280 °С) и умеренном давлении (5-10 МПа) при исключительно высокой селективности — содержание суммы примесей в метаноле обычно не превышает 0,1 %. [c.597]

Скорость конверсии метанола можно повысить увеличением температуры и использованием катализаторов. На катализаторе синтеза метанола 2пО/СггО,э (3 1) конверсия идет при температуре свыше 300°С, при 400°С превращение метанола достигает 92%, однако при этом содержание СО составляет около 10% [Л. 122]. Для уменьшения содержания СО целесообразно провести дополнительную низкотемпературную конверсию при 200 °С. При использовании катализатора СиО/2пО можно снизить содержание СО до 0,4% при исходном отношении СНзОН НгО=1 2,5. [c.164]

В 1967 г английская фирма Ай Си Ай" выступила с предложением о продаже синтеза метанола под давлением 50 ат ва низкотемпературном медьсодержащем катализаторе. По данньш фирмы,ка- [c.281]

Увеличение соотношения Нг СО в циркуляционном газе всегда сопровождается снижением содержания примесей в метаноле-сырце (эфиров, кислот, альдегидов, непредельных соединений), что видно по изменению перманганатного числа. Этот показатель, хотя и не дает полной характеристики качества продукта (оценивает только содержание примесей, способных окисляться КМПО4), позволяет предсказать концентрацию основных органических примесей в метаноле-сырце. Обычно при 30 МПа и соотношении Н2 СО = 5—6 перманганатное число метанола-сырца составляет 1 мин, а при синтезе на низкотемпературных катализаторах оно значительно выше и колеблется от 5 до 15 мин в зависимости от типа катализатора, срока эксплуата- [c.99]

Aip ) катализаторы. Типичные современные катализаторы такого типа содержат 25-90 % Сы и 8-60 % Zn или 30-80 % Сы и 10-50 % Zn. В качестве промотирующих добавок используют Сг, AI, Мп, V, Ag. Медьцинковые катализаторы работают при давлении 5—10 МПа и температуре 220—270 °С. В России для синтеза метанола используют катализатор СНМ-1 состава 52-54% СиО, 26-28 % ZmOh 5-6 % (до восстановления), который активен при давлении 4— 6 МПа и температуре 220—280 °С. Очень высокой активностью обладают образцы низкотемпературного катализатора следующего состава СиО- 71,0%, ZnO— 25,8 % и Сг -Ъ,2%-, наиболее активен такой катализатор при давлении 3—4 МПа. [c.355]

Попов И. Г., Вяткин Ю. Л., Дегелева Т. П., Решетняк Л. Ф. Анализ работы промышленного реактора синтеза метанола на низкотемпературном катализаторе.— В кн. Седьмая Всесоюзная конференция Хим-реактор-7 , Ч, 3, Баку ИНХП АН СССР, 1980, с. 48—53. [c.43]

В данной работе сформулированы основные принципы моделирования циклических режимов в сложных реакторных системах. Целесообразность их применения демонстрируется на примере гетерогенного реактора низкотемпературного синтеза метанола. Модель базируется на серии допущений, которые определяют гидродинамическую обстановку в аппарате, постадийный механизм экзотермической реакции образования целевого продукта, адиабатичносгь условий проведения процесса, незначительность изменения активности катализатора, нулевой порядок реакции химического превращения, сложный состав объема катализатора. [c.64]

Температура процесса зависит главным образом от активности применяемого катализатора и варьируется в пределах от 250 до 420°С. В соответствии с температурным режимом работы катализаторы синтеза метанола подразделяются на высокотемпературные и низкотемпературные. Высокотемпературные катализаторы, получаемые методом соосаждения оксидов цинка и хрома, например, катализатор СМС-4 состава 2,5 2п0-2пСг204, термостойки, мало чувствительны к каталитическим ядам, причем отравляются обратимо, имеют высокую селективность, но активны только при высоких температурах (370—420°С) и давлениях (20—35 МПа). Низкотемпературные катализаторы, например, цинк-медь-алюминиевый состава гп0-Си0-А120з или цинк-медь-хромовый состава 7п0-Си0-Сг20з, менее термостойки, необратимо отравляются каталитическими ядами, но проявляют высокую активность при относительно низких температурах (250—300°С) и давлениях (5—10 МПа), что более экономично. [c.262]

Схема производства метанола при низком давлении (5,0-6,0 Ша) (рис. 81, 82). В последние годы получили широкое распросвтранение схемы синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах при давлении 5,0-6,0 Ша. Низкотемпературные медьсодержащие катализаторы весьма чувствительны к соединениям серы поэтому природный газ (или жидкое сырье) должен очищаться до содержания серы не более I мг/м . Очистка проводится путем гидрирования сернистых соединений с последующей адсорбцией окисью цинка. Очищенный газ смешивается с водяным паром в отношении I 3 и с температурой 340-350°С направляется в подогреватель парогазовой смеси I, находящейся в конвективной зоне печи. Нагретая до 510°С парогазовая смесь поступает в реакционные [c.260]

В промышленности применяется следующий оптимальный режим синтеза метанола на 1щнкхромовом катализаторе [(2,5-3,3) ZnO Zn r O ] температура 360-380 °С, давление 30 МПа, объемное соотношение Hj СО = 6, объемная скорость газа (35-40) 10 ч на низкотемпературных медьсодержащих катализаторах (СиО - 52-54 ZnO - 24-28 AljOa - 5-6 % (мае.)) - температура 260-280 С, давление 5-10 МПа, объемная скорость газа (5-35) 10 ч" , объемное соотношение (На + СОг) (СО + СО ) = = 0,5-i-5,0. [c.837]

Низкотемпературные катализаторы синтеза метанола представляют собой тройные и более сложные оксидные системы, в состав которых помимо оксида меди входят в различных сочетаниях трудновосстанавливаемые, более тугоплавкие по сравнению с СиО оксиды таких металлов, как Сг, А1, Zn, Mg, Мп. Высокую активность Си—2п—Сг-катализаторов объясняют способностью СиО образовывать с 2пО и СГ2О3 тонкодисперсную систему. Образованию и сохранению дисперсной формы Си способствует, по мнению авторов [145], образующаяся цинкхромовая шпинель с дефектной структурой. Дефекты вызваны внедрением меди в между-узлия решетки. Введение в состав катализатора хрома повышает его термоустойчивость. [c.153]

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 60-х годах в Англии был разработан и освоен промышленностью синтез метанола под давлением около 5 МПа на медьсодержащем низкотемпературном катализаторе. Это подняло производство метанола на новую техническую ступень, упростило аппаратурное оформление стадии синтеза, улучшило качество метанола-сырца и экономические показатели процесса. В 70-е годы в связи с разработкой крупных одноагрегатных производств метанола мощностью до 400—750 тыс. т в год давление на стадии синтеза при использовании медьсодержащих катализаторов было поднято до 8—10 МПа. В настоящее время практически все вновь создаваемые производства метанола основаны на синтезе его из оксидов углерода и водорода в присутствии низкотемпературных катализаторов под давлением 5—10 МПа. [c.6]

Как отмечалось, технологические параметры процесса, влияющие на качество метанола-сырца, взаимосвязаны между собой. Поэтому в промышленных условиях отрицательное воздействие одного можно компенсировать положительным влиянием другого, и при выборе технологического режима синтеза обычно руководствуются не только качеством метанола-сырца, но в основном экономическими факторами. А с экономической точки зрения наиболее целесообразным при синтезе метанола на цинк-хромовом катализаторе под давлением 30 МПа является следующий режим температура 360—380 °С, соотношение Н2 СО = 6 (циркуляционный газ на входе в колонну), объемная скорость газа (35—40)-10 ч . На низкотемпературных медьсо- [c.105]

В последние годы получают широкое распространение технологические схемы синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах при пониженном давлении. Процесс проводят в основном при 5—10 МПа на трехкомпонентных медьсодержащих катализаторах (размером 5X5 мм) с циркуляцией газа турбоциркуляционными машинами. Для привода компрессора от паровой турбины используют пар, получаемый непосредственно на установке. Процесс производства метанола при низком давлении включает практически те же стадии, что и производство его при высоком давлении. Однако имеются и некоторые особенности. [c.111]

В Новомосковском филиале ГИАП были проведены подбор и предварительное изучение цинкхроммедных катализаторов синтеза метанола, являющихся значительно более активными и низкотемпературными катализаторами по сравнению с цинкхромовыми. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология