Производство метанола

Температура, °С. . . . . . 250 300 340 360 380 400

Вихід метанолу, об’ємн. %. . 15,44 14,81 12,88 11,37 9,31 7,40

Міра перетворення, %

С. . . . . . . . . . 99,75 97,20 87,52 78,96- 66,19 53,29

СОз. . . . . . . . . . 98,00 89,80 77,00 71,50 66,61 64,00

При тиску 50 кгс/см2 і підвищенні температури від 180 до 300 °С рівноважний вихід метанолу знижується більш ніж в 7 pa;

((відношення Н2:СО=3,6, вміст двоокису вуглецю 6,0 об’ємн. %). При цьому міра перетворення окислу і двоокису вуглецю в метанол зменшується з 75,3 до 14,6%.

При підвищенні відношення На: З міри перетворення окислу і двоокису вуглецю зростають, причому міра перетворення СО2 більшою мірою, а рівноважний вихід метанолу знижується. Вплив відношення На: З на рівноважні? вихід метанолу визначено для такого складу газу: 1,25 об’ємн. % С02; 84,8 об’ємн. %); 13,95 об’ємн. % (CI^+Nz). При 300 кгс/см2 і 380 °З рівноважний вихід метанолу і міра перетворення оксидів вуглецю залежно від відношення Нг: З міняються таким чином:

Відношення На:СО. . . . . . . . . 2 4 8 10 14

Вихід СНдОН, об’ємн. %,. . .

17,25 13,80 8,39 7,05 5,40

Міра перетворення, %

С. . . . . . . . . . . . . . 44,50 60,39 66,85 67,80 67,97

СОа. . . . . . . . . . . . . 19,50 45,71 70,52 76,15 82,39

При збільшенні змісту окислу вуглецю в газі, тобто зменшенні відношення На: С, рівноважний вихід метанолу зростає пропорційно при 50 кгс/см2 і 6 об’ємн. % СОз). Так, при 8 об’ємн. % С, рівноважний вихід метанолу складає 5,71 об’ємн. %, при 16 об’ємн. % СО- 11,41 об’ємн. %, а при 24 об’ємн, % СО- 16,82 об’ємн. % СНзОН.

Двоокис вуглецю. Реакція відновлення двоокису вуглецю воднем до окислу вуглецю в промислових умовах синтезу метанолу протікає практично до рівноважного стану, і нехтувати нею при розрахунку рівноважних виходів метанолу не можна. 'При підвищенні вмісту двоокису вуглецю в газі рівноважний вихід метанолу міняється трохи. Міра перетворення оксидів вуглецю в метанол при цьому знижується з 42,2% при 6 об’ємн. % СО2 до 32,7% при 12 об’ємн. % СО2.

Інертні компоненти. У промислових умовах синтез метанолу протікає у присутності інертних до цього процесу газів (метан, азот). Вони в реакції не беруть участь і не чинять прямого впливу на рівновагу реакції утворення метанолу. Проте наявність їх в газі знижує парціальний (ефективне) тиск реагуючих речовин, що веде до зменшення рівноважного виходу метанолу. Тому концентрацію інертних компонентів необхідно підтримувати на мінімальному рівні.

На підставі викладеного слід зазначити, що синтез метанолу на цинк-хромовом каталізаторі, який працює при 360-380 °З, доцільно проводити тільки при тисках вище 200 кгс/см2. На низькотемпературних каталізаторах, експлуатованих в температурному інтервалі 220-280°З, можлива робота при тисках нижче 100 кгс/см2, причому, чим нижче температура, тим нижче може бути і тиски синтезу.

Кінетика синтезу метанолу. У гомогенних умовах (без каталізатора) швидкість взаємодії окислу вуглецю і водню нікчемно мала, і отримати метанол у великих кількостях неможливо. Для збільшення швидкості реакції взаємодії початкових компонентів використовують речовини, які, сприяючи прискоренню процесу, самі до кінця реакцій

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Похожие работы