Виробництво метанолу

і подають у верхню частину реактора 6, а інший потік вводять в реактор між шарами каталізатора для відведення тепла і регулювання температури процесу. Пройшовши реактор, реакційна суміш при температурі близько 300°З також ділиться на два потоки. Один потік поступає в теплообмінник 8, де підігріває початковий синтез-газ, інший потік проходить через котел-утилізатор 9, виробляюча пара високого тиску. Потім, потоки об'єднуються, охолоджуються в холодильнику 7 і поступають в сепаратора високого тиску 10, в якому від циркуляційного газу відділяється спиртовий конденсат. Циркуляційний газ дожимається в компресорі 2 і повертається на синтез. Конденсат метанолу-сирцю дроселює в дроселі 11 до тиску близького до атмосферного і через збірку 12 поступає на ректифікацію. У колоні ректифікації 13 від метанолу відгоняються гази и. ефір диметилу, які також спалюються. Отриманий товарний метанол з виходом 95% має чистоту 99,95%.

На мал. 2. приведена технологічна схема виробництва метанолу по трифазному методу на мідь-цинковому каталізаторі з синтез-газу, отриманого газифікацією кам'яного вугілля, продуктивністю 650 тис. т в рік.

Очищений від з'єднань сірі синтез-газ стискується в компресорі 1 до тиску 3-10 МПа, підігрівається в теплообміннику 5 продуктами синтезу до 200- 280°З, змішується з циркуляційним газом і поступає в нижню частину реактора 4. Парогазова суміш, що утворилася в реакторі, містить до 15% метанолу, виходить з верхньої частини реактора, охолоджується послідовно в теплообмінниках 5 і б і через холодильник-конденсатор 7 поступає в сепаратора 8, в якому від рідини відділяється циркуляційний газ. Рідка фаза розділяється в сепараторові на два шари: вуглеводневий і метанольний

Рідкі вуглеводні перекачуються насосом 9 в реактор, з'єднуючись з потоком вуглеводнів, що проходять через котел-утилізатор 10. Таким чином рідка вуглеводнева фаза циркулює через реактор від низу до верху, підтримуючи режим киплячого шару тонкодисперсного каталізатора в нім, і одночасно забезпечуючи відведення реакційного тепла. Метанол-сирець з сепаратора 8 поступає на ректифікацію або використовується безпосередньо як паливо або добавка до палива.

Циркуляційний газ

Мал. 2. Технологічна схема виробництва метанолу в трифазній системі:

1 - компресор, 2 - циркуляційний компресор, 3,9 - насоси, 4 - реактор киплячого шару, 5,6 - теплообмінники, 7 - холодильник-конденсатор, 8 - сепаратор, 10 - котел-утилізатор.

Розроблений в 70-х роках трифазний синтез метанолу використовується в основному, для виробництва енергетичного продукту. Як рідка фаза в нім застосовуються стабільні в умовах синтезу і такі, що не змішуються з метанолом вуглеводневі фракції нафти, мінеральні масла, поліалкилбензоли. До вказаних вище переваг трифазного синтезу метанолу слід додати простоту конструкції реактора, можливість заміни каталізатора в ході процесу, ефективніше використання теплового ефекту реакції. Внаслідок цього установки трифазного синтезу економічніші в порівнянні з традиційними двофазними як високого так і низького тиску. У таблиці. 12. 2 приведені показники роботи установок трьох- і двофазного процесу однакової продуктивності 1800 т/сут.

Таблиця 12. 2. Показники роботи установок синтезу метанолу

Показник     Тип установки

  Трифазна   Двофазна

Тиск, МПа

7,65     10,3

Об'ємна швидкість газу, ч~1

4000    6000

Відношення циркуляційного газу - до початкового синтез-газу

1:1      

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