Получение метанола из синтез-газа

Содержание

Слайд 2

CH3OH

Бесцветная легкоподвижная ядовитая жидкость со спиртовым запахом

0%

6,98%

35,5%

100%

Пределы взрываемости в смеси с воздухом,

CH3OH Бесцветная легкоподвижная ядовитая жидкость со спиртовым запахом 0% 6,98% 35,5% 100%
об.%

Смешивается в любых соотношениях с водой и большинством органических растворителей

Слайд 3

Методы получения:
Сухая перегонка древесины
Термическое разложение формиатов
Гидрирование метилформиата
Омыление метилхлорида
Каталитическое неполное окисление метана
Каталитическое

Методы получения: Сухая перегонка древесины Термическое разложение формиатов Гидрирование метилформиата Омыление метилхлорида
гидрирование окиси углерода

СO + 2H2 ? CH3OH

Слайд 4

Общая схема получения метанола

1-Очистка природного газа от серы (гидродесульфуризация) и поглощение сероводорода;

Общая схема получения метанола 1-Очистка природного газа от серы (гидродесульфуризация) и поглощение
2-Конверсия метана; 3-Синтез метанола.

Самая дорогостоящая стадия

Слайд 5

Методы получения синтез-газа

Методы получения синтез-газа

Слайд 7

Физико-химические основы получения синтез-газа

Максимально возможный выходы СО и Н2 независимо от давления

Физико-химические основы получения синтез-газа Максимально возможный выходы СО и Н2 независимо от
составляют 82,2 и 17,8 %, соответственно, а выход СО2 с ростом Т стремиться к нулю
Р↑↓выход СО
Р↑↓максимально возможный выход СО
Увеличение давления смещает максимум выхода СО в зону более высоких температур.

Н2/СО или (Н2–СО2)/(СО+СО2)

Слайд 8

Физико-химические основы синтеза метанола

 

Q= +90,7 кДж/моль

Т = 380°С

Р = 290,4 атм

Р =

Физико-химические основы синтеза метанола Q= +90,7 кДж/моль Т = 380°С Р =
290,4 атм

Слайд 9

Катализаторы синтеза метанола

Метанол высокого давления

Метанол низкого давления

ZnO активированный Cr2O3 (10-30 масс. %)
Т

Катализаторы синтеза метанола Метанол высокого давления Метанол низкого давления ZnO активированный Cr2O3
= 350-400°С
Р = 25-35 МПа
H2S < 30 ppm
Срок службы от 2 лет

CuO на ZnO/Al2O3
Т = 190 – 270 °С
P = 5-7 МПа
H2S < 1 ppm
Т↑↓активность катализатора
Срок службы 3 года

На данный момент 3 фирмы почти полностью снабжают мировой рынок катализаторов синтеза метанола

Слайд 10

Современные катализаторы синтеза метанола
фирмы Johnson Matthey Catalyst

CuO на носителе
ZnO/Al2O3
+

Современные катализаторы синтеза метанола фирмы Johnson Matthey Catalyst CuO на носителе ZnO/Al2O3
промоторы
(MgO)

«Метанол», г. Томск

«Метафракс», г. Губаха

«Тольяттиазот», г. Тольятти

Слайд 11

Современные катализаторы синтеза метанола
фирмы «Sud-Chemie»

С79-7 GL или «MEGAMAX» 700 - один

Современные катализаторы синтеза метанола фирмы «Sud-Chemie» С79-7 GL или «MEGAMAX» 700 -
из лучших катализаторов этой серии

«Акрон», г. Великий Новгород

CuO/ZnO/Al2O3, в виде таблеток 3x4 мм
Срок службы: до 7 лет
Можно использовать газы от производства ацетилена (устойчив к олефинам)
Высокая селективность и активность

Слайд 12

Современные катализаторы синтеза метанола
фирмы «Haldon Topsoe»

МК-121

MG-901

Обладает слоем, защищающим от каталитического яда

Современные катализаторы синтеза метанола фирмы «Haldon Topsoe» МК-121 MG-901 Обладает слоем, защищающим
Fe(CO)5, который образуется при взаимодействии СО со стальным поверхностями реактора.

Слайд 13

Паровая конверсия метана Технология фирмы «Technip»

Kat: Ni на Al2O3
T = 900-950°C
P = 4

Паровая конверсия метана Технология фирмы «Technip» Kat: Ni на Al2O3 T =
МПа
Пар:метан = 3

На 1 т превращённого метана требуется сжечь ≈ 140 кг

Слайд 14

Предриформинг

При паровой конверсии гомологов метана образуется много кокса.
Предриформинг помогает избежать преждевременной дезактивации

Предриформинг При паровой конверсии гомологов метана образуется много кокса. Предриформинг помогает избежать
катализатора.

Kat: Ni (30-70%) на Al2O3
T = 500°C
P = 4 МПа
Адиабатический р-р

Слайд 15

Схема риформинга «TAS-R» Toyo Engineering

Применение схемы «TAS-R» помогает увеличить производительность установки парового

Схема риформинга «TAS-R» Toyo Engineering Применение схемы «TAS-R» помогает увеличить производительность установки
риформинга без увеличения её размеров

Слайд 16

«Compact Reformer» One Synergy

«Compact Reformer» One Synergy

Слайд 17

Автотермический риформинг метана
Технология фирмы Haldor Topsoe

Тепло подводится за счёт частичного сгорания метана.

Автотермический риформинг метана Технология фирмы Haldor Topsoe Тепло подводится за счёт частичного
Реактор адиабатического типа.
В реакторе АТР газ нагревается от 650 до 1000°С.
Kat: Ni (3-12 масс. %) на α-Al2O3.
P = 3-4 МПа

Слайд 18

Комбинированный метод (Haldor Topsoe, Lurgi)
(паровая конверсия ? автотермический риформинг)

Уменьшение нагрузки на реактор

Комбинированный метод (Haldor Topsoe, Lurgi) (паровая конверсия ? автотермический риформинг) Уменьшение нагрузки
первичного риформинга => уменьшается рабочая температура в нём, уменьшается расход топлива

Т = 530-580°С

Т = 780°С

Т = 975°С

10 об % метана

0,5 об % метана

Слайд 19

Сравнительная характеристика методов

Сравнительная характеристика методов

Слайд 20

Экономика процессов

Экономика процессов

Слайд 21

Стадия синтеза метанола

М = (Н2–СО2)/(СО+СО2) = 2
T = 250-260°C
Р = 5-7 МПа
Q

Стадия синтеза метанола М = (Н2–СО2)/(СО+СО2) = 2 T = 250-260°C Р
= 90,7 кДж/моль
kat: CuO на ZnO/Al2O3
X = 50-80%
Ф = 95-99%
Спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, ДМЭ

Слайд 22

Реакционный узел синтеза метанола

Реактор фирмы Toyo

Реактор фирмы Lugri

Реакционный узел синтеза метанола Реактор фирмы Toyo Реактор фирмы Lugri

Слайд 23

Реакционный узел синтеза метанола фирмы Casale

Реакционный узел синтеза метанола фирмы Casale

Слайд 24

Особенности кинетики в реакторах Casale

Применение охлаждающих пластин позволяет удалять различное количество тепла

Особенности кинетики в реакторах Casale Применение охлаждающих пластин позволяет удалять различное количество
в разных частях реактора, достигая максимального использования объёма катализатора с распределением температур, соответствующим самой высокой скорости реакции

Слайд 25

Реакционный узел синтеза метанола фирмы ICI

Регулировка температуры за счёт дозировки холодного реагента
Поддерживается

Реакционный узел синтеза метанола фирмы ICI Регулировка температуры за счёт дозировки холодного
высокая скорость реакции из-за постоянного увеличения концентрации реагентов

Слайд 26

Дальнейшие пути превращения метанола

Дальнейшие пути превращения метанола

Слайд 27

Спрос на мировом рынке

* тыс. тонн

Спрос на мировом рынке * тыс. тонн
Имя файла: Получение-метанола-из-синтез-газа.pptx
Количество просмотров: 82
Количество скачиваний: 0