59 Вопрос

Получение метанола. Метанол может быть получен как из метана, так и из углехимического сырья, тоесть из кокса. В промышленности этанол получают по реакции:

СО + 2Н2 = СН3ОН + Q.

В качестве катализаторов используют оксиды цинка, меди, хрома.

Получение синтез — газа из кокса. Синетз — газ можно получить из кокса по реакцииям:

2С + О2 = 2СО

С + Н2О = Н2 + СО, топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя исопользуют водяной пар, называется паровое дутьё, или смесь водяного пара с кислородом, называется парокислородное дутьё. В результате полученный водяной газ имеет соотношение Н2 : СО < 2, что деалет необходимым перед синтезом метанола регулировать состав газа путём конверсии СО водяным паром:

СО + Н2О = СО2 + Н2.

Процесс газификации может быть как периодическим, так и непрерывным.

Крупнокусковое топливо, размер 40 — 60 мм с влажностью около 15% подаётся в бункер 1 в четыре вертикальные шахты печи 2 через специальное загрузочное устройство. Топливо опускается вниз и подвергается последовательно процессам сушки при t от 100 до 200 гр. цельс, кокслвоания при t от 200 до 700 градусов цельс., и газификации при температуре от 700 до 1000 гр. цельсия. В зону газификации подают высокотемпературную парогазовую смесь, на высоту 1/3 печи снизу. Температура парогазовой смеси примерно 1100 — 1200 гр. цельс. При взаимодействии водяного пара с углеродом образуется синтез газ по реакции указанной выше, который в конце реакционной зоны примерно на ½ высоты печи, с температурой 750 — 780 градусов частично выводится из печи, и направляется в конденсационно — охладительную систему. Остальная часть парогазовой смеси — циркуляционный газ теплоноситель, проходит в верхнюю часть печи, где за счёт тепла парогазовой смеси происходит сухая перегонка и подсушка топлива. С верха печи с температурой 100 — 120 гр. цельсия, выходит смесь синтез — газа и газов полукоксования, которую с помощью газодувки 12 направляют через пылеотделительно 10 и смолоотделитель 11 в регенератор 13. Одновременно в регенератор 13 вводят первичный водяной пар, который смешивается с парогазовой смесью, и вся смесь называется в регенераторе до 1150 — 1200 гр. цельс. При этой температуре происходит термическое разложение углеводородов. Состав циркуляционного газа — носителя на выходе приближатеся к составу синтез — газа. Из регенератора 13 парогазовая смесь вновь поступает в печь 2. Сырой синтез — газ вхыодит из печи 2, проходит пылеотделитель 3, где очищается от крупной пыли, котёл — утилизатор 4, в котором охлаждатеся до 250 гр. цельсия, скруббер 5, где охлаждается до 40 гр. цельс, очищается от пыли и смолы в центробежном пылеотделитель 6 и в каплеуловителеь 7. Из каплеуловителя 7 синтез — газ газодувкой подаётся на устновку синтеза метанола, где его предварительно очищают от сернистых соединений. В котле — утилизаторе 4, получают пар, который используют на этой же установке. В печи 2 для получения синтез — газа расходуется лишь часть топлива. Оставшаяся часть после охлаждения в нижней части печи 2 выгружается в вагонетку 9 и направляется на газификацию в газогенератор. Отопительный газ сжигают в топке одного из двух регенераторов 13. В одном из генераторов сжигают отпительный газ, в другом нагревают циркуляционный газ, генераторы переключаются автоматически каждые 20 минут. По сути генераторы это теплообменники.

В установке получают синтез — газ в объёме 30000 м^№ / час, составом:

СО — 28 — 30%

СО2 — 14 — 15%

СН4 — 1,5%

Н2 54 — 56%

N2 — 1,0%

Н2 : СО = (1,9 — 2,0) : 1, и может быть исопльзован для синтеза метанола без дополнительной конверсии монооксида углерода. Необходимо провести очистку от диоксида углерода.

Моноэтаноламиновая очистка синтез — газа от углерода.

Поглащают диоксид углерода по реакции:

2RNY2 + H2O + CO2 = (RNH3)2CO3

R = - CH2CH2OH.

Услвоия очистки при температуре 20 — 30 гр. цельс. Десорбция при температуре 120 — 130 гр. Цельс.