Непрореагировавший метанол
Cтраница 3
МАФ для удаления накопившихся пропана и пропилена, частично возвращают на узел синтеза 2 - МП в смеси со свежей МАФ. Кубовая жидкость этой колонны поступает в следующую для выделения 2 - МП, отводящегося в виде дистиллята, кубовую жидкость последней колонны ( непрореагировавший метанол) возвращают на узел синтеза 2 - МП. [31]
Превращение метанола в бензин протекает с выделением большого количества тепла, что создает трудности при проведении процесса. Он осуществляется в две ступени: сначала метанол дегидратируют до равновесного состояния в смесь диметилового эфира и воды ( при этом выделяется 20 % суммарного тепла реакции), а затем полученную смесь вместе с непрореагировавшим метанолом превращают в бензин. Метанол на 44 % превращается в углеводороды; остальные 56 % составляет вода. Образование СО, СО2 и кокса незначительное. Получаемый бензин является не только высокооктановым ( октановое число 93), но и высококачественным: он состоит на 51 % из высокоразветвленных парафинов, 13 % разветвленных олефинов, 8 % циклопарафиновых и 28 % ароматических углеводородов. [32]
Промышленные реакторы со стационарным слоем катализатора оборудованы устройствами для отвода теплоты реакции и выработки водяного пара, что повышает эффективность процесса в целом. Единичная мощность установок достигает 120 тыс. т / год. Формальдегид отделяется от непрореагировавшего метанола и в виде 37 - 40 % - ного водного раствора направляется на синтез. [33]
На действующих заводах исходным сырьем являются метанол и изобутан. Метанол подвергается окислительной конверсии в формальдегид на типовых установках с катализатором серебро на пемзе. Полученный формалин после отгонки - непрореагировавшего метанола направляется на синтез ДМД. [34]
Трубки имеют диаметр около 25 мм и помещены в жидкий теплоноситель даутерм или в расплавленную смесь нитратов и нитритов натрия и калия. Катализатором может быть также молибдат висмута, который будет описан более подробно ниже в данной главе. На молибдате железа конверсия приближается к 100 %, причем в катализате содержится менее 1 % непрореагировавшего метанола. [35]
Реакция протекает в присутствии кислотного ионообменного катализатора с большой скоростью и отличается высокой селективностью. Из-за обратимости реакции для лучшей конверсии изобутена используется избыток метанола. В то же время отношение метанол: изобутен должно быть достаточно низким, чтобы затраты на извлечение и рецикл непрореагировавшего метанола не были слишком велики. Необходимо строгое соблюдение температурного режима процесса, что обеспечивается постоянным отводом тепла экзотермической реакции; в противном случае при температуре выше 125 С начинается олигомериза-ция изобутена. В соответствии со стехиометрией для получения 1 т ТБМЭ требуется затратить 0 4 т метанола и 0 6 т изобутена. В одностадийном процессе легко достигается 90 - 96 % - я степень конверсии изобутена. [36]
 |
Реакторный узел синтеза бензина из метанола. [37] |
На рис. 4.5 представлен реакторный узел установки синтеза бензина из метанола фирмы Мобил. Превращение метанола в бензин протекает с выделением большого количества тепла. Процесс осуществляется в две ступени. Сначала метанол дегидратируется в смесь диметилового эфира и воды ( при этом выделяется 20 % суммарного тепла реакции), а затем полученная смесь вместе с непрореагировавшим метанолом на следующей ступени превращается в бензин. Образование СО, СО2 и кокса происходит в незначительной степени. [38]
Если определяемое соединение неизвестно, то в этой порции дихлорэтана должно содержаться не более 20 мг нелетучего органического материала. Для анализа в эту колбу добавляют 1 мл раствора ацетата ртути ( II) в метаноле - 14С ( 150 мг / мл) и закрывают ее. Затем в течение 1 ч выжидают прохождения в колбе реакции при температуре 40 С и потоком инертного газа переносят дихлорэтан и избыток метанола в охлаждаемую ловушку; непрореагировавший метанол удаляют под вакуумом при температуре 30 - 40 С. К остатку в колбе добавляют 1 5 г смеси К2Сг2О7 - КЮз и затем разлагают его, нагревая с 5 мл безводной смеси фосфорной и дымящей серной кислот. Образующуюся 14СО2 собирают в ионизационной камере объемом 250 мл и измеряют его радиоактивность емкостным или лепестковым электрометром. Радиоактивность этого газа с поправкой на радиоактивность холостого раствора пропорциональна ненасыщенности пробы. Удельную радиоактивность метанола - 14С определяют тем же способом, превратив его в л-нитробензоат. [39]
Если определяемое соединение неизвестно, то в этой порции дихлорэтана должно содержаться не более 20 мг нелетучего органического материала. Для анализа в эту колбу добавляют 1 мл раствора ацетата ртути ( II) в метаноле - 14С ( 150 мг / мл) и закрывают ее. Затем в течение 1 ч выжидают прохождения в колбе реакции при температуре 40 С и потоком инертного газа переносят дихлорэтан и избыток метанола в охлаждаемую ловушку; непрореагировавший метанол удаляют под вакуумом при температуре 30 - 40 С. [40]
Высокий выход 2 6-диметилфенола на алкхмованадневом катализаторе может быть достигнут только при большом избытке метанола в реакционной смеси. Метанол в значительной степени расходуется на образование газообразных продуктов. Нашими исследованиями было-установлено, что в абгазах содержится Н2, СН4, СО, СО2, а формальдегид и диметиловый эфир отсутствуют. Эти данные свидетельствуют о-протекании побочной реакции дегидрирования метанола в условиях катализа. Непрореагировавший метанол, количество которого состав - - ляет 3 - 5 % от исходного, может быть возвращен в цикл. [41]
Температурный режим в контактном аппарате создается и поддерживается составом спирто-водно-воздушной смеси. Однако она не должна превышать 750 С: при повышении температуры ускоряются побочные реакции и изменяется структура катализатора. Увеличение содержания кислорода в спирто-водно-воздушной смеси приводит к образованию взрывоопасной смеси. При температуре ниже 600 С и недостатке кислорода увеличивается содержание непрореагировавшего метанола, а полезная степень его конверсии уменьшается. [42]
Интерес инженера-химика к массопередаче вытекает главным образом из его традиционной роли как специалиста при проектировании процессов разделения. Материалы, вступающие в химическое взаимодействие, предварительно очищают путем разделения или концентрирования реагирующих веществ, а ценные продукты необходимо выделить из потока, покидающего реактор. Хотя массообменное оборудование по отношению к реактору является вспомогательным, его стоимость нередко составляет значительную часть капиталовложений в установку. Эту ситуацию иллюстрирует рис. 1.1, который представляет собой технологическую схему промышленного производства формальдегида окислением метанола. Небольшой реактор содержит несколько слоев катализатора в виде серебряной сетки. Остальная часть установки включает типично массообменное оборудование для очистки исходных веществ, извлечения и очистки продукта, отделения и рециркуляции непрореагировавшего метанола. Массопередача существенна и в самом реакторе, поскольку образование формальдегида не может происходить быстрее, чем скорость переноса меганола и кислорода из потока газа к поверхности серебра. [43]
На рис. 8.11 приведена технологическая схема синтеза уксусной кислоты из метанола, освоенная в промышленном масштабе фирмой BASF в Людвигс-хафене. Процесс проводят с применением каталитической системы кобальт иод. Раствор катализатора в метаноле поступает в верх колонны синтеза /, а снизу подается окись углерода. Синтез осуществляется при 250 С и 70 - 75 МПа. Непрореагировавшая окись углерода из сепаратора 3 снова возвращается в процесс. Раствор катализатора возвращается в колонну синтеза. С верха колонны 5 отбирается непрореагировавший метанол, а кислота-сырец подается в колонну 6, где выделяется товарная уксусная кислота. Кубовый остаток колонны 6 периодически отводится на сжигание. [44]
Страницы: 1 2 3