Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Влияние температуры. 
Производство метанола

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В промышленных условиях синтез метанола протекает в присутствии инертных к данному процессу газов (метан, азот). Они в реакции не участвуют и не оказывают прямого влияния на равновесие реакции образования метанола. Однако наличие их в газе снижает парциальное (эффективное) давление реагирующих веществ, что ведет к уменьшению равновесного выхода метанола. Поэтому концентрацию инертных компонентов… Читать ещё >

Влияние температуры. Производство метанола (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

С повышением температуры равновесный выход метанола понижается. Наиболее резкое понижение наблюдается при температурах выше 340 °C. В этих условиях (при 300 кгс/см2) начинает снижаться степень превращения окиси и двуокиси угле рода в метанол, причем более резко окиси углерода [4]:

Таблица 1[4].

Температура, °С.

Выход метанола, объемн. %.

15,44.

14,81.

12,88.

11,37.

9,31.

7,40.

Таблица 2, Степень превращения, % [4].

СО.

99,75.

97,20.

87,52.

78,96.

66,19.

53,29.

СО2.

98,00.

89,80.

77,00.

71,50.

66,61.

64,00.

При давлении 50 кгс/см2 и повышении температуры от 180 до 300 °C равновесный выход метанола снижается более чем в 7 paз; (отношение Н2: СО=3,6, содержание двуокиси углерода 6,0 объемн. %). При этом степень превращения окиси и двуокиси углерода в метанол уменьшается с 75,3 до 14,6% [4].

При повышении отношения Н2: СО степени превращения окиси и двуокиси углерода возрастают, причем степень превращения СО2 в большей мере, а равновесный выход метанола снижается. Влияние отношения Н2: СО на равновесный выход метанола определено для такого состава газа: 1,25 объемн. % СO2; 84,8 объемн. %); 13,95 объемн. % (CO+H2). При 300 кгс/см2 и 380 °C равновесный выход метанола и степень превращения окислов углерода в зависимости от отношения Н2: СО меняются следующим образом [4]:

Таблица 3 [4].

Отношение Н2: СО.

Выход СН3ОН, объемн. %.

17,25.

13,80.

8,39.

7,05.

5,40.

Таблица 4, Степень превращения, % [4].

СО.

44,50.

60,39.

66,85.

67,80.

67,97.

СО2.

19,50.

45,71.

70,52.

76,15.

82,39.

При увеличении содержания окиси углерода в газе, т. е. уменьшении отношения Н2: СО, равновесный выход метанола возрастает пропорционально при 50 кгс/см2 и 6 объемн. % СОз).

Так, при 8 объемн. % СО, равновесный выход метанола составляет 5,71 объемн. %, при 16 объемн. % СО—11,41 объемн. %, а при 24 объемн, % СО—16,82 объемн. % СНзОН.

Реакция восстановления двуокиси углерода водородом до окиси углерода в промышленных условиях синтеза метанола протекает практически до равновесного состояния, и пренебрегать ею при расчете равновесных выходов метанола нельзя. При повышении содержания двуокиси углерода в газе равновесный выход метанола меняется незначительно. Степень превращения окислов углерода в метанол при этом снижается с 42,2% при 6 обьемн.% СО2 до 32,7% при 12 объемн.% СО2. [4].

Инертные компоненты

В промышленных условиях синтез метанола протекает в присутствии инертных к данному процессу газов (метан, азот). Они в реакции не участвуют и не оказывают прямого влияния на равновесие реакции образования метанола. Однако наличие их в газе снижает парциальное (эффективное) давление реагирующих веществ, что ведет к уменьшению равновесного выхода метанола. Поэтому концентрацию инертных компонентов необходимо поддерживать на минимальном уровне.

На основании изложенного следует отметить, что синтез метанола на цинк-хромовом катализаторе, который работает при 360−380 °С, целесообразно проводить только при давлениях выше 200 кгс/см2. На низкотемпературных катализаторах, эксплуатируемых в температурном интервале 220−280°С, возможна работа при давлениях ниже 100 кгс/см2, причем, чем ниже температура, тем ниже может быть и давления синтеза. [4].

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой