Синтез метанола в системе проточных реакторов

Экспериментальным и расчетным путем исследован процесс синтеза метанола в отдельном реакторе и системе проточных реакторов. Получены зависимости производительности катализатора от времени контакта и состава газа в широких пределах изменения концентраций исходных компонентов. Установлено, что благода...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2000
Автори:	Черепнова, А.В., Лендер, А.А., Краснянская, А.Г., Бондарева, Н.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України 2000
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4035
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Синтез метанола в системе проточных реакторов / А.В. Черепнова, А.А. Лендер, А.Г. Краснянская, Н.А. Бондарева // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 69-74. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-4035
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-40352013-02-13T02:11:05Z Синтез метанола в системе проточных реакторов Черепнова, А.В. Лендер, А.А. Краснянская, А.Г. Бондарева, Н.А. Экспериментальным и расчетным путем исследован процесс синтеза метанола в отдельном реакторе и системе проточных реакторов. Получены зависимости производительности катализатора от времени контакта и состава газа в широких пределах изменения концентраций исходных компонентов. Установлено, что благодаря работе на газовых смесях с высоким парциальным давлением оксида углерода в проточных реакторах с интенсивным отводом тепла получена удельная производительность катализатора, многократно превышающая аналогичное значение, достигаемое в системе с рециклом. Определен оптимальный состав газовой смеси, позволяющий производить глубокую переработку синтез-газа в системе проточных реакторов без циркуляции газа с использованием минимального количества реакторов (от 1 до 3). Полученные данные дают возможность разрабатывать новые технологические схемы синтеза метанола, исключающие циркуляцию газовой смеси и оптимизировать двухстадийные процессы получения метанола Експериметальним і розрахунковим шляхом досліджено процес синтезу метанолу в окремому реакторі і системі проточних реакторів. Одержано залежності продуктивності каталізатора від часу контакту і складу газа в широких межах змінення концентрацій вихідних компонентів. Встановлено, що завдяки роботі на газових сумішах з високим парціальним тиском оксиду вуглецю в проточних реакторах з інтенсивним відведенням тепла получена питома продуктивність каталізатора, яка в декілька разів перевищує аналогічне значення, досягнуте в системі з рециклом. Визначено оптимальний склад газової суміші, що дозволяє проводити глибоку переробку синтез-газу в системі проточних реакторів без циркуляції газу з використанням мінімальної кількості реакторів (від 1 до 3). Одержані дані дозволяють розробляти нові технологічні схеми синтезу метанолу, що виключають циркуляцію газової суміші та оптимизувати двостадійні процеса виробництва метанолу. Experimental investigations and calculation have been carried out on methanol synthesis in a single unit and in a system of flow reactors. Dependence of catalyst yields on contact time and gas compositions within a wide range of starting components concentrations have been obtained. It has been established that the operation employing gaseous mixtures with a high partial carbon oxide pressure in flow reactors with intensive heat removal will provide a specific catalyst yield many times exceeding the similar value obtained in a recycle system. An optimum gas mixture composition has been established enabling a deep syngas processing in the flow reactors system without gas recycle using minimal quantity of reactors (from 1 to 3). The obtained data allow to develop novel methanol synthesis process diagrams excluding gaseous mixture recycle and to optimize two-stage methanol processes. 2000 Article Синтез метанола в системе проточных реакторов / А.В. Черепнова, А.А. Лендер, А.Г. Краснянская, Н.А. Бондарева // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 69-74. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4035 661. 721. 41. 001. 5 ru Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Экспериментальным и расчетным путем исследован процесс синтеза метанола в отдельном реакторе и системе проточных реакторов. Получены зависимости производительности катализатора от времени контакта и состава газа в широких пределах изменения концентраций исходных компонентов. Установлено, что благодаря работе на газовых смесях с высоким парциальным давлением оксида углерода в проточных реакторах с интенсивным отводом тепла получена удельная производительность катализатора, многократно превышающая аналогичное значение, достигаемое в системе с рециклом. Определен оптимальный состав газовой смеси, позволяющий производить глубокую переработку синтез-газа в системе проточных реакторов без циркуляции газа с использованием минимального количества реакторов (от 1 до 3). Полученные данные дают возможность разрабатывать новые технологические схемы синтеза метанола, исключающие циркуляцию газовой смеси и оптимизировать двухстадийные процессы получения метанола
format	Article
author	Черепнова, А.В. Лендер, А.А. Краснянская, А.Г. Бондарева, Н.А.
spellingShingle	Черепнова, А.В. Лендер, А.А. Краснянская, А.Г. Бондарева, Н.А. Синтез метанола в системе проточных реакторов
author_facet	Черепнова, А.В. Лендер, А.А. Краснянская, А.Г. Бондарева, Н.А.
author_sort	Черепнова, А.В.
title	Синтез метанола в системе проточных реакторов
title_short	Синтез метанола в системе проточных реакторов
title_full	Синтез метанола в системе проточных реакторов
title_fullStr	Синтез метанола в системе проточных реакторов
title_full_unstemmed	Синтез метанола в системе проточных реакторов
title_sort	синтез метанола в системе проточных реакторов
publisher	Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
publishDate	2000
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4035
citation_txt	Синтез метанола в системе проточных реакторов / А.В. Черепнова, А.А. Лендер, А.Г. Краснянская, Н.А. Бондарева // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 69-74. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT čerepnovaav sintezmetanolavsistemeprotočnyhreaktorov AT lenderaa sintezmetanolavsistemeprotočnyhreaktorov AT krasnânskaâag sintezmetanolavsistemeprotočnyhreaktorov AT bondarevana sintezmetanolavsistemeprotočnyhreaktorov
first_indexed	2025-07-02T07:17:41Z
last_indexed	2025-07-02T07:17:41Z
_version_	1836518643036323840
fulltext	Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 69 УДК 661. 721. 41. 001. 5 © 2000 Синтез метанола в системе проточных реакторов А.В. Черепнова, А.А. Лендер, А.Г. Краснянская, Н.А. Бондарева Государственный научно-исследовательский и проектный институт химических технологий “Химтехнология”, Украина,93400 Луганская обл. Северодонецк, ул.Вилесова,1; факс: (06452) 2-53-67 Экспериментальным и расчетным путем исследован процесс синтеза метанола в отдельном реакторе и системе проточных реакторов. Получены зависимости производительности катализатора от времени кон- такта и состава газа в широких пределах изменения концентраций исходных компонентов. Установлено, что благодаря работе на газовых смесях с высоким парциальным давлением оксида углерода в проточных реакторах с интенсивным отводом тепла получена удельная производительность катализатора, многократ- но превышающая аналогичное значение, достигаемое в системе с рециклом. Определен оптимальный со- став газовой смеси, позволяющий производить глубокую переработку синтез-газа в системе проточных реакторов без циркуляции газа с использованием минимального количества реакторов (от 1 до 3). Полу- ченные данные дают возможность разрабатывать новые технологические схемы синтеза метанола, исклю- чающие циркуляцию газовой смеси и оптимизировать двухстадийные процессы получения метанола Как указывалось ранее [1, 2], исследование физико- химических основ процесса синтеза метанола дало возможность обосновать новую двухстадийную тех- нологическую схему его получения с применением на первой стадии проточных реакторов, на второй – реак- тора с газовым рециклом [3]. Новая технология по сравнению с традиционной обладает значительными преимуществами, так как, во-первых, позволяет дос- тичь двукратного и большего увеличения удельной производительности катализатора, во-вторых, более рационально использовать тепло реакции, и открывает возможность создания гибких, легко перестраиваемых и регулируемых по мощности технологических линий на базе стандартных модулей, что очень важно в усло- виях быстро меняющейся конъюнктуры. Если закономерности синтеза метанола в реакторах с газовым рециклом хорошо изучены и многократно проверены в промышленной практике, то синтез мета- нола в проточном реакторе или системе проточных реакторов исследован недостаточно. Между тем для разработки новых технологических схем необходимы конкретные рекомендации как по параметрам ведения процесса, так и по конструкции основных аппаратов. Данная работа посвящена частичному решению этой проблемы, а именно: исследованию закономерно- стей протекания процесса синтеза метанола в отдель- ном проточном реакторе и системе проточных реакто- ров в зависимости от состава газовой смеси. Высокопроизводительный синтез метанола в про- точном реакторе возможен только при условии интен- сивного отвода тепла реакции. Современная техника позволяет осуществить такой процесс, который проте- кает практически в изотермических условиях: так фирмой “Лурги” для синтеза метанола разработан трубчатый реактор, а в институте – новый универсаль- ный тип реактора с подвижным слоем твердого мелко- дисперсного теплоносителя. Экспериментальным путем установлено, что в про- точном реакторе выгодно получать метанол при тем- пературе 250−260 °С, т. е. в оптимальной области, где можно достичь наиболее высокой скорости процесса, а также получать за счет тепла реакции водяной пар среднего давления (≈ 4 МПа) и использовать его в технологических целях. Поэтому все эксперименты были выполнены при температуре 250 °С на опытной установке с одноряд- ным изотермическим реактором конструкции М.И. Темкина и Н.В. Кульковой [4]. В качестве сырья ис- пользовались пищевая углекислота, технический водо- род и конвертированный газ производства метанола. Анализы состава газовых потоков и метанола-сырца на содержание воды выполнялись на хроматографе ЛХМ- 8МД с колонками, заполненными соответственно ак- тивированным углем СКТ и порапаком N. Для опреде- ления состава органической части метанола-сырца ис- пользовался хроматограф Цвет-100 с пламенно- ионизационным детектором (колонка заполнена цели- том-545, на который нанесена НЖФ ПЭГ-400). Эксперименты проводились на высокоактивных образцах медьсодержащего катализатора непосредст- венно после его восстановления. Выполнены также расчетные исследования с использованием компью- терных программ, основанных на теоретической кине- тической модели, предложенной А.Я. Розовским [5]. Учитывая, что в качестве сырья для синтеза мета- нола могут применяться газовые смеси, полученные из углеводородного сырья с использованием разных тех- нологических процессов, а также отбросные газы ряда производств, представляло интерес изучить влияние состава газа в широких пределах изменения концен- траций исходных компонентов. Как показали исследо- вания, наиболее важной характеристикой исходного газа, определяющей скорость процесса и степень пре- вращения сырья, является соотношение СО/СО2. 70 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 На рис.1 представлена зависимость содержания ме- танола и воды в газе на выходе из реактора от соотно- шения СО/СО2 в исходной газовой смеси при давлении 9 МПа и времени контакта 0,36 с. Необходимо отме- тить хорошее совпадение экспериментальных и рас- четных данных (на рис.1 кривые – расчетные, точки – экспериментальные), что свидетельствует о коррект- ности кинетической модели, используемой в компью- терной программе. Рис. 1. Зависимость содержания (C, %(об.)) метанола (1) и воды (2) в газе на выходе из реактора от соотно- шения СО/СО2 в исходном газе при температуре 250 °С, давлении 9 МПа, времени контакта 0,36 с Представленная зависимость показывает, что к га- зу, поступающему на вход проточного реактора, предъявляются определенные требования по соотно- шению оксидов углерода. Так, с ростом соотношения СО/СО2 от сотых долей до трех скорость образования метанола резко увеличивается. Поскольку нет сомне- ний, что синтез метанола идет путем гидрирования диоксида углерода в результате протекания двух обра- тимых взаимозависимых реакций, СО2 + 3Н2 = СН3ОН + Н2О, (1) СО2 + Н2 = СО + Н2О , (2) такой характер зависимости может быть объяснен тор- мозящим действием воды. В области низких значений СО/СО2, при которых текущая концентрация воды вы- ше, чем таковая метанола, вода образуется как по реак- ции (1), так и по уравнению (2) при восстановлении ди- оксида углерода до оксида углерода. При введении в исходную газовую смесь даже малых добавок СО реак- ция (2) меняет направление на обратное и протекает как реакция конверсии углерода водой с регенерацией СО2 и Н2 для синтеза метанола. Именно поэтому скорость образования метанола из смесей с высоким содержани- ем СО выше, чем из смесей, обогащенных СО2. Показана (рис. 2) экспериментальная зависимость удельной производительности катализатора от состава исходной газовой смеси при различном времени кон- такта, из которой следует, что процесс синтеза метано- ла в проточном реакторе отличается высокой эффек- тивностью. В зависимости от времени контакта удель- ный съем метанола с 1м3 катализатора в 1 ч составляет от 1 до 2 т метанола. Благодаря тому что с катализато- ром контактирует свежий газ с высоким парциальным давлением реагирующих компонентов, производи- тельность единицы объема катализатора значительно выше реализуемой в настоящее время в промышлен- ных условиях в реакторах с рециркуляцией газовой смеси, которая составляет 0,1−0,4 т СН3ОН/м3· ч. Рис. 2. Зависимость удельной производительности (q, m/(м3·ч)) проточного реактора от соотношения СО/СО2 в газе на входе в реактор (t = 250 °С, P = 9МПа): 1– τ = = 0,24 с, 2 – τ = 0,36 с, 3 – τ = 0,72 с Ниже представлен сравнительный анализ синтеза метанола в проточном реакторе для двух составов газа, резко различающихся по соотношению реагирующих компонентов: а) состав І − преимущественно диоксид углерода с соотношением СО/СО2, равным 0,03; б) состава ІІ − низкое содержание СО2 с соотноше- нием СО/СО2, равным 3. В таблице приведены составы исходных газовых смесей и соответствующие им равновесные составы при температуре 250 °С и давлении 9 МПа. Исходные и равновесные составы газовых смесей Состав І, % (об.) (СО/СО2 = 0,03 ) Состав ІІ, % (об.) (СО/СО2 = 3,0 ) Компо- нент Исходный газ Равновес- ный состав Исходный газ Равновес- ный состав СО2 14,7 10,54 3,75 3,82 Н2 62,36 53,02 62,50 52,70 N2 22,00 24,18 22,00 27,26 СН4 0,50 0,55 0,50 0,52 СО 0,44 1,15 11,25 2,80 Н2О 0,00 5,62 0,00 0,83 СН3ОН 0,00 4,95 0,00 11,84 Повышенное содержание азота в газе диктовалось условиями эксперимента, однако никак не сказывалось С, %(об.) Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 71 на закономерностях, полученных опытным путем. Зависимость текущих и равновесных концентраций метанола и воды, а также степени превращения суммы оксидов углерода от времени контакта для указанных составов газов представлена на рис. 3. Рис. 3. Зависимость содержания (С, % (об.)) метанола и воды в газе на выходе из реактора и степени превраще- ния суммы оксидов углерода в метанол от времени кон- такта (t = 250 ºС, P = 9 МПа): 1, 2 – текущие концентра- ции метанола и воды для исходного газа состава Ι; 3, 4 – - текущие концентрации метанола и воды для исходного газа состава ΙΙ; 5, 6 – степень превращения оксидов угле- рода в метанол соответственно для исходного газа соста- вов Ι и ΙΙ; 7, 8 – равновесные концентрации соответствен- но метанола и воды для исходного газа состава І; 9, 10 – равновесные концентрации соответственно метанола и воды для исходного газа состава ΙΙ Анализируя её, отметим следующее. 1. Наблюдается большая разница в скорости про- цесса для сравниваемых составов газа в изученном интервале времени контакта. 2. При низком соотношении СО/СО2 содержание воды в прореагировавшем газе выше, чем метанола, что объясняется протеканием реакции (2) в направле- нии восстановления диоксида углерода до СО и Н2О. Вследствие сильного торможения водой скорость син- теза метанола резко снижается при увеличении време- ни контакта, которое в этом случае нецелесообразно увеличивать выше 0,2 с. Кроме того, при использова- нии газов с низким соотношением СО/СО2 невозмож- но достичь высокой степени сработки оксидов углеро- да в метанол, даже при большом времени контакта она не превышает 25 %. 3. При соотношении СО/СО2, равном трем, текущая концентрация метанола значительно выше, чем воды. Процесс образования метанола протекает с высокой скоростью вплоть до времени контакта 0,72 с, при этом в одном проточном реакторе достигается степень сра- ботки углеродного сырья выше 60 %. При последовательном объединении проточных ре- акторов в каскад (с конденсацией продуктов реакции между ступенями каскада) в каждом отдельном реак- торе сохраняются закономерности, наблюдаемые в эксперименте, однако система реакторов в целом при- обретает новые свойства, которые определяются пре- жде всего составом газа. Влияние состава газа и времени контакта на синтез метанола в системе проточных изотермических реак- торов изучалась расчетным путем. Основные техноло- гические параметры работы реакторов приняты теми же, что и в эксперименте: температура 250 °С, давле- ние на входе в систему 9 МПа. При этом в исходных газовых смесях сохранялись неизменными содержание водорода, инертов, сумма оксидов углерода, варьиро- валось лишь соотношение СО/СО2 от 0,25 до 11,5. На отдельных ступенях каскада выдерживалось одинако- вым и время контакта. Выполнен сравнительный анализ основных зако- номерностей протекания синтеза метанола в системе, состоящей из пяти проточных реакторов, для двух гра- ничных составов исходного газа исследуемого интер- вала, резко различающихся соотношением оксидов углерода: состав І − соотношение СО/СО2 = 11,5; со- став ІІ − соотношение СО/СО2 = 0,67. Зависимость текущих и равновесных концентраций метанола по высоте слоя катализатора в проточных реакторах для двух указанных выше составов исходно- го газа представлена на рис 4. Рис. 4. Изменение текущих (1, 1'; 2, 2'; 3, 3'; 4, 4'; 5, 5') и равновесных (1а, 1б) концентраций (С, % (об.)) метанола по длине проточных реакторов, объединенных в каскад, при выведении продуктов реакции после каждого реак- тора: а – СО/СО2 = 11,5; б – СО/СО2 = 0,67 (t = 250 °С, P = 9 МПа, τ = 0,72 с) С, %(об.) ССН3ОН, %(об.) ССН3ОН, %(об.) 72 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 По мере сработки сырья изменяются количество и состав газа на входе в каждый следующий реактор, что приводит к изменению равновесных концентраций реагирующих и образующихся веществ. Связанная единым потоком газа система всякий раз после выве- дения продуктов реакции (СН3ОН и Н2О) максимально удаляется от равновесия и вновь стремится к нему на выходе из каждого реактора. Благодаря этому в еди- ничном модуле системы поддерживается высокая ско- рость образования метанола. Сравнивая рис. 4, а и 4, б, видим, что чем больше в исходном газе содержится диоксида углерода, тем дальше система проточных реакторов удалена от рав- новесия, что объясняется более низкой скоростью об- разования метанола вследствие сильного торможения процесса водой в случае использования смесей оксида углерода, в которых находится преимущественно СО2. По мере сработки сырья и выведения продуктов ре- акции – СН3ОН и Н2О – от реактора к реактору изме- няются производительность, количество и состав газа. На рис. 5 представлены удельная и общая произво- дительность и объемное соотношение СО/СО2 в сис- теме проточных реакторов, из которого следует, что по мере сработки сырья и выведения продуктов реакции от реактора к реактору снижается соотношение СО/СО2, При этом чем больше время контакта и чем выше соотношение СО/СО2 было в исходном газе, тем более резкое падение этой характеристики газа можно наблюдать. Симбатно изменению СО/СО2 уменьшает- ся и производительность отдельного проточного реак- тора в каскаде. При высоком содержании СО2 в исход- ном газе и низком времени контакта отмечается более плавное снижение объемного соотношения СО/СО2 и производительности единичного модуля, а общая про- изводительность системы значительно ниже, чем при использования смесей из СО и Н2. На рис. 6 приведены кривые изменения удельной производительности катализатора и степени превра- щения сырья для двух составов газа с объемным соот- ношением СО/СО2 11,5 и 0,67 при сохранении на каж- дой ступени каскада времени контакта 0,72 с (рис. 6, а) и 0,36 с (рис. 6, б), из которого видно, что в системе проточных реакторов удельная производительность единичного реактора уменьшается, а общая степень сработки углеродного сырья возрастает. Для газов с высоким содержанием СО2 удельная производитель- ность по метанолу довольно низкая и плавно изменя- ется от 0,7 до 0,4 т СН3ОН/м3 (кт·ч) и от 0,9 до 0,7 т СН3ОН/м3 (кт·ч) (для времени контакта, равного соот- ветственно 0,72 и 0,36 с). При использовании газовых смесей с высоким содержанием СО удельная произво- дительность катализатора в лобовых реакторах очень высока и составляет 1,5 т СН3ОН/м3 (кт·ч) и 2,5 т СН3ОН/м3 (кт·ч) (для времени контакта, равного соот- ветственно 0,72 и 0,36 с), а затем резко падает по мере сработки сырья. Установлено также (рис. 6), что при получении ме- танола из газовых смесей диоксида углерода и водоро- да невозможно добиться полной сработки сырья даже в каскаде из пяти реакторов при высоком времени кон- такта. Если же для синтеза метанола использовать газ с высоким соотношением СО/СО2, то для достижения высоких производительности и степени превращения суммы углерода (90−95 %) достаточно двух проточных реакторов, объединенных в каскад. Естественно, что капитальные и эксплуатационные расходы при этом будут гораздо ниже. Данное обстоятельство необхо- димо иметь ввиду как при оптимизации двухстадийно- го процесса синтеза метанола, так и при разработке технологических схем синтеза метанола в системе про- точных реакторов, где исключается рециркуляция не- прореагировавшей газовой смеси. Выводы 1. Экспериментальным и расчетным путем иссле- дован процесс синтеза метанола в системе проточных реакторов в широких пределах изменения концентра- ций реагирующих компонентов из газовых смесей, полученных любыми способами конверсии, или из отбросных газов ряда производств. 2. Установлено, что удельная производительность катализатора в отдельном проточном реакторе и сис- теме проточных реакторов в целом многократно пре- вышает аналогичный показатель, реализуемый сегодня в промышленности. При исключении затрат на цирку- ляцию газовой смеси и упрощении технологии дости- гается высокая степень переработки углеродного сы- рья в метанол. 3. Количество реакторов в системе и объем единич- ного модуля зависят от состава исходного газа, актив- ности катализатора и от того, требуется ли полная сра- ботка сырья, будет ли каскад проточных реакторов завершаться циркуляционным контуром или энергети- ческим блоком. Ввод или вывод одного из проточных реакторов позволяет легко регулировать мощность ус- тановки, учитывая конъюнктурный спрос на метанол. Література 1. Розовский А.Я., Лендер Ю.В., Лендер А.А. и др., Хим. пром-сть, 1990, (11), 653. 2. Розовский А.Я., Кинетика и катализ, 1999, 40 (3), 358. 3. Розовский А.Я., Лин Г.И., Локтев С.М., А. с. №1442514, опубл. 07.12.88 г. 4. Темкин М.И., Кулькова Н.В., Кинетика и ката- лиз, 1969, 10 (2), 461. 5. Розовский А.Я., Лин Г.И., Теоретические основы процесса синтеза метанола, Москва, Химия, 1990. Поступила в редакцию 12 октября 2000 г. Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 73 Рис. 5. Изменение производительности (П, m/ч) отдельного реактора (1 ,1'), общей производительности (2 ,2') и объемного соотношения СО/СО2 (3, 3') в системе проточных реакторов: А – τ = 0,72 с, Б – τ = 0,36 с ); а – СО/СО2 на входе, равное 11,5; б – СО/СО2 на входе, равное 0,67 (t = 250 ºС, P = 9 МПа) Рис. 6. Изменение удельной производительности (q, m/(м3·ч)); (1, 1') и степени превращения оксидов углерода (ηсо+со2, %) в системе проточных реакторов: А – τ = 0,72 с, Б – τ = 0,36 с ); а – СО/СО2 на входе, равное 11,5; б – СО/СО2 на входе, равное 0,67 (t = 250 ºС, P = 9 МПа) а б 74 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 Синтез метанолу в системі проточних реакторів А.В. Черепнова, А.А. Лендер, А.Г. Краснянська, Н.А. Бондарєва Державний науково-дослідний і проектний інститут хімічної технології “Хімтехнологія”, Україна, 93400 Луганська обл., Сєвєродонецьк, вул. Вілесова, 1; факс: (06452) 2-53-67 Експериметальним і розрахунковим шляхом досліджено процес синтезу метанолу в окре- мому реакторі і системі проточних реакторів. Одержано залежності продуктивності каталі- затора від часу контакту і складу газа в широких межах змінення концентрацій вихідних компонентів. Встановлено, що завдяки роботі на газових сумішах з високим парціальним тиском оксиду вуглецю в проточних реакторах з інтенсивним відведенням тепла получена питома продуктивність каталізатора, яка в декілька разів перевищує аналогічне значення, досягнуте в системі з рециклом. Визначено оптимальний склад газової суміші, що дозволяє проводити глибоку переробку синтез-газу в системі проточних реакторів без циркуляції га- зу з використанням мінімальної кількості реакторів (від 1 до 3). Одержані дані дозволяють розробляти нові технологічні схеми синтезу метанолу, що виключають циркуляцію газової суміші та оптимизувати двостадійні процеса виробництва метанолу. Methanol synthesis in system of flow reactors A.V. Cherepnova, A.A. Lender, A.G. Krasnyanskaya, N.V. Bondareva State Design and Research Institute of chemical technology “Khimtekhnologia”, 1, Vilesov Str., Severodonetsk, Lugansk region, 93400, Ukraine, Fax: (06452) 2-53-67 Experimental investigations and calculation have been carried out on methanol synthesis in a single unit and in a system of flow reactors. Dependence of catalyst yields on contact time and gas compo- sitions within a wide range of starting components concentrations have been obtained. It has been established that the operation employing gaseous mixtures with a high partial carbon oxide pressure in flow reactors with intensive heat removal will provide a specific catalyst yield many times ex- ceeding the similar value obtained in a recycle system. An optimum gas mixture composition has been established enabling a deep syngas processing in the flow reactors system without gas recycle using minimal quantity of reactors (from 1 to 3). The obtained data allow to develop novel metha- nol synthesis process diagrams excluding gaseous mixture recycle and to optimize two-stage methanol processes. 2000_05-06_P001-010_RRBILEN.pdf 2000_05-06_P011-015_RRTAN.pdf 2000_05-06_P016-022_RRPATR2.pdf 2000_05-06_P023-027_RRPATR1.pdf 2000_05-06_P028-030_SUHOV.pdf 2000_05-06_P031-033_RRMIKIT.pdf 2000_05-06_P034-035_RRGAL.pdf 2000_05-06_P036-037_RRGAL.pdf 2000_05-06_P038-041_RRMALIN.pdf 2000_05-06_P042-047_RRKL.pdf 2000_05-06_P048-050_RRLESIK.pdf 2000_05-06_P051-054_RRDETS.pdf 2000_05-06_P055-058_RRBORT.pdf 2000_05-06_P059-064_RRBREI.pdf 2000_05-06_P066-068_RRGLIKIN.pdf 2000_05-06_P069-074_RRCHREP.pdf 2000_05-06_P075-080_RRGRIG.pdf 2000_05-06_P081-087_RRKOVTUN.pdf 2000_05-06_P088-091_ZINAT.pdf 2000_05-06_P102-103_RRNOVIK.pdf 2000_05-06_P104-110_RRIS.pdf 2000_05-06_P111-115_RRIARM.pdf 2000_05-06_P116-121_GUTYRYA.pdf 2000_05-06_P124-125_CONTENT.pdf

Синтез метанола в системе проточных реакторов

Репозитарії

Схожі ресурси