Производство метилового спирта вр 2. Курсовая работа ОХТ. Курсовая работа Производство метилового спирта Вариант 2 Студент Группа Преподаватель

• Название: Курсовая работа Производство метилового спирта Вариант 2 Студент Группа Преподаватель
• Анкор: Производство метилового спирта вр 2
• Дата: 15.05.2022
• Размер: 1.33 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа ОХТ.docx
• Тип: Курсовая; #530088

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»

Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова Кафедра общей химической технологии КУРСОВАЯ РАБОТА «Производство метилового спирта» Вариант 2 Студент: Группа: Преподаватель:

Москва, 2020

Оглавление

Введение 3

Исходное сырье 4

Характеристики целевого продукта 6

Физико-химическое обоснование основных процессов производства целевого продукта и экологической безопасности производства 8

Технологические схемы производства метанола. 12

Расчет материального баланса ХТС 17

Материальный баланс 20

Выводы 23

Литература 24

Введение

Метанол по значению и масштабам производства является одним из важнейших многотоннажных продуктов, выпускаемых современной химической промышленностью. Впервые метанол был обнаружен Боулем в 1661 г. в продуктах сухой перегонки древесины, метанол в чистом виде был выделен лишь через два столетия, в 1834 г., Думасом и Пелиготом. В это же время была установлена и его химическая формула. А в 1857 г. Бертло синтезировал метанол омылением метилхлорида.

Известно несколько способов получения метанола: сухая перегонка древесины и лигнина; термическое разложение солей муравьиной кислоты; синтез из метана через метилхлорид с последующим омылением, и, наконец, неполное окисление метана на катализаторах или без катализаторов под давлением. Из перечисленных способов промышленностью освоено лишь получение метанола сухой перегонкой древесины. Интенсивное развитие производства метанола обусловливается постоянно расширяющимися многообразными сферами его применения. В народном хозяйстве едва ли найдется другой органический продукт, имеющий столь широкий круг потребителей. Метанол — это сырье для производства формальдегида, диметилтерефталата, метилметакрилата, пентаэритрита, синтетического изопренового каучука. Он используется в производстве фотопленки, различных аминов, поливинилхлоридных, карбамидных и ионообменных смол, в производстве красителей и полупродуктов, как растворитель, в том числе в лакокрасочной промышленности. Большие объемы метанола расходуются для получения химикатов, например, хлорофоса, фталофоса, карбофоса, метилхлорида и метилбромида, ацеталей и других веществ.

Производство метанола из оксидов углерода и водорода впервые было осуществлено в Германии в 1923 г. Процесс проводился под давлением 25—35 МПа на цинк-хромовом катализаторе при температурах 320—380 °С. Благодаря ряду экономических и технических преимуществ метод получил быстрое повсеместное развитие и непрерывно совершенствовался на всех стадиях процесса. [1]

К настоящему времени увеличились масштабы производства, изменилась структура сырьевой базы, резко расширился круг потребителей метанола. В 2013-2017 гг мировой импорт метанола вырос на 6,9%: с 28,3 до 30,2 млн т. Крупнейшим импортером является Китай. В 2017 г он ввез 7,7 млн т метанола, что составило 25,5% общего объема мирового импорта. Второе место по объему импорта метанола принадлежит США: в 2017 г они ввезли 2,5 млн т продукции, или 8,4% от совокупной величины импорта. В России по статистике на 2019 год было произведено 4.46 млн тонн метанола, что составляет примерно 5% от мирового объема производства. Это почти на 5% выше уровня 2018 года и на четверть больше объема спирта, произведенного в РФ пять лет назад.

Исходное сырье

Синтетический метанол получают взаимодействием оксидов углерода и водорода на катализаторе при повышенных температурах и давлениях. Промышленные процессы, основанные на использовании оксидов углерода и водорода, широко распространены как в органической, так и в неорганической технологии. В связи с этим получение газового сырья для синтеза метанола во многом сходно с процессами получения технологического газа для таких производств, как синтез аммиака, бутанола и других высших спиртов, бензинов, парафинов и т. п. Однако ввиду различия в составах требуемого газа, а также технологических режимов и протекающих реакций в каждом отдельном случае получение исходного газа имеет свои особенности.

Разрабатывая процессы получения газа для синтеза метанола, часто стремятся использовать уже известные процессы и оборудование, которые применяются в практике других производств, например, в производстве аммиака. Такие решения иногда бывают оправданы, но часто они приводят к тому, что последующая стадия синтеза осуществляется не в оптимальных условиях, что, безусловно, отрицательно сказывается на процессе в целом.

Для синтеза метанола можно применять практически любой газ, содержащий водород и оксиды углерода. В первых производствах метанола, созданных в 30-е годы, в качестве сырья для получения газа использовали твердое топливо — кокс и каменный уголь. С освоением химической промышленностью нефтяных источников сырья и природного газа исходный газ для синтеза метанола стали получать путем крекинга нефтепродуктов и конверсии метансодержащих газов. В настоящее время в промышленной практике получения технологического газа для синтеза метанола применяют и газообразные, и жидкие углеводороды, и твердое топливо, и даже бытовые отходы. Наиболее распространенным сырьем является природный газ и газы нефтепереработки.

Суммарные реакции получения метанола из оксидов углерода и водорода описываются уравнениями:

СО + 2H₂ → CH₃OH

CO₂ + 3H₂ → CH₃OH + H₂O

Независимо от метода получения исходного газа в нем всегда присутствуют оксид и диоксид углерода. Основным отличием является обычно содержание диоксида углерода CO₂, которое может меняться довольно в широких пределах.

Практикой установлено, что газ для синтеза метанола должен содержать компоненты в соотношении, близком к стехиометрическому. Исходный газ может быть получен практически из любого вида сырья, содержащего углеводороды или углерод, однако для получения соотношения близкого к стехиометрическому, в большинстве случаев состав газа необходимо корректировать. Это обеспечивается дополнительными стадиями очистки, дозированием отдельных компонентов или смешением потоков газов, полученных разными способами.

Одновременно с участвующими в процессе компонентами (H₂, СО, CO₂) в газе обычно присутствуют азот, аргон, метан, сероводород и другие соединения серы. Если азот, аргон и метан инертны при синтезе метанола и лишь приводят к нерациональному использованию сырья, то наличие соединений серы вызывает необратимое отравление катализатора синтеза метанола. Для удаления соединений серы газ подвергается двухступенчатой очистке.

Обычно для получения исходного газа и его подготовки для синтеза метанола применяют парокислородную, паровую, паровую с дозированием диоксида углерода, высокотемпературную и некоторые другие виды конверсии. Конверсия – это процесс переработки газов с целью изменения состава исходной газовой смеси. Вид конверсии определяется технологическими факторами и в значительной степени зависит от состава природного газа. [1]

Характеристики целевого продукта

Физические свойства

Метанол СН₃ОН — простейший представитель в гомологическом ряду предельных спиртов; его молекулярная масса 32,042. При нормальных условиях чистый метанол представляет собой бесцветную, легкоподвижную, легколетучую, горючую жидкость с запахом, подобным запаху этилового спирта. В свободном состоянии в природе метанол встречается редко и в незначительных количествах, но его производные содержатся во многих растительных маслах (сложные эфиры), природных красителях, алкалоидах (простые эфиры).

Метанол при нормальных условиях (0^оC, 0,1013 МПа) имеет следующие основные характеристики:

Плотность 810,1 кг/м3
Вязкость 0,793 мПа-с
Диэлектрическая проницаемость 37,92
Температура кипения 64,65 ^оС
Температура затвердевания -97,70 ^оС
Теплота сгорания 22331 кДж/кг [2]

Химические свойства

При взаимодействии метанола с щелочными металлами гидроксильный водород замещается металлом:

2CH₃OH + 2Na → 2CH₃ONa + H₂

Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. При этом образуются сложные эфиры:

CH₃OH + CH₃COOH →CH₃COOCH₃ + H₂O

Метанол может реагировать с галогенов водородными кислотами, галогенидами фосфора

CH₃OH + HCl→ CH₃Cl + H₂O

С аммиаком метанол образует метиламины:

СН₃ОН + NH₃ → CH₃NH₂ + Н₂О

СН₃ОН + СН₃NН₂ → (CH₃)_2­NH + Н₂О

CH₃OH + (СН₃)₂NH₂ → (СН₃)₃N + Н₂О

Эти реакции протекают в паровой фазе в присутствии катали­заторов при 370—400 °С и повышенных давлениях. Дегидратацией на катализаторе при повышенных температурах получают диметиловый эфир:

2СН₃ОН → (СН₃)₂О + Н₂О

При взаимодействии метанола и минеральных кислот образуют­ся сложные эфиры. Этот процесс называется этерификацией, и его широко используют в промышленной практике для получения раз­личных метиловых эфиров — метилхлоридов, метилбромидов, метилнитратов, метилсульфатов и др.: СН₃ОН + H₂SO₄ → СН₃SО₃ОН + Н₂О [2]

Физико-химическое обоснование основных процессов производства целевого продукта и экологической безопасности производства

Термодинамика процесса

Метиловый спирт – вещество, образующееся в результате взаимодействия оксидов углерода и водорода. Данные реакции синтеза метанола являются обратимыми и экзотермичными, т.е. протекающими с выделением тепла:

СО + 2Н₂ →СН₃ОН; ΔH = -90,8 кДж

CO₂ + 3H₂ → CH₃OH + H₂O ΔH = -49, 5 кДж

Тепловой эффект приведенных реакций напрямую зависит от параметров процесса, в частности температуры и давлении. Повышение значений данных параметров влечет за собой увеличение количества выделяемой теплоты.

С термодинамической точки зрения для смещения равновесия в сторону образования метанола необходимо проводить процесс при низких температурах и высоком давлении. Однако, для увеличения скорости реакции необходимо повышение температуры. При этом выбирая температурный режим, следует учитывать образование побочных продуктов: метана, высших спиртов, кетонов и эфиров.

Приведем некоторые побочные реакции:

СО + 3Н₂ →СН₄ + Н₂О

2СО + 4Н₂→(СН₃)₂О + Н₂О

4СО + 8Н₂ → С₄Н₉ОН + 3Н₂О

2СО→СО₂ + С

т.е. процесс получения метанола является сложным.

Побочные реакции обуславливают бесполезный расход синтез-газа и удорожают очистку метанола.

Температура и давление

Интервал оптимальных температур, соответствующих наибольшему выходу продукта, определяется активностью катализатора, объемной скоростью газовой смеси и давлением.

С повышением температуры равновесный выход метанола понижается. Наиболее резкое понижение наблюдается при температурах выше 340°С.

При повышении давления выход метанола почти прямо пропорционально увеличивается и резко возрастает степень превращения окиси и двуокиси углерода (при 380°С)

Процесс синтеза метилового спирта в зависимости от температурного режима работы катализатора может быть осуществлен в двух вариантах

А) высокотемпературный (катализатор 2,5ZnO*ZnCr₂O₄, температура 370-420, давление 20-35 МПа);

Б) низкотемпературный (катализатор ZnO*CuO*Al₂O₃ или ZnO*CuO*Cr₂O₃, температура 250-300, давление 5-10 МПа)

Катализатор

Применяемый для синтеза метанола катализатор должен обладать высокой селективностью, т.е. максимально ускорять образование метанола при одновременном подавлении побочных реакций. Для синтеза метанола предложено много катализаторов. Лучшими оказались катализаторы, основными компонентами которых являются оксид цинка или медь.

Катализаторы синтеза метанола весьма чувствительны к каталитическим ядам, поэтому первой стадией процесса является очистка газа от сернистых соединений. Сернистые соединения отравляют цинк-хромовые катализаторы обратимо, а медьсодержащие катализаторы – необратимо. Необходима также тщательная очистка газа от карбонила железа, который образуется в результате взаимодействия оксида углерода с железом аппаратуры. На катализаторе карбонил железа разлагается с выделением элементного железа, что способствует образованию метана.

Таким образом, процесс получения метанола является гетерогенно-каталитическим. Лимитирующая стадия – адсорбция водорода на поверхности катализатора.

Соотношение H₂ и CO

Рис 1. Зависимость равновесной концентрации метанола от соотношения H₂:CO и кοнцентрации CO₂ в газе при 24% (об.) инертных компοнентов

В равновесной газовой системе метиловый спирт достигает максимальной концентрации в результате увеличения отношения H₂:CO в исходном сырье и соответствие его стехиометрическому соотношению. С увеличением данного значения возрастает степени превращения оксидов углерода, причем для диоксида более интенсивно.

Снижение данного соотношения снижает ступень превращения оксида и диоксида углерода в метиловый спирт, но увеличивает степень превращения водорода.

Объемная скорость

В производстве процесс синтеза осуществляется при объемных скоростях 20 000-40 000 ч^-1 и выход метанола составляет около 4 % за один проход. При увеличении объемной скорости до 100 000 ч^-1 степень превращения исходной смеси за один проход уменьшается, но при циклической схеме с рециркуляцией газов количество полученного метилового спирта возрастает, так как степень превращения снижается медленнее, чем увеличивается объемная скорость.

Охрана окружающей среды в производстве метанола

Газовые выбросы в производстве метанола подразделяют на две категории: постоянные и периодические. К постоянным относятся отходящие газы и пары, выделяющиеся из метанола-сырца на стадии дистилляции, а также продувочные газы из емкостей. Основной категорией выбросов в атмосферу являются периодические, которые возникают при остановках агрегатов, отдельных машин, аппаратов, узлов технологической линии. Из остановленных систем выбрасываются при продувке оставшиеся в них газы и пары. Основным направлением уменьшения периодических выбросов газов в окружающий воздушный бассейн является повышение надежности всех узлов системы, сведение количества остановок и пусков агрегатов до минимума, удлинение пробегов между ремонтами. Источником загрязнения биосферы в производстве метанола являются сточные воды. В них содержится до 0,3 % метанола и других кислородсодержащих соединений углерода. В основном это воды от промывки шламов и емкостей вместе с отходами со стадии очистки метанола. Практически полная очистка сточных вод достигается только при их биологической обработке. Биологическое окисление проводят в аэротенках с активным илом. Предельно допустимая концентрация метанола в сточных водах, поступающих на биохимическую очистку, до 200 мг/Л. Как правило, до поступления на биологические очистные сооружения сточные воды производства метанола многократно разбавляются сточными водами других производств и хозяйственно бытовыми водами. [3]

Функциональная и химическая схемы синтеза метанола



Из химической схемы вытекает:

1. Получение синтез-газа пароуглекислой конверсией метана с целью получения определенного соотношения H₂:СО.

2. Возврат (рецикл) непрореагировавшего синтез-газа.

3. Смешение, нагрев и сжатие до соответствующих параметров в зависимости от используемого катализатора.

4. Охлаждение газа после синтеза с целью выделения метанола и при этом нагрев входящих в реактор потоков.

5. Разделение непрореагировавших газов и жидкой фазы.

6. Отделение метанола от побочных продуктов. [4]

Технологические схемы производства метанола.

Технологический процесс получения метанола из оксида углерода и водорода включает ряд операций, обязательных для любой технологической схемы синтеза:

1. 
   Предварительное очищение газа от карбонила железа, сернистых соединений
   
2. 
   Подогревание газа до температуры начала реакции
   
3. 
   Поступление газа в реактор синтеза метанола.
   

По выходе из зоны катализа из газов выделяется образовавшийся метанол, что достигается охлаждением смеси, которая затем сжимается до давления синтеза и возвращается в процесс.

(место для схемы)

Рассмотрим процесс при высоком давлении 32 МПа



Рис 1. Схема агрегата синтеза с совмещенной насадкой колонны

1, 2 фильтры (масляный и угольный), 3 — колонна синтеза, 4 — холодильник-конденсатор, 5 — сепараторы, 6 — компрессор, 7 — сборник. [3]
Сжатый до 32 МПа синтез-газ проходит очистку в масляном фильтре 1 и в угольном фильтре 2, после чего смешивается с циркуляционным газом. Смешанный газ, пройдя кольцевой зазор между катализаторной коробкой и корпусом колонны 3, поступает в межтрубное пространство теплообменника, расположенного в нижней части колонны (рис. 2). В теплообменнике газ нагревается до 330—340 °С и по центральной трубе, в которой размещен электроподогреватель, поступает в верхнюю часть колонны и проходит последовательно пять слоев катализатора. После каждого слоя катализатора, кроме последнего, в колонну вводят определенное количество холодного циркуляционного газа для поддержания необходимой температуры. После пятого слоя катализатора газ направляется в теплообменник, где охлаждается с 300—385 до 130 °С, а затем в холодильник-конденсатор типа «труба в трубе» 4. Здесь газ охлаждается до 30— 35 °С и продукты синтеза конденсируются. Метанол-сырец отделяют в сепараторе 5, направляют в сборник 7 и выводят на ректификацию. Газ проходит второй сепаратор 5 для выделения капель метанола, компримируется до давления синтеза турбоциркуляционным компрессором 6 и возвращается на синтез. Продувочные газы выводят перед компрессором и вместе с танковыми газами используют в качестве топлива.

Рис 3. Колонна синтеза метанола:

1 – теплообменник; 2 – холодный байпас;

3 – электроподогреватель; 4 – катализатор. [3]
Размещение теплообменника внутри корпуса колонны значительно снижает теплопотери в окружающую среду, что улучшает условия автотермичной работы агрегата, исключает наличие горячих трубопроводов, т. е. делает эксплуатацию более безопасной и снижает общие капиталовложения. Кроме того, за счет сокращения длины трубопроводов снижается сопротивление системы, что позволяет использовать турбоциркуляционные компрессоры вместо поршневых.

Теперь рассмотрим процесс, протекающий при низком давлении, а именно 5 МПа.



Рис. 3. Схема производства метанола при давлении 5 МПа: 1, 10 — турбокомпрессоры. 2 - подогреватель природного газа; 3 — реактор гидрирования сернистых соединений; 4 - адсорбер; 5 — трубчатый конвертор; 6— котел-утилизатор; 7, 11, 12 - теплообменники; 8, 14 — холодильники-конденсаторы; 9, 15 — сепараторы; 13 — колонна синтеза; 16 — сборник. [3]
Процесс производства метанола при низком давлении включает практически те же стадии, но имеет некоторые особенности.

Природный газ сжимается турбокомпрессором 1 до давления 3 МПа, подогревается в подогревателе 2 за счет сжигания в межтрубном пространстве природного газа и направляется на сероочистку в аппараты 3 и 4, где последовательно осуществляется каталитическое гидрирование органических соединений серы и поглощение образующегося сероводорода адсорбентом на основе оксида цинка. После этого газ смешивается с водяным паром и диоксидом углерода в соотношении СН₄ : H₂O : CO = 1 : 3,3 : 0,24. Смесь направляют в трубчатый конвертор 5, где на никелевом катализаторе происходит пароуглекислотная конверсия при 850—870 °С. Теплоту, необходимую для конверсии, получают в результате сжигания природного газа в специальных горелках. Конвертированный газ поступает в котел-утилизатор 6, где охлаждается до 280—290 °C. Затем теплоту газа используют в теплообменнике 7 для подогрева питательной воды, направляемой в котел-утилизатор. Пройдя воздушный холодильник 8 и сепаратор 9, газ охлаждается до 35—40 °С. Охлажденный конвертированный газ сжимают до 5 МПа в компрессоре 10, смешивают с циркуляционным газом и подают в теплообменники 11, 12, где он нагревается до 220—230 °С. Нагретая газовая смесь поступает в колонну синтеза 13, температурный режим в которой регулируют с помощью холодных байпасов. Теплоту реакционной смеси используют в теплообменниках 11, 12 для подогрева поступающего в колонну газа. Далее газовая смесь охлаждается в холодильнике-конденсаторе 14, сконденсировавшийся метанол-сырец отделяется в сепараторе 15 и поступает в сборник 16. Циркуляционный газ возвращают на синтез, продувочные и танковые газы передают на сжигание в трубчатую печь.



Рис. 4. Колонна синтеза метанола при низком давлении: 1 — фарфоровые шары;

2 — катализатор. [3]

Расчет материального баланса ХТС

Исходные данные

Показатель		Вариант 2
Содержание инертных примесей в свежем газе, мольн. доли	ɣ01СH4	0,02
Содержание СО в циркуляционном газе, мольн. доли	ɣ31CO	0,12
Содержание Н2 в циркуляционном газе, мольн. доли	ɣ31H2	0,72
Содержание инертных примесей в циркуляционном газе, мольн. доли	ɣ31CH4	0,16
Конверсия СО, доли – селективность образования метанола на СО, доли – доля СО, превратившегося в эфир – доля СО, превратившегося в метан	Х φCH3OHCO φ(CH3)2OCO φCH4CO	0,2 0,95 0,03 0,02
Базис расчета, кг СН3ОН: – сырца – ректификата	П	– 1000
Содержание СН3ОН в ректификате (масс)	ɷCH3OH	0,995

Основная реакция:

СО + 2Н₂  СН₃ОН

Побочные реакции:

СО + 3Н₂ = СН₄ + Н₂О

2СО + 4Н₂ = (СН₃)₂О + Н₂О

Операторная схема синтеза метанола



Структурная схема синтеза метанола.



Потоки: 01 - свежий газ; 12 - Смесь газов; 23,34 – смесь продуктов; 31 – циркуляционный газ; 30 – отдувочный газ; 401 – метанол-ректификат; 402 – вода; 403 – эфир. Блоки: 1 – смешение; 2 – синтез; 3 – конденсация и сепарация; 4 – ректификация.

(1) N₀₁^CO+N₃₁ɣ₃₁^CO=N₁₂^CO

(2) N₀₁^H2+ N₃₁ɣ₃₁^H2= N₁₂^H2

(3) N₁₂^CO (1-X) = N₃₁ɣ₃₁^CO+ N₃₀ɣ₃₁^CO

(4) N₁₂^H2=2N₁₂^CO X (φ₄₀₃^(CH3)2O+φ_CH3OH^CO)+ N₃₁ɣ₃₁^H2+ N₃₀ɣ₃₁^H2+3 N₁₂^COX φ_CH4^CO

(5) (П_CH3OH ɷ_CH3OH)/M_CH3OH = N₁₂^COXφ_CH3OH^CO

(6) N₃₀ɣ₃₁^CH4 = ((N₀₁^H2+ N₀₁^CO)/ (1- ɣ₀₁^СH4)) ɣ₀₁^СH4+ N₁₂^COXφ_CH4^CO

(7) N₄₀₃ =  N₁₂^CO X φ_(CH3)2O^CO

(8) G₄₀₂ = N₁₂^COXφ_CH4^CO M_H2O +  N₁₂^CO X φ_(CH3)2O^COM_H2O – П(1-ɷ_CH3OH)

Соответствие переменных потокам

Наименование потока	Условное обозначение	Обозначение переменной	Размерность	Значение по расчёту
Количество СО в исходном газе	N01CO	X1	кмоль	34,975
Поток циркуляционного газа	N31	X2	кмоль	1072,306
Количество СО после смешения	N12CO	X3	кмоль	163,651
Количество Н2 в исходном газе	N01H2	X4	кмоль	79,581
Количество Н2 после смешения	N12H2	X5	кмоль	851,641
Отдувка	N30	X6	кмоль	18,703
Количество (СН3)2О на выходе из ректификационной колонны	N403	X7	кмоль	0,491
Количество воды на выходе из ректификационной колонны	G402	X8	кг	15,620

Матрица коэффициентов

№ Ур-я	Ai при Xi								Bi Свободный член
	X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8
1	1	0,12	-1	0	0	0	0	0		0
2	0	0,72	0	1	-1	0	0	0		0
3	0	-0,12	0,8	0	0	-0,12	0	0		0
4	0	-0,72	-0,404	0	1	-0,72	0	0		0
5	0	0	0,19	0	0	0	0	0		31,09375
6	-0,020408	0	-0,004	-0,02040816	0	0,16	0	0		0
7	0	0	-0,003	0	0	0	1	0		0
8	0	0	-0,126	0	0	0	0	1		-5

Материальный баланс

Приход			Расход
Вещество	кг	%	Вещество	кг	%
СО	979,30	83,20	СН3ОН(рект)	1000	84,96
Н2	159,16	13,52	(СН3)2О	22,59	1,92
СН4(инерт)	38,59	3,28
			Н2О	15,62	1,33
			Отдув. газы:	137,65	11,69
			CO	62,84	5,34
			H2	26,93	2,29
			CH4	47,88	4,07
			Невязка:	1,20	0,10
Всего:	1177,05	100	Всего:	1177,05	100,0

Поточная диаграмма синтеза метанола

Выводы

1. 
   Принцип наилучшего использования сырья в нашем процессе достигается благодаря использованию рецикла, а также из-за высокой скорости процесса, которая достигается при использовании катализатора.
   
2. 
   Принцип наилучшего использования энергии – подогрев контактных газов теплом реакции, теплом фазовых переходов, теплоизоляция и сжигание продувки для тепла, избегание перегрева использованием водяных паров.
   
3. 
   Принцип наибольшей интенсивности процесса осуществляется посредством увеличения объемной скорости и применения одного из двух вариантов протекания процесса синтеза метилового спирта в зависимости от температурного режима работы катализатора: высокотемпературный (катализатор 2,5ZnO*ZnCr₂O₄, температура 370-420, давление 20-35 МПа); низкотемпературный (катализатор ZnO*CuO*Al₂O₃ или ZnO*CuO*Cr₂O₃, температура 250-300, давление 5-10 МПа).
   
4. 
   Принцип экологической безопасности производства В основе этого принципа лежит процесс производства, при котором вредные выбросы и отходы производства сводятся к минимуму. Для уменьшения периодических выбросов газов в окружающий воздушный бассейн сводят к минимуму количество остановок и пусков агрегатов, а также повышают надежность всех узлов системы. Используют фильтры, отстойники и очистные аппараты
   
5. 
   Принцип технологической соразмерности – противоречия между кинетикой и термодинамикой устраняется в проведении процесса по ЛОТ и рециклу.
   

Литература

1. 
   Караваев М.М., Мастеров А.П. Производство метанола. – М.: Химия, 1973. – 160 с.
   
2. 
   https://studwork.org/spravochnik/himiya/himicheskie-soedineniya/metilovyy-spirt
   
3. 
   Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Баренгартен М.Г. Общая химическая технология. – М.: Высш. шк., 1990. – 520 с.
   
4. 
   Цыганков В.Н. Функциональные схемы химико-технологических систем [Электронный ресурс]: Учебно-методическое пособие / Цыганков В.Н., Устюгов А.В. — М.: Московский технологический университет (МИРЭА), 2018. – 25 с.
   
5. 
   Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1981. – 608 с.
   
6. 
   Кононова Г.Н., Сафонов В.В., Егорова Е.В. Расчет материального баланса химико–технологической системы. – М.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1999. – 26 с.