ргр серная кислота. ПРЕЗ ГАЛИМ. Синтез метилового спирта
 Скачать 2.28 Mb.
|
|
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине «Общая химическая технология» на тему «Синтез метилового спирта» Выполнил: студент гр. БТСз-19-31 Исламгулов Г.С. Проверил: Аминова Э.К. Стерлитамак, 2023 Введение Метанол (метиловый спирт) является одним из важнейших по значению и масштабам производства органическим продуктом, выпускаемым химической промышленностью. Впервые метанол был найден в древесном спирте в 1661 г., но лишь в 1834 г. был выделен из продуктов сухой перегонки древесины Думасом и Пелиготом. В это же время была установлена его химическая формула. Способы получения метилового спирта могут быть различны: сухая перегонка древесины, термическое разложение формиатов, гидрирование метилформиата, омыление метилхлорида, каталитическое неполное окисление метана, каталитическое гидрирование.окиси и двуокиси углерода. Физико-химические свойства вещества Молекулярный вес............ 32,04 Плотность, г/см8............. 0,8100 Вязкость, мПа-с............. 0,817 Температура кипения, °С......... 64,7 Температура плавления, °С........ —97,68 Теплота парообразования, ккал/моль.... 8,94 Теплота сгорания, ккал/моль жидкого............... 173,65 газообразного............. 177,40 При действии щелочей металловводород гидроксильной группы метанола замещается с образованием алкоголята 2СНзОН + 2Na ——> 2CH3ONa + 2Н2 который стоек только в отсутствие воды, так как вода омыляет его до метанола и щелочи: СН3ОNa + Н2О ——»- СНзОН + NaOH С аммиаком метанол образует метиламины: СНзОН + NH3 ——> CH3NH2 + Н2О СНзОН + СНзNН2 ——> (CH3)2NH2 + Н2О CH3OH + (СНз)2NH2 ——> (СН3)3NH2 + Н2О
Рис.1 Технологическая схема синтеза метанола низкого давления (5 МПа) из природного газа 1, 10 – турбокомпрессоры; 2 – нагреватель природного газа; 3 – реактор гидрирования сернистых примесей; 4 – адсорбер; 5 – трубчатая печь; 6 – котел-утилизатор; 7, 11, 12– теплообменники; 8, 14 – холодильники-конденсаторы; 9, 15 – сепараторы; 13 – колонна синтеза метанола; 16 – сборник Основной аппарат Рис. 2. Полочный реактор с поддувом холодного газа: 1 — крышка; 2—колосниковая решетка (полка) для катализатора; 3 —смеситель; 4—карман для термопары: 5—корпус; в — катализаторная коробка; 7—слой катализатора; 8—труба для подвода холодного газа (холодный байпас); 9 — теплоизоляция. Рис. 3. Полочный реактор с охлаждающими змеевиками и теплообменником: 1 — крышка; 2 —пусковой подогреватель; 3— каталнзаторные слои; 4 — охлаждающий змеевик; 5 —корпус; 6 — изотермическая зона катализаторного пространства; 7—теплообменник; 8—обходная газовая линия. Рис. 4. Горизонтальный полочный реактор с поперечным потоком газа: 1, 6— продольные сегментные каналы для газа; 2—колосниковая решетка для катализатора; 3—катализаторные слои; 4—ввод холодного газа; 5 —катализаторная коробка. Химизм процесса Во время получения метилового спирта, протекает несколько химических реакции, часть которых является основной реакцией, то есть целевой реакцией при котором получается метиловый спирт. Кроме того, по мере протекания процесса могут протекать и побочные реакции, которые не являются основным и снижают выход целевого продукта, то есть метанола. Материальный баланс Предприятия на территории России и за рубежом ОАО «Метафракс» ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов» АО «Невинномысский Азот» Methanex Saudi International Petrochemical Company Atlantic Methanol Production Company Класс опасности производства метилового спирта Производство метанола – химическая реакция, и как говорят специалисты, это так называемая «голубая химия», то есть наиболее безопасный вид химического производства. Предприятия по производству метанола относятся к 1 классу опасности по санитарной классификации, это означает, что к ним применимы самые строгие экологические нормы: широкая санитарная зона, постоянный контроль качества воздуха и почвы. В эту же классификацию попадает большое количество промышленных предприятий. От городских очистных сооружений до сельскохозяйственных производств. Поэтому при строительстве завода по производству метанола «с нуля», когда в проекте используются наилучшие доступные технологии, такое производство будет не более опасно, чем обычные и привычные нам очистные сооружения. Применение Выводы Несмотря на токсичность, метанол находит широкое применение как в органической химии – в качестве растворителя, так и в газовой промышленности – для борьбы с образованием гидратов. В органическом синтезе метанол применяют для получения формальдегида, формалина, уксусной кислоты, эфиров, изопрена и других. Из вышесказанного видно, что метиловый спирт имеет значительные масштабы производства и применения во многих направлениях. Предприятия по выпуску метанола размещены в различных экономических районах страны, поэтому и виды используемого сырья различны. Наиболее дешевый метанол получают при использования в качестве сырья природного газа. Это и стимулирует перевод предприятий метанола на природный газ. Несмотря на достигнутые успехи, производство метанола продолжает совершенствоваться. Разрабатываются более активные и селективные катализаторы, а также совершенствуются цинк-хромовые катализаторы, методы получения и подготовки исходного технологического газа, аппаратурное оформление процесса. Более полно используется тепло, выделяющееся при синтезе метанола. Список используемой литературы 1. А.М.Кутёпов, Т.И.Бондарёва, М.Г.Беренгартен. Общая химическая технология, Москва "Высшая школа", 1990г 2. И.П.Мухлёнов, Общая химическая технология. Том 2 - Важнейшие химические производства 3. Г.Н.Кононова,В.В.Сафонов, Е.В.Егорова, "Расчет материального баланса химико-технологических систем интегральным методом". 4. М.М. Караваев, В.Е. Леонов, И.Г. Попов, Е.Т. Шепелев, «Производство синтетического метанола», 1984. 5. А.М. Кутепов, Т.И.Бондарев, М.Г. Беренгартен, «Общая химическая технология», 1990. 6. Методическое пособие №4604 : В.С. Бесков, В.И. Ванчурин. -М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, « Рекомендации по оформлению самостоятельных работ по ОХТ», 2009. |