Tài liệu Công nghệ tổng hợp metanol doc

C C « « ng ngh ng ngh Ö Ö t t æ æ ng h ng h î î p metanol p metanol PGS. TS NguyEn Thi Minh HIEN PGS. TS NguyEn Thi Minh HIEN – – DHBK.HN DHBK.HN øng dông cña metanol CH 3 COOH 5% CH 3 COOH 5% MTBE 3% MTBE 3% Nhiªn liÖu, dung m«i 5 - 10% Nhiªn liÖu, dung m«i 5 - 10% HCHO 40 - 50% HCHO 40 - 50% CH 3 OH CH 3 OH Metyl ho¸ 30 - 40% Metyl ho¸ 30 - 40% c«ng nghÖ tæng hîp metanol CH 3 OH M =32,042 z 1925 - 1956 oxy ho¸ trùc tiÕp CH 4 z 1923 c«ng nghÖ s¶n xuÊt tõ khÝ tæng hîp C¬ chÕ qu¸ tr×nh oxy ho¸ trùc tiÕp CH 3 * + O → CH 3 O* (1) CH 3 O* → HCHO + H* (2) CH 3 O* + CH 4 → CH 3 OH + CH 3 *(3) CH 4 + CO 2 → 2HCHO (4) T = 400 ÷ 700 O C P = 1 ÷ 3 MPa Xóc t¸c: BiMoO 4 , V 2 O 5 , Fe, Ni, Cu, Pd,… H»ng sè tèc ®é ®øt liªn kÕt víi H: k H2 = 0,0349 k CH4 = 0,0392 k C2H6 = 1,59 k C3H8 = 12,17 C«ng nghÖ oxy ho¸ trùc tiÕp Th¸p c« ®Æc formaldehyt Lμm l¹nh Gia nhiÖt Lß oxy hãa Th¸p ph©n ly C¸c th¸p ph©n ly vμ tinh chÕ s¶n phÈm Th¸p hÊp thô 450 ÷ 470 O C 3 MPa τ = 0,25 ÷ 4 sec Kh«ng khÝ hoÆc oxy Hydrocarbon khÝ Axetaldehyt Axeton N−íc Formaldehyt 37% N−íc PhÇn nÆng Metanol izo Propanol n Propanol Butanol KhÝ tuÇn hoμn KhÝ lμm nhiªn liÖu Công nghệ oxy hoá trực tiếp Tinh chế hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng: Trích ly lỏng - lỏng Chng cất phân đoạn Chng đẳng phí Chng trích ly CO + 2H 2 CO 2 + 3H 2 CO 2 + H 2 S¶n xuÊt Metanol tõ khÝ tæng hîp CH 3 OH ΔH 300K = - 99,77 kJ/mol CH 3 OH + H 2 O ΔH 300K = - 49,16 kJ/mol CO + H 2 O ΔH 300K = 41,21 kJ/mol K 2 = K 1 .K 3 11 2 3 2 3 2 3 222 1 P HCO OHCH HCO OHCH HCO OHCH KK PP P ff f K ×= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × × ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × = ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × = ϕ ϕϕ ϕ 33 22 2 22 2 22 2 3 P HCO OHCO HCO OHCO HCO OHCO KK PP PP ff ff K ×= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × × × ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × × = ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × × = ϕ ϕϕ ϕϕ z Qu¸ tr×nh ¸p suÊt cao 25 ÷ 30 MPa z Qu¸ tr×nh ¸p suÊt trung b×nh 10 ÷ 25 MPa z Qu¸ tr×nh ¸p suÊt thÊp 5 ÷ 10 MPa S¶n xuÊt Metanol tõ khÝ tæng hîp S¶n xuÊt Metanol tõ khÝ tæng hîp KTH 15% CO, 8% CO 2 , 74%H 2 , 3% CH 4 99,5 92,4 71,1 50,0 40,0 30 MPa 83,0 45,1 22,3 23,1 29,3 10 MPa 99,9 99,0 92,8 71,9 34,1 30 MPa 99,0 90,6 60,7 16,7 7,3 10 MPa 5 MPa5 MPa 28,6 14,4 14,1 9,8 27,7 96,3 73,0 25,4 -2,3 -12,8 200 250 300 350 400 §é chuyÓn hãa CO 2 §é chuyÓn hãa CO T, O C Sản xuất Metanol từ khí tổng hợp thiết bị phản ứng 200 ữ 300 O C Nớc tháp phân ly 5 ữ 10 MPa Công nghệ áp suất thấp Khí tổng hợp Khí tuần hon Khí thải Metanol thô Hơi nớc [...]... Máy nén Bơm Hơi nớc Condensat Nớc Metanol thnh phẩm Nớc sôi Thiết bị tổng hợp Tháp phân ly Chng cất Công nghệ của Lurgi Oxy KTN Nớc sôi Nớc từ quá trình chng cất Chng cất Khói thải Không khí Hơi nớc Khí thải Hơi nớc chạy tuabin Máy nén Hơi nớc đi sản xuất oxy Thiết bị tổng hợp Metanol thô Công nghệ tiên tiến của Metanex Công nghệ Leading Concept Methanol (LCM) Tổng hợp metanol từ khí thải nh máy Khí thải...xúc tác cho công nghệ áp suất thấp Hãng sản xuất IFP Shell Haldor Topsoe Các cấu tử Cu Zn Al Cu Zn oxit đất hiếm Cu Zn Cr Hm lợng, % 25 - 80 10 - 50 4 - 25 71 24 5 37 15 48 Công nghệ của Haldor Topsoe Nớc Hơi nớc Oxy Hơi nớc áp suất cao Chng cất Khí tự nhiên Khí thải Nớc Nhiên liệu Khí tuần hon Metanol Công nghệ của ICI Katalco KTN Không khí Reforming Bão ho... thải không CO2 CO2 Nh máy nhiệt điện Khí thải có CO2 nh máy nhiệt điện dùng than MeOH H2 KTN MeOH C chuyển hoá CO2 quá trình Carnol Quá trình Carnol: CH4 P < 1 MPa CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O MeOH lm nhiên liệu cho phơng tiện giao thông = C + 2H2 T 800OC T = 260OC P = 5 MPa . xuất Metanol từ khí tổng hợp thiết bị phản ứng 200 ữ 300 O C Nớc tháp phân ly 5 ữ 10 MPa Công nghệ áp suất thấp Khí tổng hợp Khí tuần hon Khí thải Metanol. 37% N−íc PhÇn nÆng Metanol izo Propanol n Propanol Butanol KhÝ tuÇn hoμn KhÝ lμm nhiªn liÖu Công nghệ oxy hoá trực tiếp Tinh chế hỗn hợp sản phẩm sau phản