Tài liệu Công nghệ tổng hợp metanol doc

C
C
ô
ô
ng ngh
ng ngh
ệ
ệ
t
t
ổ
ổ
ng h
ng h
ợ
ợ
p metanol
p metanol
PGS. TS NguyEn Thi Minh HIEN
PGS. TS NguyEn Thi Minh HIEN


DHBK.HN
DHBK.HN
ứng dụng của metanol
CH
3
COOH
5%
CH
3
COOH
5%
MTBE
3%
MTBE
3%
Nhiên liệu, dung môi
5 - 10%
Nhiên liệu, dung môi
5 - 10%
HCHO
40 - 50%
HCHO
40 - 50%
CH
3
OH
CH
3
OH
Metyl hoá
30 - 40%
Metyl hoá
30 - 40%
công nghệ tổng hợp metanol
CH
3
OH M =32,042
z 1925 - 1956 oxy hoá trực tiếp CH
4
z 1923 công nghệ sản xuất từ khí tổng hợp
Cơ chế quá trình oxy hoá trực tiếp
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 ữ 700
O
C P = 1 ữ 3 MPa
Xúc tác: BiMoO
4
, V
2
O
5
, Fe, Ni, Cu, Pd,
Hằng số tốc độ đứt liên kết với H:
k
H2
= 0,0349 k
CH4
= 0,0392
k
C2H6
= 1,59 k
C3H8
= 12,17
Công nghệ oxy hoá trực tiếp
Tháp cô đặc
formaldehyt
Lm lạnh
Gia nhiệt
Lò
oxy hóa
Tháp
phân ly
Các tháp phân ly v tinh chế sản phẩm
Tháp
hấp thụ
450 ữ 470
O
C
3 MPa
= 0,25 ữ 4 sec
Không khí
hoặc oxy
Hydrocarbon khí
Axetaldehyt
Axeton
Nớc
Formaldehyt
37%
Nớc
Phần nặng
Metanol
izo Propanol
n Propanol
Butanol
Khí tuần hon
Khí lm nhiên liệu
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
Sản xuất Metanol từ khí tổng hợp
CH
3
OH H
300K
= - 99,77 kJ/mol
CH
3
OH + H
2
O H
300K
= - 49,16 kJ/mol
CO + H
2
O H
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 ì=








ì
ì








ì
=








ì
=



33
22
2
22
2
22
2
3 P
HCO
OHCO
HCO
OHCO
HCO
OHCO
KK
PP
PP
ff
ff
K ì=








ì
ì
ì








ì
ì
=








ì
ì
=



z Quá trình áp suất cao 25 ữ 30 MPa
z Quá trình áp suất trung bình 10 ữ 25 MPa
z Quá trình áp suất thấp 5 ữ 10 MPa
Sản xuất Metanol từ khí tổng hợp
Sản xuất Metanol từ khí tổng hợp
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
Độ chuyển hóa CO
2
Độ chuyển hóa 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
xúc tác cho công nghệ áp suất thấp
25 - 80
10 - 50
4 - 25
71
24
5
37
15
48
Cu
Zn
Al
Cu
Zn
oxit đất hiếm
Cu
Zn
Cr
IFP
Shell
Haldor Topsoe
Hm lợng, %Các cấu tửHãng sản xuất
Chng cất
Nớc
Hơi nớc
Oxy
Khí tự nhiên
Khí thải
Nớc
Khí tuần hon
Hơi nớc áp suất cao
Metanol
Nhiên liệu
Công nghệ của Haldor Topsoe
Công nghệ của ICI Katalco
Chng cất
Reforming
Không khí
KTN
ống khói
Máy nén
Hơi nớc
Loại S
Bão ho H
2
O
Nớc sôi
Nớc
Bơm
Condensat
Metanol thnh
phẩm
Tháp phân lyThiết bị tổng hợp

Xem chi tiết: Tài liệu Công nghệ tổng hợp metanol doc