Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Разработка высокопроизводительной технологии синтеза метанола на примере агрегата М-450 ООО "ТОМЕТ"

Работа №103687

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

химия

Объем работы63
Год сдачи2018
Стоимость4210 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
172
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 8
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1. Методы синтеза метанола 9
1.2. Химизм реакции синтеза метанола 13
1.3. Технологический анализ производств метанола 21
1.3.1. Технология Lurgi 21
1.3.2 Технология Topsoe 26
1.3.3 Технология Linde 27
1.4 Производство метанола на малотоннажных установках 28
1.5. Возможности оптимизации процесса синтеза 29
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 32
2.1. Описание технологической схемы агрегата синтеза метанола агрегата М¬
450 ООО "ТОМЕТ" 32
2.1.1. Гидросероочистка природного газа 32
2.1.2 Получение синтез-газа 32
2.1.3 Синтез метанола 34
2.1.4 Теплоэнергетическая схема производства метанола 38
2.1.5 Хранение метанола 40
2.1.6 Система топливного газа 40
2.1.7 Система факельной установки 40
2.2. Особенности применяемых реакторов и технологий синтеза метанола .. 41
2.3. Описание объекта расчета и применяемой технологии 42
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 44
3.1 Расчет материального баланса существующего реактора 44
3.2. Энергетический баланс реактора 54
3.3. Материальный баланс изотермических реакторов 54
3.4. Энергетический баланс каскада изотермических реакторов 57
3.5. Конструктивный расчет изотермических реакторов 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
Список используемых источников


Метанол является одним из ключевых продуктов современной химической промышленности. Его роль в мировой экономике огромна. Долгое время использование его в качестве топлива являлось основной областью применения. Развитие промышленного синтеза метанола началось в 1920 годы. К концу 20-х объем производства составляло всего 100 тысяч тонн в год. Что по сегодняшним меркам незначительная часть производительности единичного агрегата. Для сравнения в настоящее время мировой объем производства метанола исчисляется десятками миллионов тонн. По объемам производства он входит в пятерку основных продуктов крупнотоннажной химии. К концу семидесятых и по настоящее время метанол начинает использоваться в основном как универсальное сырье химического синтеза. Из него получают формальдегид, метилметакрилат, метиламины и т.д. Перспективны разработки процессов синтеза из метанола этиленгликоля, уксусной кислоты, этилена, пропилена, протеинов, уксусного ангидрида, винилацетата. Сфера его применения постоянно расширяется, в связи с наличием различных вариантов его получения и уникальными физико-химическими свойствами.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

В проделанной работе показана возможность оптимизации существующей технологии синтеза метанола, путем изменения реактора синтеза. Основные преимущества оптимизации:
1. При применении каскада изотермических реакторов возможно получить проектное количество метанола, не применяя рециркуляционную схему. При этом также возможно повысить глубину переработки сырья.
2. Рост производительности производства в целом составит 1200 кг/ч.
3. Увеличивается удельная производительность катализатора. Она составляет 2285 кг/(м3*ч), что превышает удельную производительность катализатора существующего производства в 3,87 раза.
4. Газ, выходящий из второго реактора, может быть использован с целью энергосбережения в существующем производстве, что повысит степень переработки метана, снизит расходный коэффициент. Он состоит в основном из метана с небольшой примесью азота и прочих компонентов синтез -газа стадии синтеза метанола.
Расчеты показали возможность применения принципиально нового подхода к аппаратурному и технологическому оформлению стадии синтеза метанола. Применение схемы с двумя изотермическими реакторами позволяет более эффективно перерабатывать метан в метанол. Снижение общих энергозатрат, увеличение производительности реакторного блока, повышение конверсии сырья делают данный способ более предпочтительным по сравнению с существующим.



1. Chen, L., Jiang, Q.Z., Song, Z.Z., Posarac, D., 2011. Optimization of Methanol Yield from a Lurgi Reactor. Chemical Engineering & Technology 34, 817-822.
2. Cucek, L., Lam, H.L., Klemes, J.J., Varbanov, P.S., Kravanja, Z., 2010. Synthesis of regional networks for the supply of energy and bioproducts. Clean Technologies and Environmental Policy 12, 635-645.
3. Lommerts, B.J., Graaf, G.H., Beenackers, A., 2000. Mathematical
modeling of internal mass transport limitations in methanol synthesis. Chemical Engineering Science 55, 5589-5598.
4. Manenti, F., Cieri, S., Restelli, M., Lima, N.M.N., Zuniga Linan, L., 2011b. Dynamic Simulation of Lurgitype Reactor for Methanol Synthesis. Chemical Engineering Transactions 24, 379-384.
5. Manenti, F., Cieri, S., Restelli, M., Lima, N.M.N., Zuniga Linan, L., Bozzano, G., 2012. Online Feasibility and Effectiveness of a Spatio-temporal Nonlinear Model Predictive Control. The Case of Methanol Synthesis Reactor. Computer Aided Chemical Engineering 30, 867-871.
6. Розовский А.Я, Лин Г.И. Теоретические основы процесса синтеза метанола, Москва, Химия. 1990
7. Чариков Ю.В., Щукин В.П., Чариков А.В.Термодинамические основы совершенствования технологии синтеза метанола. Сборник трудов IV Международного экологического конгресса ELPIT-2013. Изд-во ТГУ, 2013. - Т.6.-334 с.
8. Махлай В.Н., Афанасьев С.В., Макаров А.В., Семенова В.А. Патент на полезную модель Реактор синтеза метанола №2004129829/22, 12.10.2004
9. Писаренко Е.В., Саркисов П.Д., Гордеев Л.С. Моделирование энерго - и ресурсосберегающего процесса получения метанола из природного газа. // Тез. докл. Межд.конф. ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности, Москва, 2006. -С. 49-50.
10. Розовский А.Я1 Теоретические основы процесса синтеза метанола // А.Я. Розовский, Г.И. Лин. М.: Химия. - 1990: - 272 с.
11. Розовский А.Я. Каталитический: синтез метанола / А.Я. Розовский, Г.И. Лин // Кинетика и катализ. 1999. - Т. 40. - № 6. - С. 854-878.
12. Розовский А.Я. Механизм и кинетика реакций одноуглеродных молекул на Си-содержащих катализаторах / А.Я. Розовский // Кинетика и катализ. 2003. - Т. 44. - № 3. - С. 391-411.
13. Розовский А.Я. Кинетика каталитических реакций с участием прочно («необратимо») хемосорбированных частиц / А.Я. Розовский // Кинетика и катализ. 1989.-Т. 30;-№ 3.-С. 533.
14. Свойства поверхностных соединений в превращении метанола на у - А1203 по данным ИК-спектроскопии in situ / В.А. Матышак и др. // Кинетика и катализ. 2009. - Т. 50. -№ 1. - С. 120-131.
15. Proceeding of the 13-th Nordic Symposium on Catalysis, 5-7 October 2008. Guteborg, Sweden, 2008. - C. 137-138.
16. Гармашев Ю.М. Участие элементов поверхности а -А12Оз в хемосорбции и превращении (СНз)20 / Ю.М. Гармашев, Л.И. Владыко, А.И. Трохимец // Кинетика и катализ. 1986. - Т. 27. - №-6. - С. 13591365.
17. Lu W.-Z. Simulation and experiment study of dimethyl ether synthesis from syngas in a fluidized-bed reactor / W.-Z Lu, L.-H. Teng, W.-D. Xiao // Chemical Engineering Science. 2004. - V. 59. - P. 5455-5464.
18. Синтез диметилового эфира из синтез-газа, полученного из природного газа / Т. Шикада и др. // Кинетика и катализ. — 1999. — Т. 40. -№ 3. С. 440-446.
19. Долгов Б.Н. Катализ в органической химии / Б.Н. Долгов. Л. : Госхимиздат, 1959. — С. 44.
20. Вытнова Л.А., Розовский А.Я. // Кинетика и катализ. 1986. -Т. 27. - № 2. - С. 352-357.
21. Розовский А.Я. Диметиловый эфир и бензин из природного газа / А.Я. Розовский // Рос. хим. ж. 2003. - Т. 47. - № 6.
22. Косова Н.И. Каталитический одностадийный процесс получения диметилового эфира из синтез-газа / Н.И. Косова, JI.H. Курина // Химия в интересах устойчивого развитии. 2011. — Т. 19. - С. 211—215.
23. Косова Н.И. Получение диметилового эфира из СО и Н2 / Н.И Косова, JI.H. Курина, Л.П. Шиляева // Журнал физической химии. -2011. Т. 85. - №. 7. - С. 1-5.
24. Давыдов A.A. ИК-спектроскопия в химии поверхности окислов / A.A. Давыдов. Новосибирск : Наука, 1984. - 246 с.
25. Промышленный катализ в лекциях / под ред. A.C. Носкова. — М. : Калвис, 2009. № 8. - С. 5 Г.
26. 30. Синицына O.A. Кинетика дегидратации метанола до диметилового эфира на СВК цеолите / 0:А. Синицына, В!Н1 Чумакова, Н.Ф. Московская. // Кинетика и катализ. 1986.- Т. 27. - № 5; - С. .1160-1165.
27. Каталитические свойства цирконийсодержащих фосфатов каркасного: строения в дегидратации» метанола' / М.В. Суханов и; др.. // Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. 2007. - № 1. — С. 89-94.
28. Адсорбционные свойства у-А12Оз, измеренные методом газовой хроматографии / И.А. Бардина, и др:. // Журнал физической химии. -2007. Т. 81. - № 3. - С. 563-567.
29. Кессель И. Б. Синтетические жидкие топлива // Актуальные проблемы газохимии: тр. москов. семинара по газохимии. 2002-2003 гг. - М.: Нефть и газ, 2004. - С. 41-62.
30. Технология синтетического метанола / М. М. Караваев, В. Е. Леонов, Е. Г. Попов, Е. Т. Шепелёв. -М.: Химия, 1984. - С. 187-189.
31. Попова Н.М. Катализаторы селективного окисления и разложения метана и других алканов / Н.М. Попова, К. Досумова. — Алматы : Былым,2007.-С. 208.
32. Арутюнов B.C. Окислительная конверсия метана / B.C. Арутюнов, О.В. Крылов // Успехи химии. 2005. - Т. 74. - № 12. - С. 1111-1137.
33. Крылов О.В. Гетерогенный катализ / О.В. Крылов. М. : ИКЦ «Академкнига», 2004. — С. 616.
34. Ляхин Д.М. Получение диметилового эфира из синтез-газа на базе метанольного производства: дис. . канд. хим. наук / Д.М. Ляхин. -Иваново,2008.
35. Шелдон P.A. Химические продукты на основе синтез-газа / P.A. Шелдон ; пер. с англ. под ред. С.М. Локтева. М.: Химия, 1987. -С. 248.
36. Ян Ю.Б. Синтезы на основе оксидов углерода / Ю.Б. Ян, Б.К. Нефедов. М. : Химия, 1987. - 264 с.
37. Химические вещества из угля : пер. с нем. / под ред. И.В. Калечица. М.: Химия, 1980. - 616 с.
38. Караханов Э.А. Синтез-газ как альтернатива нефти. I. Процесс Фишера-Тропша и оксо-синтез / Э.А. Караханов // Соросовский образовательный журнал. 1997. - № 3. - С. 69-74.
39. Розовский А.Я. Основные пути переработки метана и синтез-газа. Состояние и перспективы / А.Я. Розовский // Кинетика и катализ. — 1999. -Т.
40. -№3.- С. 358-371.
40. Каталитические синтезы на основе СО и Н2 и на основе метанола : обзорная информация. М.: НИИТЭХИМ, 1981.
41. Нефедов Б.К. Синтезы органических соединений' на основе, оксидов углерода / Б.К. Нефедов. М.: Наука, 1978. — 223 с.
42. Тимофеев B.C. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза / B.C. Тимофеев, Л.А. Серафимов. — М.: Высш. шк., 2003. 536 с.
43. Технология синтетического метанола / М.М. Караваев и др.. — М.: Химия; 1984. 239 с.
44. Ола Дж. Метанол и энергетика будущего. Когда закончатся нефть и газ : пер. с англ. / Дж. Ола, А. Гепперт, С. Пракаш. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 416 с.
45. Новиков М.Э. Моделирование низкотемпературного процесса получения диметилового эфира на основе метанола : дис. . канд. хим. наук / М.Э. Новиков. М., 2010.
46. Розовский А.Я. Механизм и кинетика реакций одноуглеродных молекул на Cu-содержащих катализаторах / А.Я. Розовский // Кинетика и катализ.-2003.-Т. 44.-№ З.-С. 391-411.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (152561)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.