Тема: Модернизация отделения компрессии синтез газа в крупнотоннажном производстве метанола
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 Теоретическая часть 6
1.1 Физико-химические основы синтеза метанола 6
1.2 Влияние состава газа 8
1.3 Влияние температуры 9
1.4 Разработки механизмов синтеза метанола из CO и CO2 11
1.5 Катализаторы синтеза метанола 15
1.6 Технология производства метанола 18
1.7 Малотоннажное производство метанола 19
1.8 Способы оптимизации процесса синтеза 20
1.9 Описание технологии синтез метанола Lurgi 22
1.10 Описание технологии синтез метанола Topsoe 27
1.11 Описание технологии синтез метанола Linde 27
2 Технологическая часть 30
2.1 Гидросероочистка природного газа 30
2.2 Получение синтез - газа 31
2.3 Синтез метанола 32
3 Расчетная часть 38
3.1 Расчет материального баланса 38
3.2 Расчет теплового баланса 38
3.3 Расчет изотермического реактора 41
Заключение 47
Список используемой литературы 48
Приложение А Изотермический реактор 51
📖 Введение
Впервые в промышленных масштабах метанол начали производить на немецком заводе BASF в 1923 г. В основе лежал процесс взаимодействия оксидов углерода с водородом при повышенном давлении и температуре (35 МПа и 300 °С) на цинк-хромовом катализаторе. К концу двадцатых годов мировое производство метанола достигло производительности 150 тысяч тонн в год. В дальнейшем, компанией ICI был разработан более эффективный и производительный метод синтеза, включавший в себя гидросероочистку исходного сырья и синтез при давлениях 5 - 10 МПа и температурах 220 - 280 °С на медноцинковых катализаторах. Это послужило основой для экспоненциального роста объемов мирового производства. Сейчас уровень производственных мощностей по миру в целом составляет 50 миллионов тонн в год.
Цель работы - увеличение производительности крупнотоннажного агрегата синтез метанола.
Задачи в выпускной работе:
- изучить кинетику реакции синтез метанола;
- проанализировать конструкцию реакторов и выбрать из них оптимальную;
- провели расчет материального и теплового баланса, подбор реактора и расчет.
✅ Заключение
Кинетика синтез метанола сильно зависит от постоянства температуры в зоне реакции для того чтобы осуществить синтез метанола в условиях постоянных температур применяются изотермические реактора разнообразных конструкций. Наиболее рациональным будет применение кожухотрубчатого реактора
В результате анализа технологических показателей процесса синтеза метанола на крупнотоннажном агрегате, был сделан вывод о необходимости изменения принципа организации работы реакторного блока. Вместо рециркуляционной схемы с 4-хполочным адиабатическим реактором предложена проточная схема с изотермическим реактором.
Проведенные расчеты показывают:
- производительность агрегата выросла на 1 т/час;
- объем загрузки катализатора для осуществления процесса снизился на 47%;
- габаритные размеры изотермического реактора значительно ниже таковых для адиабатического реактора.
Помимо этого, проведение процесса синтеза метанола в изотермическом режиме несет следующие положительные эффекты:
- увеличение срока сохранения активности катализатора;
- уменьшение выхода побочных продуктов;
- снижение энергетических затрат на производстве на единицу продукции.



