|
Ii-bob. Tajriba qismi II tabiiy gazga asoslangan metanol sintezi
|
| bet | 3/5 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 488,55 Kb. | | #229906 |
Bog'liq Mustaqil ishMetanni oksidlab metanol olish.
Metan oksidlanganda quyidagi reaksiyalar ketadi:
CH4+1/2 О2 → CH3ОH+62 kkal/mol
CH3ОH+1/2 О2 → CH2О+H2О+70,47 kkal/mol
CH2О+1/2 О2 → HCООH+131,45 kkal/mol
HCООH+1/2 О2 → CО2+H2О+115,69 kkal/mol
Metanni to‘g‘ridan to‘g‘ri oksidlashning murakkabligi shundan iboratki,
oksidlash chuqurligini oshishi bilan jarayon tezligi va issiqlik effekti tobora ortib
boradi. Bu esa oksidlash jarayonini kerakli bosqichida temperaturani boshqarib
turishni qiyinlashtiradi. Shu sababli bir o‘tishda metanning kamroq konversiya
reaksiyasi amalga oshiriladi, reaktorda esa reaksiya mahsulotlarini qisqa vaqt
bo‘lishi ta’minlanadi. Reaksiya yuqoriroq bosim ostida azot oksidlari initsiatorlari
ishtirokida olib boriladi. Har doim oksidlash reaksiyasini, portlash xavfi bor
kontsentratsiyalar hosil bo‘lishining oldini olish maqsadida, ortiqcha miqdorda
uglevodorodlar bilan olib boriladi.
Metanni 360ºC haroratda, 100 atmosfera bosimda, azot oksidlari (0,08%)
mavjudligida va metan: kislorod=9:1 (nisbat)da oksidlaganda 17% CH3ОH va 0,6
% CH2О olingan. Аtmosfera bosimi va 600ºC ga yaqin harorat, azot oksidlari
ishtirokida 35% ga yaqin formaldegid (reaksiyaga kirishgan metanga nisbatan)
olingan.
Neftkimyo sanoatida formaldegid ishlab chiqarish yirik ko‘lamlarga yetdi.
Biroq metanni oksidlab formaldegid olish qiyinchiliklari asosan metanni ushbu usul bilan olinishiga sabab bo‘ldi. Bunda jarayon quyidagicha amalga oshiriladi.
Birinchi bosqichda metanning konversiyasi suv bug‘i bilan olib boriladi:
Hosil bo‘lgan sintez–gazdan metanol oladilar:
CО+2H2 → CH3ОH+26,5kkal/mol
Reaksiyani 370–400ºC haroratda, 250–300 atmosfera bosimida ZnO–Cr2O3
oksid formadagi katalizator ishtirokida olib boriladi. Metanol salmog‘i 85–87% ni
tashkil qiladi. Shu bilan birga reaksiya mahsulotlari 2% gacha dimetil efiri, 1%
gacha yuqori spirtlar va boshqalarni o‘z ichiga oladi.
Metanol ishlab chiqarishning katta ko‘lamdaligini (masalan, 2000-yilda
АQSH da 15 mln.t) va formaldegidning neftkimyodagi muhimligini hisobga olgan
holida dimetilefirini formaldegidga qayta ishlash jarayoni ishlab chiqilgan:
(CH3)2О+О2 → 2CH2О+H2О
Jarayon 450–530ºC haroratda, atmosfera bosimi ostida WO3 katalizatorida
ketadi.
Sintez–gazdan olingan metanolni oksidlab, degidrirlash yo‘li bilan
formaldegidga aylantiriladi:
CH3ОH+1/2 О2 → CH2О+H2О
Jarayon kumush katalizatori ishtirokida 600ºC haroratda olib boriladi.
Reaksiyaga kirishgan metanolga nisbatan formaldegid salmog‘i 90% ga yetadi.
Portlash xavfiga ega kontsentratsiyalarga chap berish maqsadida reaksiya suv
bug‘lari bilan chapishtirib olib boriladi. Оksidlash jarayoni uchun etan amalda
ishlatiladi.
Metanolning sanoat sintezi, uning xususiyatlari.
1. Toʻyinmagan uglevodorodni gidratlash yoʻli bilan metil spirtini olish
mumkin emas.
2. Uglerod oksidi (II) ning vodorod bilan aralashmasi bo'lgan sintez gazidan
olinadi.
Sintez gazidan metil spirti reaksiya natijasida olinadi:
CO + 2H2 == CH3OH + Q.
Reaksiyaning xarakterli xususiyatlari.
1. Reaksiya aralashmaning hajmini kamaytirish yo'nalishi bo'yicha ketadi,
muvozanatning kerakli mahsulot hosil bo'lishiga qarab siljishi bosimning oshishi
bilan osonlashadi.
2. Reaksiya yetarli tezlikda borishi uchun katalizator va isitma.
3. Reaksiya qaytar, dastlabki moddalar reaktordan o`tganda to`liq reaksiyaga
kirishmaydi.
4. Ulardan tejamkorlik bilan foydalanish uchun hosil bo‘lgan spirtni reaksiya
mahsulotlaridan ajratib, reaksiyaga kirishmagan gazlarni esa reaktorga qaytarib
yuborish, ya’ni aylanma jarayonini amalga oshirish kerak.
5. Energiya xarajatlarini tejash uchun ekzotermik reaksiyaning chiqindi
mahsulotlari sintez uchun ishlatiladigan gazlarni isitish uchun ishlatilishi kerak.
|
| |
