Метанол (CH3OH) – это один из наиболее важных промышленных химических продуктов, который широко используется в различных отраслях промышленности.
Существует несколько способов получения метилового спирта.
Сухая перегонка
Метанол получил своё название "древесный спирт" благодаря своему первоначальному извлечению из продуктов сухой перегонки древесины. До промышленного освоения каталитических методов, сухая перегонка (или пиролиз) древесины была основным способом производства метанола. Этот промышленный метод переработки твёрдых видов топлива, таких как каменный и бурый уголь, а также древесина, осуществляется нагреванием до 500-600 градусов (полукоксование) и до 900-1050 градусов (коксование), без доступа кислорода. При этом образуются горючие газы, смолы, обогащенные углеродом остатки (полукокс, кокс, древесный уголь) и различные химические вещества.
Метод производства метанола из древесины имел недостатки, включая загрязнение ацетоном и другими трудноотделимыми примесями.
В настоящее время получение метанола подобным способом практически не применяется в промышленности.
Однако твёрдое топливо, полученное в ходе сухой прегонки, сохраняет важное перспективное значение в качестве сырья.
Получение метанола из синтез-газа
В 1913 году был разработан метод синтеза метанола из оксида углерода (II) и водорода, который затем интенсивно развивался и совершенствовался.
Сегодня исходный синтез-газ для производства метанола получают путем конверсии углеводородного сырья, такого как природный газ, коксовый газ, жидкие углеводороды (например, нефть, мазут, легкий каталитический крекинг) и твердое топливо (уголь, сланец).
Почти из всех видов сырья, которые используются для производства водорода для синтеза аммиака, можно получить исходный газ для синтеза метанола. Также обе технологические схемы используют схожие процессы и аппараты, поэтому производство метанола часто комбинируют с производством аммиака.
В основе получения метанола лежит реакция:
Данная реакция экзотермическая, гомогенная и обратимая, сопровождаемая уменьшением объема.
Согласно принципу Ле-Шателье, можно сместить равновесие реакции в сторону продукта, увеличив давление и снизив температуру. Однако, ввиду низкой скорости реакции при низких температурах, требуется нагрев реакционной смеси.
Синтез метанола происходит при помощи катализаторов, основанных на оксидах цинка и меди. При этом катализаторы очень чувствительны к отравлению сернистыми соединениями, поэтому необходима тщательная предварительная очистка используемого сырья. Использование цинк-медных катализаторов позволяет проводить синтез метанола при давлении 5-10 МПа и температуре в диапазоне от 250 до 300 градусов.
Процесс получения метанола включает три основные стадии:
- получение смеси окиси углерода и водорода (синтез-газ);
- получение метилового спирта-сырца;
- выделение и очистка метилового спирта (ректификация).
Аналогично производству аммиака, при синтезе метанола используется принцип циркуляции.
- Сначала очищенный от сернистых соединений синтез-газ сжимается в компрессоре, затем нагревается до необходимой температуры в теплообменнике.
- Синтез-газ поступает в колонну синтеза, содержащую катализатор, где происходит экзотермическая реакция.
- Реакционная смесь выходит из колонны синтеза и охлаждается в теплообменнике, отдавая тепло поступающему в колонну синтез-газу.
- Охлажденная реакционная смесь направляется в холодильник, а затем в сепаратор, где происходит конденсация метанола и его сбор в приемнике (сборнике).
- Непрореагировавший синтез-газ возвращается в технологический процесс.
Использование принципа циркуляции значительно увеличивает выход чистого метанола, пригодного для покупки и использования в качестве топлива.
В последние годы активно идут исследования в области создания комбинированных установок, которые объединяют экзотермический синтез метанола и эндотермические процессы получения синтез-газа. Такие установки оснащены принципом теплообмена, что позволяет им самообеспечиваться теплом.
В промышленных установках контрольно-измерительные и регулирующие приборы должны обеспечивать бесперебойное выполнение процесса, а также особое внимание уделяется предотвращению загрязнения окружающей среды отходящими газами и сточными водами.
Чтобы купить метиловый спирт оптом и осуществить его доставку, обратитесь к нам по телефону на сайте или оставьте заявку на обратный звонок.
