Yeni ekoloji tehlukesiz prosesler-2
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
111 CO + H 2 CH 2 O , −∆ H 0 298 = 209 kcoul /mol ...(4.17) Digər tərəfdən əmələ gələn metanol aşağıdakı çevrilmələrə də məruz qala bilər : 2CH 3 OH CH 3 − O − CH 3 + H 2 O ...(4.18) 2CH 3 OH + nCO + 2n H 2 CH 3 − (CH 2 ) n − OH + H 2 O ...(4.19) CH 3 OH + H 2 CH 4 + H 2 O ...(4.20) Sintez zamanı əmələ gələn əlavə məhsullar xemosorbsiya mərhələsinə və metanolun ə mələ gəlməsi kinetikasına bütövlükdə mənfi təsir edir. Xam metanolun tərkibində ə sas qatışıq efir və su, ümumilikdə isə onun tərkibində 50–yə yaxın , müxtəlif siniflərə aid olan ,oksigenli üzvi birləşmə olur. Adətən, mikroqatışıqların ümumi miqdarı 1,0 % -ə yaxın olur ki, onun da əsas hissəsi C 2 -C 6 tərkibli spirtlərdən ibarət olur. Bir neçə səbəbdən metanolun sintez-qazdan istehsal qurğuları adətən amonyak istehsal edən qurğulara yaxın yerlərdə inşa edilir ya da onlarla birləşdirilir. Bu istehsal sahələrinin texnologiyaları və avadanlıqları oxşardır və metanol istehsalında , amonyak sintezində Qaber prosesində əmələ gələn, CO 2 – dən istifadə etmək mümkündür. Bu halda CO 2 –ni nikel katalizatorunun iştirakilə metan və su buxarı ilə reaksiyaya daxil edirlər ki, bunun da nəticəsində əlavə CO və H 2 əmələ gəlir. Sonra da CO və H 2 öz aralarında reaksiyaya girərək metanol əmələ gətirirlər. Metan ə sasında sintez-qaz və metanolun istehsalı prosesi ümumi halda aşağıdakı tənliklərlə ifadə oluna bilər: 3 CH 4 + 2 H 2 O + CO 2 4 CO + 8 H 2 ...(4.21) Sintez – qaz CO + 2 H 2 CH 3 OH ...(4.22) Metanol Bu şəraitdə az həcm tutan maddənin alınması istiqaməti üstünlük təşkil edir. Sintez qazın metanola emalı üçün ilk zavod 1924-cü ildə Almaniyada BASF konserni tərəfindən inşa edilmişdir. Proses çox yüksək təzyiqdə (200–350 atm) mis- sink katalizatorunun iştirakı ilə həyata keçirilmişdir. Sonralar yeni katalizatorların işlənib 112 tapılması təzyiqin aşağı salınmasına imkan yaratdı ki, bu da kapital qoyuluşu və istismar xərclərinin xeyli azaldılmasına səbəb oldu. Hal-hazırda belə qurğuların 90%- ində, prosesi daha aşağı temperatur və təzyiqlərdə (5 -10 MPa ) aparmağa imkan verən, çox sayda effektiv katalizatorlar tətbiq olunur. Onlara mis - sink- xrom və mis – sink – alüminium əsaslı katalizatorlar aiddir. Məsələn, tərkibində 71,0% CuO, 25,8 % ZnO və 3,2 % Cr 2 O 3 olan, daha aktiv katalizatorun iştirakı ilə prosesi 3-4 MPa təzyiq altında və aşagı temperaturada (200-250 0 C) aparmaq mümkündür. Belə prosesin bir sıra üstünlükləri vardır. Adətən xam metanolda metanolun qatılığı 99,6- 99,8 % - ə çatır(yüksək təzyiqlərdə 93-95 ,5 – dən artıq olmur). Sintez qazın metanola emalı prosesinin əsas mərhələləri aşağıdakılardan ibarətdir : 1) Təbii qazın su buxarı və CO 2 –nin iştirakı ilə konversiyası, bunun da nəticəsində CO : H 2 = 1:2 nisbətinin əldə olunması; 2) Konvertorda katalitik sintez. 3) Rektifikasiya yolu ilə təmizlənmə. Metanol istehsalı ilə məşğul olan mövcud qurgular ilkin xammal və katalizatorun tərkibinə və həm də reaksiya istiliyindən istifadə mexanizminə görə fərqlənirlər. Son zamanlarda aşağı temperaturlu katalizatorların iştirakı ilə aşağı təzyiqlərdə (5-10 MPa) aparılan metanol istehsalı texnologiyaları geniş yayılmışdır. Sintez qaz əsasında aşağı təzyiqdə metanol istehsalı prosesinin texnoloji sxemi şə kil 4.3.-də göstərilmişdir. İlkin qaz katalitik zəhərlərdən (kükürd, xlor və s.) əsaslı surətdə təmizlənməlidir. Bunun üçün ilkin qaz hidrogenlə zənginləşdirilmiş qazla qarışdırılaraq 1 kompressoru vasitəsilə karbonil birləşmələrindən və yağlardan təmizlənmək üçün 2 filtrinə verilir. Sonra təmizlənmiş qaz qarışığı 11 kompressoru vasitəsi ilə 10 reaktorunun yuxarı hissəsinə verilir. Qaz qarışığının müəyyən bir hissəsi əvvəlcə 8 və 7 istidəyişdiricilərini keşərək reaksiya məhsullarının istiliyi hesabına qismən, sonra da 9 elektrik qızdırıcısında 250 0 C–yə qədər qızdırılaraq 10 reaktoruna daxil edilir. Reaksiya məhsulları 8 və 7 istidəyişdiricilərini keçərək 120- 140 0 C –yə qədər, 5 və 6 soyuducularını keçərək 30-40 0 C –yə qədər soyudulur. 113 Soyudulmuş buxar-qaz qarışığının tərkibində olan komponentlərin bir qismi kondensləşir. Sonra buxar qaz qarışığı 3 separatoruna daxil olur ki, burada da mayenin əsas hissəsi qazlardan ayrılır. 3 separatorundan çıxan kondensat 4 tutumunda toplanır ki, buradan da həll olan qazlar ayrılır. 3 kondensatorundan ayrilan qazlar yenidən 11 kompressoru ilə 10 reaktoruna qaytarılır. 4 toplayıcı- tutumununun aşağı hissəsindən xam etanol rektifikasiya prosesinə göndərilir. Bu prosesin xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, burada ilkin qaz qarışığının katalizator zəhərlərindən dərin təmizlənməsi vacib və zəruridir. Bu texnologiya çox yığcam olmaqla yüksək effektivliyə malikdir.Təsirdə olan komponentlər nisbətinin tənzimlənməsi sintez- qazın tərkibinə lazımi miqdarda hidrogenlə zənginləşdirilmiş qazın əlavə olunması ilə ə ldə olunur. Bu texnologiyanı qabaqcadan katalizator zəhərlərindən təmizlənmiş təbii qazlardan metanolun istehsalı prosesində də istifadə etmək olar. Metanolun istehsalı prosesində əlverişli və ucuz xammal olan sintez-qaz yüksək effektivliyə malikdir (metanolun çıxımı 85-87%). Reaksiyanın istilik effektinin yüksək olması və termodinamiki məhdudiyyətlər bir keçiddə yüksək konversiya əldə etməyə imkan vermir. Bir keçiddə CO – nun təcrübi konversiyası 15-20% təşkil edir. Amma fasiləsiz proseslərdə ilkin komponentlərin resirkulyasiyası hesabına ümumi konversiyanın artırılmasını təmin etmək olur. Yüklə 5,01 Kb. Dostları ilə paylaş:
|