Файл: Производство метилового спирта.docx

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

Производим замену переменных и записываем линейные уравнения:

1. 
   X₁-X₂-0,12X₃=0
   
2. 
   X₄-X₅-0,74X₃=0
   
3. 
   0,8X₁-0,12X₃-0,12X₆ =0
   
4. 
   X₄-0,404X₁-0,74X₃-0,74X₆ =0
   
5. 
   0,14X₆-0,04X₇-0,004X₁=0
   
6. 
   0,96X₇-X₂-X₅=0
   
7. 
   1500=6,344X₁
   

Соответствие переменных потокам

Поток	Переменная	Наименование	Размерность	Значение
	X1	моль CO после смешивания	кмоль	236,44
	X2	моль CO в исходном газе	кмоль	55,23
	X3	моль из рецикла	кмоль	1510,09
	X4	моль H2 после смешивания	кмоль	1261,98
	X5	моль H2 в исходном газе	кмоль	144,51
	X6	моль отдувки	кмоль	66,20
	X7	моль CH4	кмоль	208,07

---

Матрица коэффициентов:



Расчёты:

Приход:









Расход:







Отдувочные газы:







Невязка:



Материальный баланс химико-технологической системы производства метанола на 1500 кг. метанола

ПРИХОД			РАСХОД
Вещество	Масса, кг.	%масс.	Вещество	Масса, кг.	%масс.
СО	1546,44	78,28	СН3ОН(сырец)	1500	75,93
Н­2	289,02	14,63	CH3OH (чист)	1437,56	72,76
СН4(инерт)	140,17	7,09	Эфир	32,63	1,65
			Н2О	29,81	1,51
			Отдувочные газы	468,70	23,72
			CO	222,43	11,26
			H2	97,98	4,96
			CH4	148,29	7,51
			Невязка	6,93	0,35
ВСЕГО	1975,63	100	ВСЕГО	1975,63	100

---

7. Расчёт основных технологических показателей процесса

• Расходные коэффициенты









• Степень превращения





• Селективность образования метанола на СО 95%

• Выход продукта по реагентам

8. Выводы

В данной ХТС использованы технологические принципы и приёмы их реализации:

1. 
   Принцип наилучшего использования сырья в нашем процессе достигается благодаря использованию рецикла, проведению процесса в избытке водорода. Избыток водорода способствует смещению равновесия, ускорению лимитирующей стадии - хемосорбции водорода, регулированию температуры, подавлению побочных реакций, а также увеличивает срок службы катализатора в результате гидрирования продуктов уплотнения, отлагающихся на катализаторе в процессе синтеза.
   
2. 
   Принцип наилучшего использования энергии – размещение теплообменника внутри корпуса колонны, подача смешанного газа в колонну синтеза метанола через кольцевой зазор между катализаторной коробкой и корпусом колонны, проведение процесса в автотермическом режиме работы, а также использование теплоту фазового превращения значительно снижает потери тепла в окружающую среду.
   
3. 
   Принцип наибольшей интенсивности процесса осуществляется посредством увеличения объемной скорости, использования избытка водорода и применения одного из двух вариантов протекания процесса синтеза метилового спирта в зависимости от температурного режима работы катализатора: высокотемпературный (катализатор 2,5ZnO*ZnCr₂O₄, температура 370-420, давление 20-35 МПа); низкотемпературный (катализатор ZnO*CuO*Al₂O₃ или ZnO*CuO*Cr₂O₃, температура 250-300, давление 5-10 МПа).
   
4. 
   Принцип экологической безопасности производства. В основе этого принципа лежит процесс производства, при котором вредные выбросы и отходы производства сводятся к минимуму. Для уменьшения периодических выбросов газов в окружающий воздушный бассейн сводят к минимуму количество остановок и пусков агрегатов, а также повышают надежность всех узлов системы. Используют фильтры, очистные аппараты, проведение процесса по рециклу. Продувочные газы используют в качестве топлива.
   
5. 
   Принцип технологической соразмерности – противоречия между кинетикой и термодинамикой устраняется в проведении процесса по ЛОТ и рециклу. [8]
   

---

9. Список использованной литературы

1. 
   Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. Учебник для вузов, - М.: ИКЦ “Академкнига”, 2002, 560 с.
   
2. 
   https://studbooks.net/2289754/matematika_himiya_fizika/primenenie_metanola#509
   
3. 
   http://chemcomplex.ru/methanol/
   
4. 
   Тюрина Э. А. Комплексные исследования технологий получения ИЖТ и электроэнергии из твердого и газообразного топлива // ИСЭМ СО РАН, 2004
   
5. 
   Караваев М.М., Мастеров А.П. Производство метанола. – М.: Химия, 1973. – 160 с.
   
6. 
   Шварц А.Л., Брук Л.Г. Конверсия метана в технологические газы. Учебное пособие. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2012. – 32 с.: ил., 25 с.
   
7. 
   Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1981. – 608 с.
   
8. 
   Тимофеев B.C., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1992. – 432 с.
   

---