ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА ИЗ ЗАБАЛЛАСТИРОВАННОГО АЗОТОМ СИНТЕЗ-ГАЗА

Abstract

Актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью процесса синтеза метанола из обогащенного азотом синтез-газа, а также отсутствием экспериментальных данных о влиянии состава синтез-газа на выход метанола-сырца, его качество и состав отходящих газов. Проблема особенно важна для малотоннажных установок по производству метанола в промысловых условиях с использованием технологии получения синтез-газа путем парциального окисления природного газа воздухом. Цель: экспериментально подтвердить возможность синтеза метанола из обогащенного азотом синтез-газа и получить объективные оценки производительности процесса, оценить влияние температуры синтеза, состава и параметров забалластированного азотом синтез-газа на выход и качество метанола-сырца, состав отходящих газов. Объекты: забалластированный азотом синтез-газ и его реакционная способность к синтезу метанола в зависимости от температуры синтеза, состава и параметров – мольных отношений компонентов и факториала (модуля) – синтез-газа. Методы: экспериментальные лабораторные исследования синтеза метанола с катализатором С-79-7GL компании «ZüdChemie»в проточном реакторе изотермического типа. Результаты. Экспериментально подтверждена возможность синтеза метанола из обогащенного азотом синтез-газа, получаемого парциальным окислением природного газа воздухом. При давлении 4,0–4,2 МПа и объемной скорости 1100 ч–1 для различных средних температур 210, 220 и 230 °С синтеза и двух отличающихся составом сырьевых смесей определены выходы метанола-сырца, содержание воды и примесей в метаноле-сырце, составы и параметры отходящих из реактора газов, конверсии углерода. Уточнены оптимальная температура синтеза и допустимые вариации температуры в слое катализатора. Сформулированы рекомендации к параметрам процесса в установках с трехреакторными проточными каскадами синтеза метанола и приведена оценка их удельной производительности при использовании обогащенного азотом синтез-газа.