Đề tài Công nghệ sản xuất methanol

Nhóm thực hiện : Ngô Thị Phương Thùy Võ Quang Tuyên CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT Giới thiệu chung về Methanol Sơ lược về khả năng sản xuất và nhu cầu sử dụng Methanol Giới thiệu công nghệ sản xuất Methanol (Đi từ nguồn nguyên liệu là khí thiên nhiên) NỘI DUNG PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ METHANOL Tính chất vật lý : Tính chất hoá học : Methanol là một đại diện đơn giản nhất của dãy đồng đẳng ancol no,đơn chức Tác dụng với kim loại kiềm,tạo muối ancolat. Tác dụng với axit vô cơ hay hữu cơ,tạo este. Bị oxi hoá hoàn toàn tạo thành khí cacbonic và hơi nước.Oxi hoá không hoàn toàn tạo andehit formic. Chỉ tiêu kĩ thuật methanol thương phẩm : ỨNG DỤNG : Sản xuất Formandehyt Sản xuất MTBE Sản xuất Axit Axetic Sản xuất MMA,DMT. Làm dung môi,chất tải lạnh,chất chống đông. Có trong thành phần của sơn,vecni Nhiên liệu/Xăng ỨNG DỤNG: Tình hình sản xuất sử dụngmethanol trên thế giới Tại Việt Nam Hiện nay Việt Nam chưa có nhà máy sản xuất methanol. Hầu như không có thị trường riêng. Một lượng nhỏ methanol nhập khẩu dùng làm dung môi và mục đích sử dụng khác. Chưa có nhà sản xuất sử dụng methanol làm nguyên liệu cho sản xuất formalin,axit axetic,MMA,MTBE… PHẦN II CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT METANOL SẢN XUẤT METHANOL Gỗ Khí tổng hợp Metanol tổng hợp (98%) Metanol sinh học (2%) TỔNG HỢP METANOL TỪ KHÍ THIÊN NHIÊN KHÍ THIÊN NHIÊN KHÍ TỔNG HỢP METANOL THÔ METANOL TINH CHUYỂN HÓA KHÍ THIÊN NHIÊN Khí thiên nhiên Chuẩn bị khí Chuyển hóa Tách Bụi Sấy Khí Tách H2S,CO2 Dùng hơi nước Oxy hóa không hoàn toàn Tổ hợp ICI’s GHR UHDE’s CAR CƠ SỞ QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA Phản ứng chuyển hoá metan bằng hơi nước(steam reforming) CH4 (k) + H2O (h)  CO (k) + 3H2 (k) – Q (Q = 206,8 kJ/mol) Phản ứng chuyển hoá CO bằng hơi nước: CO (k) + H2O (h)  CO2 (k) + H2 (k) + Q (Q = 40,5 kJ/mol) Ngoài những phản ứng chuyển hoá trên người ta còn nhận thấy phản ứng oxy hoá không hoàn toàn metan: CH4 (k) + 0,5O2 (k)  CO (k) + 2H2 (k) + Q (Q = 35,7 kJ/mol) CÔNG NGHỆ CAR CỦA HÃNG UHDE CÔNG NGHỆ ICI CỦA HÃNG GHR TỔNG HỢP METHANOL VÀ TINH CHẾ Khí tổng hợp Làm sạch Tổng hợp Methanol thô Tinh chế PP Hấp thụ Vật Lý PP Hấp thụ Hóa học Metanol tinh Khí tổng hợp TỔNG HỢP 1 4 5 Metanol thô Khí tuần hoàn Khí trơ 2 3 TINH CHẾ CÔNG NGHỆ TIÊU BIỂU Các công nghệ áp suất thấp sản xuất methanol hiện nay khác nhau chủ yếu ở dạng thiết bị phản ứng: Thiết bị đoạn nhiệt (ICI) chiếm khoảng 60% tổng lượng methanol sản xuất trên thế giới Thiết bị phản ứng gần đoạn nhiệt(Lurgi) chiếm khoảng 30% tổng lượng methanol sản xuất trên thế giới …. MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP METHANOL ÁP SUẤT THẤP HIỆN ĐẠI QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP METHANOL Metanol được chuyển hoá từ khí tổng hợp từ các phản ứng sau:  CO + 2H2  CH3OH + Q (Q = 90,77 kJ/mol) (1) CO2 + 3H2  CH3 OH + H2O + Q (Q = 49,16 kJ/mol) (2) CO + H2O  CO2 + H2 + Q (Q = 41,21 kJ/mol) (3) Ngoài ra còn có các phản ứng phụ như: CO + 3H2  CH4 + H2O CO2 + 4H2  CH4 +2H2O nCO + (2n+1) H2  CnH2n+2 + nH2O nCO + 2nH2  CnH2n+1OH + (n-1) H2O 2CO + 4H2  CH3-O-CH3 +H2O Đồng thời metanol tạo thành cũng có những phản ứng chuyển hoá thứ cấp: 2CH3OH  CH3-O-CH3 +H2O CH3OH + H2  CH4 + H2O XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ÁP SUẤT THẤP Sử dụng xúc tác Cu-ZnO, được tăng độ bền nhiệt do sự có mặt của Al2O3 Được hãng ICI sử dụng lần đầu tiên trong công nghiệp vào năm 1966 Ngày nay xúc tác dựa trên cơ sở Cu-Zn-Al nhận được dưới dạng cacbonat hoặc natri kim loại Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: 1/ Nhiệt độ: Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía phân ly MeOH, hiệu suất quá trình giảm. Xúc tác ZnO_Cr2O3 nhiệt độ khoảng 320 ÷ 450oC, với sự có mặt của CuO thì nhiệt độ 200 ÷300 oC. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: 2/ Áp suất: Khi tăng áp suất cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành MeOH. Thường chọn áp suất trong khoảng từ 5 – 35 MPa. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: 3/ Hiệu suất chuyển hóa của quá trình và thời gian tiếp xúc: Chuyển hóa thực tế chỉ khoảng 15 ÷ 20% trong thời gian tiếp xúc của các chất phản ứng từ 10 ÷ 40 giây. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: 4/ Tỷ số giữa CO và H2 : Tỷ số CO : H2 phụ thuộc vào loại xúc tác sử dụng. Nếu sử dụng xúc tác ZnO /Cr2O3 , tỷ số CO : H2 = 1:2 Nếu sử dụng xúc tác CuO, tỷ số CO : H2 = 1:5 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE