Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Производство метанола

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.6 Mб
Скачать

дерное и складское хозяйства, расходов на строительство и приборы контроля. Себестоимость метанола снижается за. счет создания энергозамкнутого цикла с максимальным использованием тепла, уменьшения эксплуатационных .и амортизациищ*ых_расходов.

При выборе мощности агрегата синтеза метанола необходимо учитывать и такие факторы, как надежность в эксплуатации разра­ батываемой схемы и географическое размещение потребителей. По первому вопросу еще не накоплено неооходимого производственно­ го опыта. Однако можно предвидеть, что нарушения режима, непо­ ладки на любой стадии производства повлекут за собой остановку всего .процесса, что вызовет очень большие материальные потери.

С другой стороны, метанол, как конечный продукт производства, имеет существенные отличия, например, от аммиака. При производ­ стве аммиака последний практически полностью перерабатывается на том же предприятии в конечные продукты (удобрения), т. е. ам­ миак перевозится в незначительных количествах. Продукты пере­ работки аммиака хотя и вывозятся с предприятия, но вследствие высокой плотности потребления радиус перевозок невелик, а от­ грузка осуществляется крупными партиями. Метанол же исполь­ зуется значительным числом малотоннажных потребителей, нах~ дящихся часто на большом расстоянии друг от друга и от npeiT приятия-поставщика, т. е. плотность потребления метанолг невелика. Самым крупным потребителем является производство формальдегида, но масштабы его еще отстают от производства метанола и, кроме того, плотность потребления формальдегида и продуктов его переработки также невелика. Таким образом, экономия, достигнутая за счет укрупнения агрегата сверх 300 тыс. т/год, может быть перекрыта затратами на перевозку ме­ танола-ректификата.

Н а и б о л е е б л а г о п р и я т н о й 1М О щ носты о п р о и з в о д с т в а м е т а н о л а , по

к р а й н ей м е р е в н а с т о я щ е е в р е м я , я в л я е т с я м о щ н о с т ь е д и н и ч н о г о а г р е г а т а ~ 3 0 0 т ы с . т/год.

Показатели производства метанола на агрегатах мощностью

40—45 тыс. т/год и 300 тыс. т/год приведены ниже

(в %):

 

 

40—43 тыс. т/год

300 тыс. т/год

Удельные капитальные

вложения в про­

100

45,7

мышленное строительство................

в том числе

в объекты основного

100

57,3

производственного назначения . .

Полная себестоимость

метанола-ректифи­

100

65,5

ката ...........................................................

Производительность

труда в расчете на

100

1630

одного работающего .

.

Удельные капитальные вложения на

1 т метанола-ректификата

на крупном агрегате ниже примерно на 55%, себестоимость про­ дукта— на 35%, производительность труда возрастает в 16,3 раза Другим направлением, позволяющим значительно снизить за­ траты производства, является переход на производство метанола при низком давлении (40—60 ат). Первое такое производство ос­

9*

131

причем нижний предел рекомендуется для низких концентраций инертных компонентов, а верхний — (при повышенном их содержа­ нии. В циркуляционном газе оптимальным будет отношение Н2:СО=5,5—6,5 (при Н2:СО=2,3 в исходном, рис. 44). Увеличе­ ние содержания водорода и инертных (компонентов в исходном газе приводит к увеличению приведенных затрат, одновременно повышая оптимальное отношение Н2 : СО в циркуляционном газе. Из рис. 45 видно, как изменяются приведенные затраты в зависи­ мости от производительности катализатора, которая, в свою оче­ редь, определяется технологическими параметрами синтеза.

Сделанные выводы незначительно изменяются в зависимости от конструктивного оформления процесса и могут быть распростра­ нены на системы, работающие при повышенном содержании С02 в газе. В этом случае соотношение реагирующих компонентов в ис­ ходном газе должно выражаться отношением. (Н2—С02) : (СО + -Ь С02) .

Для производства /метанола при 40—60 ат исследования по эко­ номическому обоснованию состава исходного и циркуляционного

газа

еще

не проведены. Однако из кинетики процесса синтеза

(стр.

44)

видно, что состав исходного газа, полученного паро-угле­

кислотной конверсией в трубчатых печах под давлением, не яв­ ляется оптимальным с точки зрения условий синтеза. Исходный газ в этом случае имеет низкое содержание окиси углерода и значи­ тельный избыток двуокиси углерода. Поскольку степень переработ­ ки двуокиси углерода при избытке водорода достигает 90%, мета­ нол-сырец /получается с содержанием воды до 20%, на образование которой расходуется водород. Это приводит /к увеличению расход­ ного коэффициента по газу и электроэнергии. В связи с тем, что производство метанола при низком давлении создано сравнительно недавно, -можно ожидать дальнейшего усовершенствования его по всем стадиям процесса, в том числе и по стадии получения свежего исходного газа.

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

1.

Пат. ФРГ 1229990 (1966).

 

 

 

 

2.

Ра се w s ka-Sz 1em i ns па J., Cnemik. А» 5. 168 (1970).

6,

97

3*. H ed le y B., P o m e s

W.,

Sl o ba ugh R., Hydrocarbon

process, 49, №

4.

(1970).

Б и р м а и

H. С., Азотн. пром., № 3, 23

(1966).

 

 

Х а й т у и А. Д.,

11,

5.

К а р а в а е в М.

М.,

П о п о в И. Г., П е т р и щ е в К. П., Хим. пром.,

829(1966).

6.П о п о в И. П., каид. дисс., ГИАП, 1971.

Первая помощь: свежий воздух^ при нарушениях дыхания — искусственное

дыхание.

Метан СН4 — бесцветный горючий таз, действует токсически на организм человека приотносительно высоких концентрациях его в воздухе рабочей зоны (25—30%), вызывая удушье от недостатка кислорода. Температура самовос­ пламенения 537°С, область воспламенения 5—15 объемн. %. Индивидуальным, средством защиты служит «изолирующий противогаз.

Первая помощь: пострадавшего удалить из вредной атмосферы, освободить от стесняющих частей одежды, согреть тело грелками. При нарушениях ды­ хания— кислородное дыхание.-

Кислород Ог — бесцветный газ без запаха и вкуса, токсическими свойствами не обладает. После длительного пребывания в атмосфере, обогащенной кисло­ родов, необходимо сменить спецодежду и -проветрить волосы. Для смазки арма­ туры на кислородных линиях применяются вещества, не окисляемые кислоро­ дом (глицерин, сухая взрывобезопасная графитная смазка и др.).

Азот N2 — бесцветный газ без запаха и вкуса, физиологически инертный. Токсическими свойствами не обладает, по при больших концентрациях вызывает удушье из-за недостатка кислорода. Индивидуальным средством защиты яв­ ляется изолирующий противогаз.

Диметиловый эфир (СН3)20 — бесцветный газ с запахом, несколько напо­ минающим хлороформ; слабый наркотик, слепо раздражающий также дыха­ тельные пути. Является одним из наиболее огнеопасных веществ: температура кипения — минус 23,7 °С, температура вспышки — минус 41,0 °С.

Метанол (метиловый спирт) СН3ОН — бесцветная, прозрачная, горючая, легковоспламеняющаяся жидкость; обладает очень слабым алкогольным запа­

хом. Температура

самовоспламенения чистого

метанола (464 °С) и температура

вспышки (8°С) по

мере разбавления водой возрастают соответственно повыше­

нию концентрации воды:

 

 

 

 

 

 

 

Содержание во-

0

15

45

60

75

.85

90

95

ды, % . .

Т. самовоспл.,

464

500

545

565

580

600

610

Воспламенения

°С

Т. всп., °С .

8

11

22,75

30

44,25

58,75

65,25

нет

Вспышки нет

Пары метанола образуют с воздухом взрывоопасные смеси; температурные пределы образования взрывоопасных смесей над водными растворами метанола изменяются следующим образом:

Содержание СН3ОН, % . . .

100

70

40

10

5

Пределы взрываемости, °С .. . .

7

15

30

60

Взрыва нет

нижний

....................

верхний .

. .

39

49

55

76

 

Мшшмальное количество кислорода, необходимое для воспламенения сме­ сей с парами метанола при «разбавлении азотом составляет 10,3%, двуокисью углерода — 13,5%. Максимальная скорость распространения пламени при горе­ нии паров метанола с воздухом достигает 0,572 м/сек, с кислородом 1,05 м/сек. Максимальная температура пламени при горении паров метанола с воздухом

составляет 1750

°С,

а

давление взрыва таких

смесей — 8,4 ат. Скорость выго­

рания «метанола

со

свободной «поверхности— 1,2 мм/мин или 57,6 кг/м- • н.

Метанол является

сильным ядом, обладает

высокой токсичностью, действу­

ет преимущественно на нервную и сосудистую системы. Пары метанола дейст­ вуют на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Отравление метанолом возможно через органы дыхания, через кожу и в особенности при приеме его внутрь. Предельно допустимая концентрация паров метанола в воздухе рабо­ чей зоны 5 мг/мг, предельно допустимая среднесуточная концентрация метанола в атмосферном воздухе населенных пунктов 0,5 мг/мг. Небольшие количества

137

Было изучено влияние метанола при содержании от 25 до 5000 мг!л на развитие водных микроорганизмов. Установлено, что в минеральных растворах развитие микроорганизмов происходит скорее всего при концентрации 50—100 мг СН3ОН на 1 л очищае­ мой жидкости. Изучено биохимическое окисление сточных вод, со­ держащих метаны (56 мг/л) в смеси с другими органическими соединениями. Окислительная работа аэротенков характеризовалась снижением БПК с 520 мг/л на 95% (расход воздуха 50 м3 на 1 м3 жидкости, концентрация активного ила 4 г/л, время аэрации 10 ч).

По правилам охраны водоемов от загрязнения сточными вода­ ми .предельно допустимая концентрация метанола устанавливается в пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в воде водоемов и по показателям БПК и растворенного кислорода. Учитывая, что сточные воды производства метанола до поступления на биологические очистные сооружения будут много­ кратно разбавлены бытовыми водами и сточными водами с других производств, количество метанола в сточных водах, как правило, не превышает допустимых концентраций.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Техника безопасности и производственная санитария в химической промыш­ ленности. М., «Химия», 1965.

2.

С о л о в ь е в

Н. В.,

С т р е л ь н у к

Н. А. и др.

Основны техники

безопас­

 

ности и противопожарной техники в химической промышленности. М., «Хи­

3.

мия», 1966.

И.,

Л а з а р е в а М.,

К о с т и н а

Л. В сб. «Биохимическая

Р о г о в с к а я

 

очистка сточных

вод

предприятий

химической промышленности»,

М., 1962.

4. К а р е л и н Я. В сб

«Очистка производственных

сточных вод», М.,

«Химия»,

 

1967.