Thuyết trình chế biến khí công nghệ sản xuất methanol từ khí thiên nhiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT METANOL TỪ KHÍ THIÊN NHIÊN

GV: Ts.Nguyễn Hồng Châu
NHÓM SVTH:
1. Hồ Thanh Đức
2. Ngô Linh Chi
3. Nguyễn Văn Dũ
4. Nguyễn Văn Ba
5. Trần Kim Đạt
6. Võ Tá Duyễn


NỘI DUNG CHÍNH
1.
2.
3.
4.

Khái niệm, tính chất và ứng dụng của metanol.
Công nghệ chuyển hóa metan thành khí tổng hợp.
Công nghệ sản xuất metanol từ khí tổng hợp.
Công nghệ sản xuất metanol từ khí thiên nhiên của các hãng.


1. Khái niệm, tính chất và ứng dụng
 Methanol là một chất lỏng hay là một loại

cồn, khối lượng phân tử 32,042, là một hợp
chất hữu cơ, không màu, dễ bay hơi, dễ
cháy ở nhiệt độ thường với mùi alcohol
nhẹ đặc trưng. Công thức cấu tạo là
CH3OH.


1. Khái niệm, tính chất và ứng dụng
Metanol là chất rất độc, với lượng nhỏ gây mù, nhiều hơn có thể tử vong dễ dàng.
Ở nhiệt độ phòng, nó là một chất lỏng phân cực
Metanol là một trong những nguyên liệu và dung môi qua trọng nhất cho công nghiệp hóa học.

Metanol còn được coi là nhiên liệu lý tưởng trong lĩnh vực năng lượng vì cháy hoàn toàn và
không gây ô nhiễm môi trường.

Nó cũng được sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học thông qua phản ứng ester.


2. Công nghệ chuyển hóa metan thành khí tổng hợp.



Khí tổng hợp là tên gọi được đặt cho một hỗn hợp khí có chứa hàm lượng khác nhau của CO và H 2O.
Bảng I.Tỷ lệ mol cấu tử thích hợp cho một số quá trình cơ bản.

Tổng Hợp

Tỷ Lệ Mol Các cấu tử
H2

CO

N2

NH3

3

0

1

CH3OH

2

1

0

Fischer - Tropsch

2

1

0

Oxo

1

1

0


2. Công nghệ chuyển hóa metan thành khí tổng hợp.
 Có bốn phản ứng chính, quan trọng trong quá trình chuyển hóa metan thành khí tổng hợp.
 Phản ứng thứ nhất là phản ứng chuyển hóa bằng hơi nước.


CH4 + H2O → CO + 3 H2
Ngoài ra cũng có một phần metan chuyển hóa thành CO2



CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
Để tổng hợp amoniac, chỉ cần quan tâm đến H2
CO + H2O → CO2 + H2



Phản ứng thứ tư là phản ứng oxy hóa không hoàn toàn metan bằng oxy:
CH4 + 0,5O2 → CO + 2H2


2. Công nghệ chuyển hóa metan thành khí tổng hợp.
 Công nghệ chuyển hóa metan thành khí tổng hợp có bốn quá trình cơ bản:
 Công nghệ chuyển hóa bằng hơi nước.

 Công nghệ oxy hóa không hoàn toàn không cần xúc tác.
 Quá trình chuyển hóa có xúc tác.
 Quá trình tổ hợp.


Hình I.1.Sơ đồ công nghệ chuyển hóa bằng hơi nước của hãng Haldor Topsoe.


3. Công nghệ sản xuất metanol từ khí tổng hợp.


Hiện nay metanol được sản xuất trong công nghiệp chủ yếu bằng phương pháp chuyển hóa từ khí
tổng hợp.

Bảng II. Độ chuyển hóa CO2 và CO ở áp suất và nhiệt độ khác nhau

Nhiệt Độ
0
C

Độ Chuyển Hóa CO

Độ Chuyển Hóa CO2

5 MPa

10 MPa

30 MPa

5 MPa

1o MPa

30 MPa

200

96,3

99,0

99,9

28,6

83,0

99,5

250

73,0

90,6

99,0

14,4

45,1

92,4

300

25,4

60,7

92,8

14,1

22,3

71,0

350

- 2,3

16,7

71,9

9,8

23,1

50,0

400

- 12,8

7,3

34,1

27,7

29,3

40,0




3. Công nghệ sản xuất metanol từ khí tổng hợp.

Metanol được sản xuất từ khí tổng hợp theo các phản ứng :
CO + 2H2
↔ CH3OH

CO2 + 3H2
↔ CH3OH + H2O
Tổng hợp metanol thuận lợi khi áp suất tăng và nhiệt độ giảm.
Hiện nay hầu hết các nhà máy sảm xuất metanol trên thế giới sử dụng công nghệ tổng hợp
metanol ở áp suất thấp. Vì quá trình áp thấp có ưu điểm cơ bản là vốn đầu tư và giá thành sảm

phẩm thấp, có thể linh hoạt chọn quy mô của nhà máy.

⇒



Hình III.1. Sơ đồ nguyên lý công nghệ tổng hợp metanol áp suất thấp.
1. Thiết bị phản ứng;2. Thiết bị trao đổi nhiệt; 3. Thiết bị làm lạnh; 4. Tháp phân ly; 5. Máy nén tuần hoàn; 6. Máy nén khí.


4. Công nghệ sản xuất metanol từ khí thiên nhiên của các
hãng.
 Có ba hãng lớn là:
Haldor Topsoe (Đan Mạch).
ICI Katalco (Mỹ).
Lurgi Oil Gas Chemie GmbH (Đức).


Hình III.2. Sơ đồ công nghệ tổng hợp metanol áp suất thấp của hãng Haldor Topsoe.


Hình III.3. Sơ đồ công nghệ tổng hợp metanol áp suất thấp của hãng ICI Katalco.


Hình III.4. Sơ đồ công nghệ tổng hợp metanol áp suất thấp của hãng Lurgi.


CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE