Học viện kỹ thuật quân sự
Khoa Hóa – Lý kỹ thuật
Chủ đề: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất methanol
Metanol, còn gọi là metyl alcol hoạc cacbinol hoặc rượu gỗ, có công thức hóa học là
CH3OH, khối lượng phân tử 32,042. Metanol là rượu đơn giản nhất trong dãy đồng
đẳng các rượu no đơn chức.
Lần đầu tiên vào năm 1661, Robert Boyle đã thu được methanol sau khi cất giấm gỗ
bằng sữa vôi. Nam 1857 Berthelot cũng đã tổng hợp được methanol bằng cách xà phòng
hóa metyl clorua. Tới năm 1923 methanol đã được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp
từ CO và H2
I. Tổng quan.
Chỉ tiêu kĩ thuật methanol thương phẩm
Tên chất
Giới hạn cho phép
(% khối lượng)
Metanol
Min 99,88%
Etanol
Max 0,002%
Axeton
Max 0,001%
Axit Axetic
Max 0,003%
Amoniac
Max 0,003%
Nước
Max 0,1%
II. Tổng hợp methanol
Tổng hợp
methanol
Đi từ khi thiên
nhiên, dầu mỏ
Đi từ than cám
1. Tổng hợp methanol từ khí thiên nhiên, dầu mỏ.
1.1 Cơ sở của quá trình chuyển hóa
a) Quá trình chuyển hóa metan bằng hơi nước (steam metan reforming).
Nhiệt được lấy từ quá trình oxy hóa một phần khí CH4 trong lò phản ứng:
b) Tổng hợp methanol từ khí tổng hợp:
1.3 Sơ đồ công nghệ tổng hợp methanol từ khí tổng hợp
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý công nghệ sản xuất methanol
1. Lò phản ứng; 2. Thiết bị trao đổi nhiệt; 3. Thiết bị làm lạnh
ngưng tụ; 4. Tháp tách; 5. Bơm tuần hoàn
2.
Tổng hợp methanol từ than
Công nghệ sản xuất metanol từ than bao gồm quá trình khí hóa than tạo ra khí tổng hợp
( hỗn hợp khí hidro và oxit cacbon như đã trình bày ở phần tổng hợp metanol từ khí
thiên nhiên và dầu mỏ) tiếp theo là quá trình tổng hợp và tinh chế.
Các phản ứng chính của quá trình than hóa là:
C + O2
CO2 + Q (toả nhiệt)
C + H 2O
CO + H2 - Q (thu nhiệt)
C + CO2
2CO
Khí tổng hợp từ than giàu CO hơn khí tổng hợp từ khí thiên nhiên, dầu mỏ.
Hình 2: Các quá trình công
nghệ sản xuất metanol từ than.
3. Sơ đồ công nghệ tổng hợp metanol
1.thiết bị turbin; 2 – Máy nén turbin khí tuần hoàn; 3 – thiết bị hấp thụ;
4 – thiết bị trao đổi nhiệt; 5 – thiết bị phản ứng; 6 – thiết bị tái tạo hơi;
7 – sinh hàn; 8 – thiêt bi tách áp suất cao; 9 – 10 – tháp chưng cất.
4. Thiết bị phản ứng chính trong tổng hợp hợp metanol
a
b
c
a)-Thiết bị phản ứng dạng ống
b)- Thiết bị phản ứng đẳng áp
c)- Thiết bị phản ứng để tổng hợp trong pha lỏng (hệ ba pha)
Các thiết bị sử dụng trong toàn quá trình chưng cất
Dạng Tầng Khoan
Áp suất thấp
Áp suất cao
Toàn bộ quá trình xử lý, tổng hợp và tiêu thụ Methanol
IV. Kỹ thuật an toàn
Bởi vì quy trình sản xuất Methanol đi từ Cacbon Oxit và
Hiđrô hầu hết các trường hợp điều sử dụng đến các xúc tác ở
áp suất cao và áp suất thấp vì có mặt của Hiđrô nên khi tiến
hành cần chú ý đến những thiết bị phản ứng tránh tiếp xúc với
những thiết bị áp suất khi nó đang hoạt động. Đồng thời sản
phẩm tạo thành là Methanol nếu tiếp xúc nhiều sẽ bị ngộ độc
nên cần trang bị về bảo hộ cá nhân thật hợp lý với từng vị trí
đảm nhiệm.