Глава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода

499

Вопросы для повторения

исамостоятельной проработки

l.Каковы состав и свойства нефти? Какое значение нефть имеет как сырье химической промышленности?

2.Какие важнейшие нефтепродукты получают на нефтеперерабаты­

ваюших заводах?

3.Что такое октановое число? От чего оно зависит? Какие сущест­ вуют способы увеличения октанового числа?

4.Как осуществляется подготовка нефти к первичной переработке?

Каково назначение отдельных стадий подготовки?

5.В чем различие между физическими и химическими методами переработки нефти и нефтеnродуктов?

6.Каковы физико-химические основы nервичной переработки нефти? Почему мазут nерегоняют под вакуумом?

7.Какие термические процессы переработки нефти вы знаете?

8.Объясните механизм термических процессов. Какими химичес­

кими превращениями сопровождается термический крекинг? Проиллюст­

рируйте ответ примерами химических реакций.

9.В чем отличие трубчатой nечи установок термического крекинга

от печей перегоиных установок?

10.Основываясь на особенностях механизма каталитического кре­

кинга, nроведите сравнение npoueccoв термического и каталитического

крекинга нефтеnродуктов. В чем заключаются основные nреимущества

каталитического крекинга перед термическим?

11.Какими свойствами должны обладать катализаторы каталитичес­ кого крекинга? Какова их особенность? Как осуществляется регенерация катализатора?

12.Охарактеризуйте установки каталитического крекинга в киnящем

слое и с движущимся катализатором .

13.Объясните сущность и назначение основных методов очистки

нефтепродуктов.

14.Как решаются волросы охраны окружающей среды nри нефте­

переработке?

Глава 16

СИНТЕЗЫ НА ОСНОВЕ

ОКСИДА УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА

Органический синтез на основе оксида углерода и водорода

получил широкое промышленное развитие.

Каталитический синтез углеводородов из СО и Н2 впервые

осушествлен Сабатье, синтезировавшим СН4 на никелевом ката­ лизаторе, и Орловым, получившим этилен на железопалладиевом

катализаторе, нанесенном на кокс.

Из оксида углерода и водорода термадинамически возможно

образование углеводородов любых молекулярной массы, типа

500 Раздел второй. Промьицлеllные химико-техпологические процессы

и строения. Из СО и Н2 синтезированы углеводородные смеси ши­

рокого фракционного состава (от С 1 до С30, редко до С 100 и выше),

включающие в себя алканы и алкены.

Синтез алканов и алкенов из СО и Н2 на кобальтовых ката­

лизаторах в общем виде может быть представлен уравнениями реакций:

nCO +(2n+ I)H 2 ~ СпНlп+2 + nH 20

nCO + 2nH 2 ~ СпН2п +nH 20,

на железном катализатореуравнениями:

2nCO +(n+ I)H 2 ~ СпНlп+l + nC02 2nCO + nH 2 ~ СпН2п + n С02•

Образование СО2 на железных катализаторах обусловлено ре-

акцией

со + Н2О Р СО2 + н2 .

Фишером и Тропшем было обнаружено, что при катализе

оксидами некоторых металлов получается смесь углеводородов

и кислородсодержаших соединений, в том числе метанола. Добав­ ление щелочей к оксидным катализаторам ведет к образованию высших спиртов, среди которых преобладает изобутанол:

4СО + 8Н2	ZnO+KOH
	--==:.___.:.:=--7

Таким образом, синтезы из оксида углерода и водорода про­

текают в различных направлениях в зависимости от применяемых

катализаторов и рабочих условий. Так, на никелевых катализато­ рах при давлении 0,1 М Па и температурах 160-200 ос образуются алканы и алкены с числом углеродных атомов более двух, а выше 200 ос - главным образом метан. На кобальтовых катализаторах при давлениях 0,1-1 МПа и температурах 170-200 ОС получают

алканы и алкены, причем преимущественно алканы линейного

строения. На железных катализаторах при 2-3 МПа и 200-250 ОС

образуются смеси алканов и алкенов в основном разветвленного

строения, а также кислородсодержащие соединения. На рутение­ вых катализаторах при высоких давлениях (50-150 М Па) и темпе­ ратуре 100-120 ос получают высокомолекулярные парафинавые

углеводороды (с молекулярной массой до 2 · 105 и более).

Следует отметить, что термодинамическая вероятность и экс­

периментальные возможности синтеза из со и н2 различных

кислородсодержащих соединений расширяются, если брать смеси

СО + Н20; С02 + Н2; С302 + Н2, использовать вводимые извне

Глава /6. Синтезы на основе оксида углерода и водорода

501

инициаторы, специальные реакционные среды, активные и комп­

лексаобразующие растворители, применять более выеокис давле­

ния (до 1000 МПа).

Впервые синтез Фишера-Тропша был реализован в Германии

в 1936 г. с целью получения сиитина (синтетического бензина).

На основе смесей оксида углерода и водорода в промышлен­ ном масштабе производят такие крупнотоннажные продукты, как

метанол, жидкие алифатические углеводороды и метан.

§ 16.1. Синтез метанола

Метанол по значению и масштабам производства является од­

ним из важнейших многотоннажных продуктов, выпускаемых со­

временной химической промышленностью. Он широко применя­

ется для получения пластических масс, синтетических волокон,

синтетического каучука, в качестве растворителя и т. п.

Области применения метанола все расширяются: он является,

вчастности, перспектинным продуктом для транспортирования

энергии на дальние расстояния (см. гл. 11), возможным компо­ нентом автомобильных бензинов, сырьем для микробиологичес­

кого синтеза и т. д.

Метанол получают различными методами, отличающимися

исходным сырьем, способами его переработки в технологический

газ, а также условиями проведения синтеза. Основным источни­

ком сырья в настоящее время является природный газ. В то же

время определенное значение в качестве сырья сохраняет и твер­

дое топливо. Разработка процесса газификации угля с целью

получения синтез-газа, содержащего Н2, С02, СО, может изме­

нить структуру сырьевой базы производства метанола и таким образом неудобный для транспортирования уголь будет превра­

щен в удобный для хранения, транспортирования и использова­

ния метанол.

Физико-химические основы процесса. Синтез метанола основан

на обратимых реакциях, описываемых уравнениями:

!1Н = -90,8	кДж	(1)
СО2 + ЗН2 Р снрн + нр 11н = -49,6	кДж.	(11)

Реакции (1) и (11) экзотермичны и протекают с уменьшением объема. Из этого следует, что для достижения максимальных зна­

чений выхода метанола и степени превращения синтез-газа необ­

ходимо проведение процесса при низких температурах и высоких

давлениях.

502 Раздел второй. Промьииленные химико-техllологuческие процессы

Таблица 16.1. Содержание метанола при равновесии

газовой смеси и исходном молярном отношении

водорода и оксида углерода 2 : 1

	Молярная доля метанола,			Молнрная доля метанола,
Давление,	%, nри темnературе, 'С		Давление,	%, nри темnературе , 'С
М Па	300	350	М Па	300	350
5	10,5	-	25,0	66,0	31,9
7,5	-	4,9	30,0	75,5	40,4
10,0	26,3	8,2	40 ,0	86,0	55,5
15,0	40,8	16,0	50,0	89,6	66,7
20,0	54,0	24,0

Максимально достижимая степень превращения синтез-газа

при этом ограничена условиями равновесия реакций получения

метанола, которые изучены экспериментально и теоретически. Для расчета константы равновесия реакции (1) получено уравнение

lg кр = 3748•7 -9, 2833lg т+3,1475 -1о-зт-4,2613. 10-7 Т2 + 13,8144.

т

Константу равновесия реакции (11) можно рассчитать, исходя

из значений константы равновесия реакции (1), а также используя

константу равновесия реакции, которая сопровождает образова-

ние метанола:

(IIJ)

При этом К2= KJ К3• Такой метод расчета констант равновесия

в данном случае применим, так как уравнение (11) можно полу­

чить, вычтя из уравнения (1) уравнение (111) (см. гл. 2).

Следует отметить, что ранее процесс получения метанола из

оксидов углерода трактовался как последовательное восстановление

диоксида углерода до оксида, а затем оксида углерода до метанола:

СО2 ~со ~ снрн.

Группой исследователей института нефтехимического синтеза РАН экспериментально доказан механизм синтеза метанола из ок­

сидов углерода, согласно которому на оксидных катализаторах

(медь-цинк-алюминиевом и цинк-хромовом) метанол образуется из диоксида углерода, присутствующего в исходном газе или обра­ зующегося при конверсии оксида углерода водяным паром. Син­

тез метанола из СО и Н2, отражается схемой

со f==+=н==2=о=-=н::::2=::±> со2 _ _:+...:.з:.:н...2 _~> СН30Н + Нр .

Глава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода

503

Следовательно, <<Прнмой>> синтез метанола из диоксида углеро­ да и водорода нвлнетсн основным путем его образованин.

В табл. 16.1 приведсны равновесные конuентраuии метанола,

рассчитанные длн исходной смеси, состонщей из водорода и окси­

да углерода, взнтых в молнрном отношении 2 : 1.

Из табл. 16.1 видно, что содержание метанола в газовой смеси

растет с повышением давления и снижением температуры. Одна­

ко длн увеличенин скорости реакuии необходимо повышение тем­ пературы. Выбиран оптимальный температурный режим, следуст учитывать образование побочных соединений: метана, высших

спиртов, кислот, альдегидов, кетанов и эфиров:

со + ЗН2 Р сн4 + н2о

СО2 + 4Н2 Р СН4 + 2нр

nCO + (2п +1)Н2 Р С"Н2п+2 + nHp

nCO + 2nH2 р спн2п+ I(OH) + (n-I)Hp

2СО + 4Н2 Р (СН3)20 + Нр

2со Р со2 +с.

Эти реакции обусловливают бесполезный расход синтез-газа

и удорожают очистку метанола.

Применяемый длн синтеза метанола катализатор должен обла­ дать высокой селективностью, т. е. максимально ускорнть образо­ вание метанола при одновременном подавлении побочных реак­ uий. Длн синтеза метанола предложено много катализаторов. Лучшими оказались катализаторы, основным компонентом кото­

рых нвлнетсн оксид цинка или медь.

На первых крупнотоннажных установках процесс осуществлнл­ сн при давлении примерно 30 МПа на uинк-хромовом катализато­

ре. В последующие годы получили широкое распространение схе­

мы синтеза при пониженнам давлении на низкотемпературных

медьсодержащих катализаторах.

Катализаторы синтеза метанола весьма чувствительны к ката­

литическим ндам, поэтому первой стадией проuесса нвлнетсн очист­

ка газа от сернистых соединений. Сернистые соединенин отравля­

ют цинк-хромовые катализаторы обратимо, а медьсодержащие

катализаторы - необратимо. Необходима также тщательнан очист­

ка газа от карбонила железа, который образуется в результате вза­

имодействия оксида углерода с железом аппаратуры. На катали­

заторе карбанил железа разлагается с выделением элементного железа, что способствует образованию метана.

504 Раздел второй. Промышленные химико-технологические процессы

Для составления математической модели процесса необходимо

располагать уравнениями, связывающими скорость реакции с па­

раметрами процесса. Изучению кинетики синтеза метанола по­

священо много работ. Скорость реакции на цинк-хромовом ката­

лизаторе (процесс изучался во взвешенном слое и лимитирующей

стадией принималась адсорбция водорода) может быть описана

уравнением

_ k	О,5		0,25	он
	рн2 Рсо _ k		Рсн3
w - 1	о 25	2	о	5 '
	Рс'н3он		Рс'о

где k 1 и k2 - константы скорости прямой и обратной реакций; р­

парциальное давление.

Для расчета скорости на медь-цинк-алюминиевом катализато­

ре применимо уравнение

	_ k			n0,5		n0,34		]
				рН2 rCO _ rСНзОН					( 16.1)
W - 1			[	066		Рн2	05'
				Рс'н3	он		Рс'оК
где k 1 - константа	скорости				прямой		реакции; К- константа
равновесия.
Константа скорости в уравнении (16.1)
k	-	7 734			108		22700
	1 -		,	•		ехр-RТ·

Кривая зависимости количества образовавшегося метанола от

температуры (рис. 16.1) проходит через экстремум при всех соста­

вах газа, причем максимальный выход метанола наблюдается при

255-270 °С.

Интервал оптимальных температур, соответствующих наиболь­

шему выходу продукта, определяется активностью катализатора,

объемной скоростью газовой смеси и давлением. Процессы низ­

кого давления (5-1 О М Па) на медьсодержащих катализаторах осу­ шествшrют при температурах 220-280 ос. Для цинк-хромового катализатора характерны более высокие давления (20-30 МПа) и температуры (350-400 "С).

Влияние давления на синтез метанола показано на рис. 16.2.

Максимальное давление, применяемое в промышленных син­ тезах, составляет 40 МПа. Выше этого давления ускоряются по­

бочные реакции и, кроме того, увеличение затрат на компрессию

газа ухудшает экономические показатели процесса. В синтезах

низкого давления повышение давления ограничено термической

стабильностью медных катализаторов.

J:qaвa /6. Синтезы fta основе оксщ)а углерода и водорода

505

~ 0,4

~

:1:

о

:Е'	v
р..u 0,2
	/

v

/

240 280 320

Температура, ОС

Рис. 16.1. Зависимость выхода мета­

нола от температуры при nарциаль­

ных давлениях СО 1,08 (/, 4); 0,47 (2,

5) и 2,0 (3, 6) МПа:

!, 2, 3 - время контакта 0,29 с; 4, 5, 6 -

время контакта 0,10 с

Рис. 16.3. Зависимость производи­

тельности катализатора от тем­ nературы при давлении 30 МПа и различной объемной скорости:

1 - 40 000 ч-'; 2 - 30 000 ч-1 ; 3 - 20 ооо ·I-1; 4 - 10 000 •г'

10 20 30 40

Давление, МПа

Рис. 16.2. Зависимость выхода

метанола от давления при тем­

пературе 350 ОС и молярном от­

ношении Н2 : СО= 2: 1

9	3,44	г	----------	,
"'~
~ 2,80
~·
(.)
~	2,14
..0
5
Е-<
!§	1,48
о
со
"'	о,82 '		' ' '	'
§

~320 340 360 380 400

Температура, ос

С возрастанием объемной скорости газа выход метанола пада­

ет. Это справедливо для синтеза при высоком и низком давлениях.

Такая закономерность основана на том, что с увеличением объем­ ной скорости уменьшается время контакта газа с катализатором и,

следовательно, концентрация метанола в газе, выходящем из ре­

актора (см. рис. 16.1).

С ростом объемной скорости подачи сырья содержание ме­ танола в газе снижается, однако из-за большего объема газа, прохо­ дящего в единицу времени через тот же объем катализатора,

производительность последнего увеличивается (рис. 16.3). На

506 Раздел второй. ПроNышленные хиNико-технологические процессы

практике процесс синтеза осуществляют при объемных скоростях

20 000-40 000 ч-1 •

Степень превращения синтез-газа за один его проход через ре­

актор ограничена положением равновесия реакции образования

сн3он из со и н2 и допустимым перепадом температуры по слою

катализатора при адиабатическом режиме процесса. Степень

превращения СО за проход составляет 15-50%, при этом в кон­ тактных газах содержится только примерно 4% СН30Н. Для воз­

можно более полной переработки синтез-газа необходимо его воз­ вращение в цикл после выделения метанола и воды. Коэффициент

рециркуляции r можно рассчитать, используя зависимость между

степенью превращения СО за проход и желаемой общей степенью

превращения:

,1+ r

Хсо = Хсо 1+ r (1- сА/с0) '

где Хсо - общая степень превращения СО; х~0 - степень пре­

врашения за проход; сАконцентрация СО в газе, выходяшем после конденсации; с0- концентрация СО во входящем газе.

При циркуляции в синтез-газе накапливаются инертные при­

меси (метан, азот, аргон) и их концентрацию регулируют частич­ ной отдувкой газа.

Увеличение содержания инертных компонентов в газе равно­

значно уменьшению парциального давления реагируюших ве­

шеств, что снижает производительность катализатора. Состав га­

зовой смеси сушественно влияет на степень превращения сырья

и производительность катализатора. В промышленных условиях веста работают с некоторым избытком водорода; максимальная

производительность наблюдается при молярном отношении

Н2 : СО = 4, на практике поддерживают отношение 2, 15-2,25.

Схемы производства метанола. Технологический процесс полу­ чения метанола из оксида углерода и водорода включает в себя ряд

операций, обязательных для любой технологической схемы синте­

за. Газ предварительно очищается ог карбонила железа, сернистых

соединений, подогревается до температуры начала реакции и по­

ступает в реактор синтеза метанола. По выходе из зоны катализа из газов выделяется обрюовавшийся метанол, что достигается ох­

лажленисм смеси, которая затем сжимается до давления синтеза

и возвращается в процесс (рис. 16.4).

Схемы различаются аппаратурным оформлением главным обра­

зом стадии синтеза, включаюшей основной аппаратколонну син­

теза и теплообменник. Рассмотрим схему, приведенную на рис. 16.5.

Сжатый до 32 МПа синтез-газ проходит очистку в масляном 1

	Глава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода			507
		~Н2О		Продувочный
				газ
	сн4	Конверсия	Синтез	Конденсаuия
				и сепарация
		природного	метанола-
				метанола-
		газа	сырuа
				сырuа
		fco2		Метанол-~
				сырец

Рис. 16.4. Структурная схема синтеза метанола

Циркуляционный газ

Исходный газ

3

1

Метанол-сырец

Рис. 16.5. Схема агрегата синтеза с совмещенной насадкой колонны:

l, 2 - фильтры (масляный и угольный), 3 - колонна синтеза; 4 - холодильник­ конденсатор; 5 - сепараторы; 6- компрессор; 7- сборник

и угольном 2 фильтрах, после чего смешивается с циркуляционным газом. Смешанный газ, пройдя кольцевой зазор между катали­

заторной коробкой и корпусом колонны синтеза 3, nоступает в

межтрубное пространство теплообменника, расположенного в ниж­

ней части колонны (рис. 16.6). В теплообменнике 1 газ нагревает­

ся до 330-340 ос и по центральной трубе, в которой размещен

электроподогреватель 3, поступает в верхнюю часть колонны и проходит последовательно пять слоев катализатора 4. После каж­

дого слоя катализатора, кроме последнего, в колонну вводят опреде­

ленное количество холодного циркуляционного газа 2 для поддер­

жания необходимой температуры. После пятого слоя катализатора газ направляется в теnлообменник, где охлаждается с 300-385 до

508 Раздел второй. Пролtьuцленные хuлtuко-технологические процессы

Рис. 16.6. Колонна синтеза метанола:

1- теnлообменник; 2 - холодный байnас; 3 - элскт-

J роподогреватель; 4 - катализатор

130 ОС, а затем в холодильник-конденсатор типа «труба в трубе>> 4 (см. рис. 16.5). Здесь

4газ охлаждается до 30-35 ОС и продукты

синтеза конденсируются. Метанол-сырец

отделяют в сепараторе 57 направляют в сбор­

ник 7 и выводят на ректификацию. Газ про­

	2	ходит второй сепаратор 5 для		выделения
		капель метанола, компримируется до дав­
		ления синтеза турбоциркуляционным ком­
		прессором 6 и	возвращается	на	синтез.
	1	Продувочные газы выводят перед компрес­
		сором и вместе с танковыми газами исполь­
		зуют в качестве топлива.
		Размещение	теплообменника		внутри

корпуса колонны значительно снижает теп­ лопотери в окружающую среду, что улучша­

ет условия автотермичной работы агрегата, исключает наличие горячих трубопроводов, т. е. делает эксплуатацию более безопасной,

и снижает общие капиталовложения. Кроме

того, вследствие сокращения длины трубо­

проводов снижается сопротивление систе-

мы, что позволяет использовать турбоцир­

куляционные компрессоры вместо поршневых.

Процесс производства метанола при низком давлении включа­ ет в себя те же стадии, но имеет некоторые особенности. Рассмот­ рим схему агрегата синтеза метанола при 5 МПа из природного

газа мощностью 300 тыс. т/год (рис. 16.7).

Природный газ сжимается турбокомпрессором 1 до давления 3 М Па, подогревается в подогревателе 2 сжигаемым в межтрубном

пространстве природным газом и направляется на сероочистку

в реактор гидрирования сернистых соединений 3 и 4 в адсорбер,

где последовательно осуществляется каталитическое гидрирование

органических соединений серы и логлощение образующегося сероводорода адсорбентом на основе оксида цинка. После этого

газ смешивается с водяным паром идиоксидом углерода в соотно­

шении СН4 : Нр : СО2 = 1 : 3,3 : 0,24. Смесь направляют в труб­ чатый конвертор 5, где на никелевом катализаторс происходит

[qава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода

509

Рис. 16.7. Схема производства метанола при давлении 5 МПа:

1, 10- турбокомпрессоры; 2 - подогреватель природного газа; 3 - реактор гид­

рирования сернистых соединений; 4 - адсорбер; 5 - трубчатый конвертор; 6 -

котел-утилизатор; 7, 11, 72- теплообменники; 8, 14- холодильники-конденса­ торы; 9, 15- сепараторы; 13- колонна синтеза; /6- сборник

парауглекислотная конверсия при 850-870 °С. Теплоту, необходи­

мую для конверсии, получают при сжигании природного газа

в специальных горелках. Конвертированный газ поступает в ко­

тел-утилизатор 6, где охлаждается до 280-290 °С. Затем теплоту газа используют в теплообменнике 7 для подогрева питательной воды, направляемой в котел-утилизатор. Пройдя воздушный хо­

лодильник-конденсатор 8 и сепаратор 9, газ охлаждается до 3540 °С. Охлажденный конвертированный газ сжимают до 5 МПа

в турбокомпрессоре /0, смешивают с циркуляционным газом и по­ дают в теплообменники 11, 12, где он нагревается до 220-230 ОС. Нагретая газовая смесь поступает в колонну синтеза 13, темпера­ турный режим в которой регулируют холодными байпасами. Теп­ лоту реакционной смеси используют в теплообменниках //, 12 для

подогрева поступающего в колонну газа. Далее газовая смесь ох­ лаждается в холодильнике-конденсаторе 14, сконденсировавший­

ся метанол-сырец отделяется в сепараторе /5 и поступает в сбор­

ник 16. Uиркуляционный газ возвращают на синтез, продувочные

и танковые газы передают на сжигание в трубчатую печь.

510 Раздел второй. Промытленные химико-технологические nр<щессы

Холодный

байпас

2

Газ на синтез	Рис.	16.8.	Колонна	синтеза метанола при
	низком давлении:
	1- фарфоровые шары; 2 - катализатор
	Вследствие снижения температуры
	синтеза при низком давлении процесс
	осуществляется в условиях, близких к
	равновесию, что позволяет увеличить
	производительность агрегата.
	Конструкция и изготовление реакто­
	ров для проведения процесса при низ­
	ком давлении (рис. 16.8) проще благода­
	ря	более	мягким	условиям синтеза.

Применяют реакторы как шахтные, так

и трубчатые. В реакторах для синтеза

при низком давлении особое внимание

уделяют теплосъему, так как медьсодержащие катализаторы по

сравнению с цинк-хромовыми значительно более чувствительны

к колебаниям температуры. В шахтных реакторах температурный

режим регулируют байпасами, холодный газ вводят через специ­

альные распределительные устройства. В трубчатых реакторах ка­ тализатор находится в трубках, охлаждаемых кипящей водой. Тем­

пературу катализатора поддерживают постоянной по всей длине

реактора регуляторами давления, причем перегревы катализатора

исключены. Выгрузка отработанного катализатора протекает тоже достаточно просто - снятием колосниковых решеток. Диаметр

реакторов достигает 6 м при длине 8-16 м.

§16.2. Новые направления

вразвитии производства метанола

Впоследние годы области использования метанола необычай­ но расширились. Непрерывно растет число продуктов, для по­ лучения которых в качестве сырья используется метанол. Про­ изводство формалина, карбамидных смол, уксусной кислоты,

синтетических каучуков, химических средств защиты растений, по­

ливинилового спирта и ацеталей, антифризов, денатурирующих

добавок - вот далеко не полный перечень областей использова­

ния метанола. Значительно возрос интерес к метанолу как к важ­

ному и экономически эффективному сырью для получения водо­

рода и синтез-газа, которые щироко применяют в металлургии,

производстве аммиака, процессе обессеривания нефтепродуктов.

Глава 16. Синтезы на основе оксида углерода и водорода

511

Существенно расширяется использование метанола для получе­

ния уксусной кислоты, очистки сточных вод от вредных соедине­

ний азота, для производства кормового белка. В последнее время

предполагают, что метанол найдет широкое применение в качест­

nе источника энергии, газового топлива для теnловых электростан­

ций, моторного топлива и как компонент автомобильных бензи­

нов. Благодаря добавке метанола улучшаются антидетонационные свойства бензина, повышается КПД двигателя и уменьшается со­

держание вредных веществ в выхлопных газах.

Расширение сферы применения метанола требует энергичных

мер по совершенствованию его производства. Можно выделить

несколько основных наnравлений: укрупнение мощности единич­ ного оборудования, использование бесконверсионной переработки синтез-газа, комбинирование синтеза метанола с производством других продуктов азотной промышленности, применение центро­

бежных компрессоров. Надежность работы центробежных комп­

рессоров, как наиболее сложного и ответственного машинного оборудования технологической линии, является в то же время кри­ терием надежности и стабильности работы агрегата синтеза в целом.

§16.3. Охрана окружающей среды

впроизводстве метанола

Газовые выбросы в производстве метанола подразделяют на постоянные и периодические. К nостоянным относятся отходя­

щие газы и пары, выделяющиеся из метанола-сырца на стадии

дистилляции, а также продувочные газы из емкостей. Основными выбросами в атмосферу являются nериодические, которые возни­

кают при остановках агрегатов, отдельных машин, аппаратов, уз­

лов технологической линии. Из остановленных систем выбрасы­ ваются при nродувке оставшиеся в них газы и пары. Основное

направление уменьшения периодических выбросов газов в окру­ жающий воздушный бассейн - повышение надежности всех узлов

системы, сведение количества остановок и nусков агрегатов до

минимума, удлинение пробегов между ремонтами.

Источником загрязнения биосферы в производстве метанола являются сточные воды. В них содержится до 0,3% метанола и дру­ гих кислородсодержащих соединений углерода. В основном это

воды от промывки шламов и емкостей вместе с отходами при очист­ ке метанола. Полная очистка сточных вод достигается только при их биологической обработке. Биологическое окисление nроводят

в аэротенках с активным илом. Предельно допустимая концентра­ ция метанола в сточных водах, nодаваемых на биохимическую