книги / Производство метанола
..pdfдерное 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. |
|
|
|
|
|
|