1955 г. 1960 г. 1964 г. 1965 г.
США ...... 617,0 905,0 1111,4 1180.0
ФРГ .................................. 162,4 333,0 442,0 500,9
Япония ............................ 63,3 216,0 398,0 440.0
В СССР за истекшее семилетие (1958—1965 гг.) производство метилового спирта возросло в 3,3 раза. Около. половины всего производимого метилового спирта расходуется на получение формальдегида.
СИНТЕЗ МЕТИЛОВОГО СПИРТА ИЗ ОКИСИ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА
В СССР этот метод был впервые осуществлен в промышленном масштабе в 1933 г. Метиловый спирт образуется по реакции:
В данном случае, как и при синтезе аммиака и других подобных процессах, повышение давления, согласно принципу Ле-Шателье, способствует сдвигу равновесия вправо и увеличению выхода метилового спирта. При повышении температуры равновесие сдвигается влево и выход метанола уменьшается.
Константа равновесия этой реакции может быть вычислена по одному из следующих уравнений:
где Τ — абсолютная температура, °К; . .
у—мольная доля метилового спирта в смеси продуктов, образовавшихся из 1 моль СО и 2 моль Н2;. ρ— парциальное давление компонентов; Ρ—общее давление в системе, ат. В табл. 51 приведены значения констант равновесия реакции
при разных температурах и давлениях и соответствующие им теоретически возможные мольные доли образующегося метилового спипта в пеакционной смеси.
Как видно из табл. 51, степень превращения смеси СО+2Н2 в метанол (степень конверсии) увеличивается с повышением давления и уменьшается с повышением температуры.
В отсутствие катализаторов метиловый спирт практически не образуется, а применяемые в промышленности катализаторы этого процесса проявляют активность только при высоких температурах. Поэтому синтез метанола проводят при 300—400° С. Применение высоких давлений позволяет увеличить степень конверсии исходной газовой смеси и одновременно уменьшить скорость протекания нежелательных побочных реакций, главным образом следующих:
Из сравнения этих реакций с основной реакцией ;
видно, что с наибольшим уменьшением объема протекает именно основная реакция, вследствие чего при высоких давлениях она идет с наибольшей скоростью. При низких же давлениях скорость основной реакции уменьшается, а побочные реакции образования диметилового эфира, метана и двуокиси углерода ускоряются.
Степень превращения исходной газовой смеси СО + 2Н2 в метиловый спирт за один проход через катализатор практически невелика — значительно меньше теоретически вычисленной. На промышленных установках она составляет 5—20%. Для увеличения общего выхода спирта непрореагировавшую газовую смесь после выделения из нее спирта возвращают в контактный аппарат, добавляя свежую смесь, т. е. проводят процесс по непрерывной циклической схеме.
|