ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Новые направления переработки метанола из "Технология нефтехимического синтеза Издание 2" Поиски путей использования ненефтяных источников сырья привели к разработке ряда новых процессов полученпя углеводородов и химических продуктов из метанола или непосредственно из синтез-газа либо оксида углерода. При этом предполагают, что основным сырьем для получения синтез-газа станет уголь и биомасса. [c.337] Одной из новых областей применения метанола является использование его в качестве моторного топлива взамен ставшего дефицитным и весьма дорогим бензина. Метанол либо добавляют к бензину в количестве до 5%, либо используют целиком вместо бензина. Однако метанол обладает более низкой теплотворной способностью и является весьма токсичным, что, вероятно, будет сдерживать его применение. [c.337] Реакция идет с выделением тепла, вследствие чего ей благоприятствуют низкие температуры (тепловой эффект реакции 37 кДж/моль). [c.338] В качестве катализатора используют ионообменные смолы, процесс ведут в жидкой фазе при температуре ниже 100 °С и давлении 1,2 МПа. Конверсия метанола составляет 86—96 %. МТБЭ можно очищать от метанола либо вводить его в бензин вместе с непрореагировавшим метанолом. Метанол реагирует только с изобутиленом, не затрагивая бутаны, н-бутены и бутадиен. [c.338] Аналогичным образом получают МТАЭ из метанола и 2-метил-бутена-2 и 2-метилбутена-1 (З-метилбутен-1 не реагирует с метанолом). [c.338] Реакцию проводят в жидкой фазе в мягких условиях. В качестве катализатора используют Н-форму катионообменных смол. [c.338] Процесс получения МТБЭ можно использовать для извлечения чистого изобутилена из фракции С4 газов пиролиза и каталитического крекинга. С этой целью полученный МТБЭ подвергают крекингу в газовой фазе на гетерогенном катализаторе кислотного типа при температуре 300 С в присутствии водяного пара (водяной пар подавляет побочную реакцию образования из метанола диметилового эфира и играет роль разбавителя). После соответствующей промывки и ректификации получается изобутилен чистотой 99,9 % и метанол. Последний возвращается в процесс. [c.338] Производство высокооктанового бензина из метанола— одно из быстро развивающихся направлений переработки метанола. Этот процесс разработан фирмой Mobil Oil и в ближайшие годы предполагается его внедрение. Необходимо, однако, отметить, что внедрение процесса будет сдерживаться ограниченностью ресурсов метанола, поскольку для получения достаточных количеств бензина необходимо во много раз увеличить объем производства метанола на основе угля. Поэтому в ближайшие 15—20 лет процесс может получить развитие в регионах, не располагающих запасами нефти, но богатых дешевым углем. [c.338] Характерной особенностью цеолитов ZSM являются высокая стабильность до температуры 800°С и высокая степень обмена с водородом без потери стабильности. [c.338] В присутствии цеолитов углеводороды можно получать и непосредственно из диметилового эфира. [c.339] В результате реакции получается стехиометрическое количество углеводородов и воды. Реакция экзотермична, тепловой эффект составляет 1500—1750 кДж/кг превращенного метанола. [c.339] При температуре 370 °С и выше конверсия метанола составляет 99 %. Однако с повышением температуры снижается выход жидких углеводородов С5 и выше за счет усиления газообразования. При температуре 370 °С выход жидких углеводородов в расчете на метанол составляет около 60%, в том числе 42% ароматических углеводородов Се—Сю. Повышение парциального давления благоприятствует процессу повышается выход бензина и ароматических углеводородов. Для промышленных процессов приняты температуры 360—420 °С и давление от 0,3 до 2,2 МПа, объемная скорость 1—2 ч . Разбавление водой (до 30 %) мало влияет на процесс, что позволяет использовать в качестве сырья метанол-сырец. [c.339] Для промышленной реализации процесса предложены реакторы со стационарным и кипящим слоем катализатора. В стационарном слое катализатора реакторный блок состоит из двух ступеней — реактора дегидратации метанола и реактора синтеза бензина. Такое разделение облегчает отвод тепла. Через 20 сут работы катализатор требует регенерации. [c.339] В кипящем слое катализатора дегидратация метанола осуществляется в нижней части реактора. Регенерация части катализатора осуществляется через двое суток в регенераторе. [c.339] Сравнение экономики процесса производства бензина из метанола с процессом получения моторного топлива по Фишеру — Тропшу указывает на предпочтительность метанольного варианта. [c.339] В ряде работ показана возможность синтеза бензина из этанола, который может быть получен из биомассы. [c.339] Производство этилена и других низших олефинов является еще одной областью применения метанола. Превращение метанола в этилен и другие олефины можно осуществить на цеолите 25М-5, модифицированном оксидом магния, и других катализаторах с порами малых размеров, например шабазите, эрионите и цеолите Т. Показано также, что селективность процесса может быть увеличена путем модифицирования цеолитных катализаторов соединениями фосфора. [c.339] Согласно другим данным, селективность по этилену достигает 40 % и по пропилену 30 %. Однако селективность процесса по этилену может быть существенно увеличена путем подбора соответствующих катализаторов и снижения температуры процесса. Промежуточным продуктом, как и в процессе превращения метанола в бензин, является диметиловый эфир. [c.340] Вернуться к основной статье