Введение
1. Литературный обзор 8
1.1. Каталитическая переработка метанола и синтез газа 8
1.1.1. Катализаторы получения диметилового эфира 9
1.1.2. Катализаторы переработки метанола до метилформиата 12
1.1.3. Катализаторы переработки метанола в формальдегид 15
1.2. Механизм каталитических реакций переработки метанола и синтез-газа 17
1.2.1. Механизм разложения метанола до диметилового эфира 17
1.2.2. Механизм каталитических реакций получения формальдегида из метанола 24
1.3. Описание кинетики реакции синтеза и дегидратации метанола 27
1.4. Аппаратурное оформление процессов переработки метанола и синтез-газа 29
2. Исследование каталитических свойств оксида алюминия и медьсодержащих катализаторов 33
2.1. Описание лабораторной установки и расчётные формулы 33
2.2. Каталитические свойства А1203 36
2.3. Расчет равновесного состава реакционных смесей 41
2.4. Идентификация кинетических параметров реакции дегидратации метанола на оксиде алюминия 45
2.5. Исследование каталитических свойств модельных образцов1 50
2.6. Активность смеси.катализаторов 55
3. Математическое моделирование процесса получения метанола и диметилового эфира из синтез-газа 60
3.1. Разработка математической модели процесса получения метанола и диметилового эфира на смеси катализаторов 60
3.2. Результаты модельных расчётов процесса получения диметилового эфира в реакторе промышленного размера 65
4. Промышленные испытания бифункционального катализатора 80
4.1. Опытно-промышленная операция прямого синтеза диметилового эфира из синтез-газа на метанольном производстве 80
4.2. Проверка адекватности математической модели реактора получения диметилового эфира 90
5. Улучшение условий разделения на промышленной ректификационной установке обезэфиривания метанола - сырца 92
5.1. Усовершенствование схемы узла конденсации паров флегмы 95
5.1.1. Фазовое равновесие парожидкостной двухкомпонентной системы ДМЭ-С02 97
5.1.2. Модель конденсатора 101
5.1.3. Результаты модельных расчётов процесса конденсации парогазовой смеси 103
5.1.4. Расчёт теплового баланса и требуемой поверхности теплообмена конденсатора 106
5.2. Улучшение схемы отбора жидкого ДМЭ 109
5.2.1. Расчёт схемы ректификации с выводом сдувок и отбором продукта из сборника флегмы 109
5.2.2. Расчёт схемы ректификации с выводом сдувок из сборника флегмы и боковым отбором продукта с тарелок ректификационной колонны 112
6. Разработка методики выполнения измерения метанола в жидком диметиловом эфире 125
Основные результаты и выводы 133
Список используемой литературы 135
Приложения 146
