メタノール 週間テーマ メタノールの水素炭素比はどう制御するか？2015.0...
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メタノールセクションの週次テーマについて、皆様の積極的な参加と貴重なご意見、活発な発言をお願いします。このイベントの目的は、皆さんの長所を集め、問題に答える過程で共に向上し、皆様の知識を広げ、知っていることをよりしっかり覚え、忘れたことは思い出し、議論の余地があることはさらに深く話し合い、共に成長していくことです。皆様の積極的な参加を心よりお待ちしています。 メタノール 週間テーマ メタノールの水素・炭素比はどう制御するか？二酸化炭素の作用は何ですか？どれくらいが最適か？2015.06.29--07.07
1、メタノールの水素炭素比はどう制御するか？ メタノール原料ガスにおいては、水素炭素比をH2-CO2/CO+CO2=2.05～2.15の範囲で制御する必要があり、原料ガス中のCOおよびCO2の含有量や排出ガス量を制御することによって水素炭素比を調整できる。 2、二酸化炭素の作用は何ですか？ 1）二酸化炭素自体はメタノール合成の原料の一つである。 2）二酸化炭素の存在は、ある程度、ジメチルエーテルの生成を抑制する。 3）水蒸気が存在すると起こる、一酸化炭素から二酸化炭素への変換を防ぎました。 4）二酸化炭素の合成反応熱は一酸化炭素の反応熱よりも42.9KJ/mol低いため、温度調節に有利で過熱を防ぐことができる。このため、二酸化炭素が反応に関与することで合成温度の上昇を効果的に抑制し、触媒の活性を維持してその使用寿命を延ばすことができる。 3、どれくらいが最適か？ 合成原料ガス中の二酸化炭素の最適含有量は、メタノール合成触媒の種類および操作温度に応じて調整すべきである。亜鉛・クロム触媒を用いる高圧メタノール装置では、CO2濃度は5％未満が望ましいが、銅系触媒の場合は原料ガス中のCO2含有量を適宜高めることができる。ルーチ社が設計した天然ガスを原料とする中低圧メタノール製造プラントでは、合成新気のCO含有量は15.1％、CO2は約7.0％である。M.M.カナラヴァエフは、原料ガス中の二酸化炭素濃度は技術経済的指標によって決まり、許容最大濃度は12％～14％で、通常は4.5％～5.5％であり、単位体積あたりの触媒で最も多くのメタノールを得ることができると考えている。
1、一般的には2.05～2.15で、触媒の初期活性が高い場合は水素炭素比をそれに応じて高くし、2.3前後に制御する；触媒の後期はそれに応じて低めにし、2.2前後に抑えるべきである。 1モルのCO2が3モルのH2と反応してメタノールが生成されるが、COの場合は2モルのH2が必要である。したがって、H2=2CO+3CO2でなければ完全に反応しないため、H2-CO2=2CO+2CO2'となり、さらに簡略化するとH2-CO2/(CO+CO2)=2/1となる。もちろん通常はH2の方が多く、この比率よりわずかに大きくなる。 2、1）まずは原材料です。 2）それは水素と反応してメタノール＋水を生成し、水の生成によって触媒の温度が制御され、過度な高温が防がれる。 3）実験により、一定量の二酸化炭素が存在することで、メタノール濃度が高くなりすぎてエーテル類がさらに生成するのを防げることが確認されている。 4）二酸化炭素がある方が操作上は有利だが、過剰になってはいけない。結局のところ、反応には水素がもっと必要になるからだ。 3、一般的に3～5％でコントロールする