Метанол

Жоспар

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Ι.Негізгі бөлім.

1.1 Көмірқышқыл газының негізіндегі синтездер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2 Метил спиртін алу тәсілдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3 Метанол өндірісінің шикізатына сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.4 Метанол және оның сулы ерітінділерінің қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5 Метанол өндірісіндегі процестердің физико . химиялық негіздемесі

ΙΙΙ Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Ι.Негізгі бөлім.

1.1 Көмірқышқыл газының негізіндегі
синтездер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1.2 Метил спиртін алу
тәсілдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
...
1.3 Метанол өндірісінің шикізатына
сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.4 Метанол және оның сулы ерітінділерінің
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... .
1.5 Метанол өндірісіндегі процестердің физико –
химиялық

негіздемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... .

ΙΙΙ
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...

Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ...

Кіріспе.
Метанол (метил спирті) өндірісі – химия өндірісіндегі өнімдер өндірісінің
маңызды да, кең ауқымды өндірістердің бірі б.т.
Метанолдың өнім ретінде, және де оны өндіру тәсілдерінің даму тарихы өте
қызық.Алғаш рет 1661жылы Боульдің ағашты құрғақ айдаудың нәтижесінде
байқалып, ал тек екі он жылдықтан соң ғана таза күйінде 1684жылы Думас пен
Пелиготтың көмегімен алынды.Сол уақытта да оның химилық формуласы
анықталды.1857жылы Бертло метанолды метилхлоридпен шайып синтездеді.
Метанолды алу тәсілдерінің негізгі екі тәсілі белгілі: ағаш ұнтағын және
лигнинді құрғақ айдау; құмырсқа қышқылының тұздарының термиялық ыдырауы,
және метанның катализаторлардың бетінде, не катализаторсыз қысым жағдайында
толық емес тотығуы.Аталған тәсілдердің ішінде өндірісте ағаш ұнтағын құрғақ
айдау тәсілі ғана негізін тапты.Бұл 60жыл бұрын жалғыз қамтылған процесс
болған тәсіл, қазір өзінің өндірістік мәнін метанолды көміртегінің оксиді
мен сутегіден каталитикалық синтездеу жаңа процессімен ауыстырылды.
Метанолды бұл тәсілмен синтездеу алғаш рет 1923жылы Германияда жүсеге
асырылды.Процесс 25-35МПа қысымда мырыш-хромды катализаторлардың бетінде
320-3800C температурада жүргізілді.Бірқатар экономикалық және техникалық
артықшылықтарына байланысты тез арада даму қуатын алып, жан-жақты түрде
өндіріске енгізіліп, процестің әр сатыларында үздіксіз дамытылып
отырды.Қазіргі уақытқа өндірістің мастшабы ұлғайып, шикізаттық базасының
структурасы өзгертіліп, метанол тұтынушыларының көлемі күрт өсті.

60-шы жылдары Англияда 5МПа қысымда және мыс құрамды катализаторлардағы
метанолдың синтезі жасалып негізін тапты.Бұл өз алдына метанол өндірісінің
шығымын жаңа деңгейге көтеріп, синтез процесінің аппаратуралық
қондырғыларының күрделілігін азайтып, жеңілдетіп қана қоймай, метанол-
шикізаттың (метанол-сырец) сапасын және процестің экономикалық
көрсеткіштерін жақсартты.
70-жылдары өнімділігі 400-750тжылына болатын ірі тоннажды бір агрегатты
өндірістің жасалуы мыс құрамды катализаторлардағы синтез сатысының қысымын
8-10МПа қысымға арттырды.Және де қазіргі таңда шамамен барлық жаңа
енгізілетін өндірістер метанолдың көміртегі оксиді мен сутегінің
негізіндегі төмен температуралы катализаторларда және 5-10МПа қысым
жағдайындағы синтезге негізделген.
1979жылы метанолдың әлемдік өндірісі 14,362 млн.т, соның ішінде : табиғи
газдан – 10,594; сұйытылған көмірсутектерден - 0,592; мұнайдан – 1,259;
мұнай қалдықтарынан – 0,266 млн.т.Ең көп таралған процестерге ICI
(Ұлыбритания) және LURGI (Германия) жатады.Бірінші тәсіл бойынша
өндірілетін өндірістердің суммалық қуаты – 5,12; ал екіншісі бойынша – 2,09
млн.тжылына.
Метанол өндіруші шетелдік елдерге АҚШ, Жапония, Англия, Франция, Италия
жатады.Соңғы жылдары табиғи және мұнай газдарының қорына бай елдерде
метанолдың ірі тоннажады өндірістері салынуда.Бұл энергетикалық
мақсаттардағы метанолды қолданудың перспективасымен және табиғи газбен
салыстырғандағы тасымалдаудың артықшылықтарымен түсіндіріледі.
КСРО-да ең алғаш рет 1934 жылы Новомосков химиялық комбинатында метанол
өндірісі құрылды.Шикізаты кокс өндірісінің сутекті газы болып табылды.
Сол жылдары да зерттеліп, ал 70-шы жылдары ацителен өндірісінің қалдығы
б.с. синтез газынан 5 МПа қысымда және мыс құрамды катализаторда метанолды
алудың айырықша тәсілі практика жүзінде негізін тапты.Мұндай агрегаттардың
қуаттары 100-115 мың.тоннажылына болатын.
Метанолға деген сұраныстың артуы КСРО-ның 60-70-шы жылдары сол кездегі
басқа салалы химиялық өндірістердің қуаттарынан асыра түсті.
Мұндай темптің артуы біртекті қондырғылардың қуаттарын арттыруын алдын-
ала болжады.Қазіргі уақытқа дейін 8-10 МПа қысымда және мыс құрамды
катализаторларда , өнімділігі 750 мың. тжылына болатын табиғи газ шикізат
базасының негізіндегі метанол өндірісінің агрегаттарының құрылысы
жасалуда.
Метанол синтезінің технологиялық көзқарасы бойынша және оны шикізаттың
басқа да қатты түрлерінен алуға болатынына қарамастан, ең тиімді шикізаты –
табиғи газ және мұнай өндірісінің газдары болып табылады. Мұнайдан
шығарылатын шикізаттардың жетіспеушілігіне байланысты және метанолдың
ауқымды тұтынушыларының сұранысының артуымен, соңғы жылдары зерттеушілердің
көңілдері сондай-ақ, салыстырмалы арзан қатты отындардың түрлері - қоңыр
көмір және сланецтерге қайта аударылуда. Зерттеу және нақты іске асыру
жұмыстары соңғы техникалық жетістіктердің және максималды энергетикалық
мүмкіншіліктердің негізінде шикізатты дайындау және синтез сатысында да
жасалуда. Метанол өндірісінің қарқынды дамуы оның қолданысының тынымсыз
әртүрлі салаларда кеңеюімен түсіндіріледі.Халық шаруашылығында сондай кең
қолданысқа ие басқа органикалық өнім табыла қойылмайтын шығар. Метанол –
бұл формальдегид, диметилтерефталат, метилметакрилат, пентаэритрит,
синтетикалық изопренді каучук өндірісінің шикізаты. Ол фотопленка жасауда,
жартылай өнімдер (полуфабрикаттар) мен бояғыш заттар өндірісінде, түрлі
аминдер, поливинилхлоридті, карбомидті және ион алмасушы шайырлар, соның
ішінде лак-бояу өндірісінде де қолданылады. Метанолдың үлкен көлемі
химикаттар алуда, мысалы, хлорофос, фталофос, карбофоса, метилхлоридтер
және метил бромидтер алуға шығындалады.
Метанолдың тұтынылуының структурасын көне мәліметтер бойынша, әсіресе,
КСРО мен Батыс Еуропа арасындағы өнімдерді келесіден көруге болады (%) :

КСРО Батыс Еуропа
Өнім 1975жыл
1985жыл 1975жыл 1985жыл
Формальдегид ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...46,4
34,6 63,0 42,4
Синтетикалық каучук ... ... ... ... ... ... ... . 13,5 12,6
--- ---
Диметилтерефталат ... ... ... ... ... ... . 1,7 1,8 8,0
4,3
Сірке қышқылы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ---
2,0 --- 6,0
Мотор бензинінің компоненттері ... ... ..--- 1,0
--- 6,3
Метилдеу өнімдері ... ... ... ... ... ... ... ... ...9,0 4,7
17 10,7
Өзгелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29,4
43,3 12 30,3
Метанолдың дәстүрлі тұтынушыларымен қатар оны жаңа өзге перспективті
бағыттарда да қолданылуда.Бұл – сірке қышқылы өндірісі, қалдық суларды
тазарту, мотор отыдарына жоғары октанды қоспа, синтетикалық протеин алуға
шикізат ретінде, сондай-ақ, отын-энергетикалық мақсаттарда және т.б.Соңғы
үш бағыттың іске асырылуы метанол өндірісінің қарқынын жоғары дәрежеде
арттыра түсірді.Бұл бағыттарда метанолдың қолданылуы табиғи шикізаттың
(табиғи газ, мұнай) дефицитімен, және сол табиғи шикізаттардың қорынан
асатын органикалық емес заттардан метанол алу мүмкіншілігімен
түсіндіріледі.

Ι. Негізгі бөлім.
1.1.Көмірқышқыл газының негізіндегі синтездер.
Өткен ғасырдың Л.Монд, М.Бертло, С.Лозанич және Ж.Иоцичтердің
еңбектірінің негізінде көміртегінің монооксидінің (көмірқышқыл газының)
өндірісте қолданылуының бастамасы болды. 1902 жылы П.Сабатье және
Ж.Сандерен алғаш рет СО2 мен Н2-ден метанды синтездеді. 1908 жылы орыс
ғалымы Е.И.Орлов А.М.Бутлеровтың тоериялық негіздерін дәлелі ретінде СО
және Н2-ні катализаторлар қатысында бос метилен және этилен радикалдарын
анықтады. 1913 жылы Ф.Фишер және Г.Тропш СО мен Н2-нің кобальт және осмий
оксидтерінің, активтелген сілтілердің қатысында реакцияны жүзеге асырды,
бірақ СО мен Н2-ден көмірсутектердің өндірісі тек 1938 жылы басталды.
Бастапқы этаптарда
негізгі зерттеулер бензиннің (36-1500C-гі фракцияларының) шығымының қолайлы
жағдайларына бағытталды. Ал 1930 жылдардың аяғына таман дизельді
қозғалтқыштардың дамуына байланысты жоғары қайнаушы фракцияларға (190-3000C
фракциясы) деген қызығушылық арта түсті, ал оның шығымы орташа процесс
қысымын 1-2 МПа-жүргізгенде артады.
1940 жылдардың аяғы мен 50-шы жылдардың басында мұнай өндірісінің дамуына
байланысты СО және Н2-ден көмірсутектерді синтездеу мотор отындарын алу
тәсілі ретінде қызығушылық түсіп кетті, ал бұл өз кезегінде осы зерттеу
облысының қысқартылуына әкелді. Негізінен жалғыз SASOL деп аталатын
процесс қана қолданыста болды. SASOL кешені (Сасолбург қаласы, Оңтүстік
Африка Республикасы)

1956 жылы өндіріске енгізілді.1981 жылы модернизацияланған өнімділігі
2млн. тоннажылына болатын SASOL ΙΙ өндірісі іске қосылды, ал 1985 жылы
SASOL ΙΙΙ қондырғысы іске қосылды.Оның жылдық өнімділігі шамамен 5 млн.
тжылына.
60-шы жылдардың аяғымен 70-шы жылдардың басында әлемдегі отын-
энергетикалық кризистің басталуына және химия, мұнайхимия өндірістерінің
шикізатының проблемасына байланысты бірқатар елдерде ФТ-синтезінің
облысында зерттеулер жаңа қарқын алды.Бұл зерттеулердің негізгі мақсаты -
жоғары өнімді катализаторларды, қайнау температуралары жоғары (70-800C) -
церезиндердің және изоқұрылымды көмірсутектердің үлкен шығымын беретін
катализаторлар жасау болды.Сондай-ақ, СО мен Н2-ден С1-C4 көмірсутектерінің
олефиндерін алуға бағытталған катализаторлар шығару негізгі орын алды.
Соңғы он жылдықта көмірқышқылы газының органикалық синтезі негізінде
жақсы өндірістік негіз алды.Негізгі практикалық қолданылысқа келесі
процестер ие болды:
1)сутегі мен көміртегінің оксидінің синтезі негізінде алифатикалық
көмірсутектер мен спирттер алу ;
2)Альдегидтер түзетін олефиндерді гидроформильдеу және оксосинтез
процестері, ал олардан біріншілік спирттер түзілетін реакциялар;
3) Карбон қышқылдарын және оның туындыларының (күрделі эфирлер, ангидридтер
және т.б.) синтезі;
Көміртегінің оксидінің негізіндегі өндіріс көлемі өте үлкен б.с. АҚШ-та
бұл жолмен 4млн.тонна метанол ,1млн.-нан астам оксосинтез альдегидтері,
0,45млн.тонна н-бутанол, сондай-ақ, сірке қышқылы және оның ангидриді
өндірілді. Мұнай мен газдың тапшылығына байланысты бұл процестердің
болашағы оның көмір негізінде өндірістің базалану мүмкіншілігінде.
СО мен Н2-ң каталитикалық өзгерістері алуан, бірақ, оның екі жолы маңызды
болып саналады : көмірсутектерді синтездеу, соның ішінде отындарды,және
спирттерді алу, әсіресе метанолды алу.
Метанол (метил спирті) – химия өндірісінде өндірілетін органикалық
заттардың өндіру масштабы және маңыздылығы жөнінен ең маңызды зат болып
саналады. Алғаш рет метанол 1661жылы ағаштың спиртінің (древесный спирт)
құрамында анықталды, бірақ 1834жылы ғана ағаштың құрғақ айдау өнімі ретінде
Думас пен Пелигот химиктерінің көмегімен алынды. Сол кезде де оның химиялық
формуласы табылды.

1.2.Метил спиртін алу тәсілдері.
Ағаш ұнтағын (древесина) құрғақ айдау, формиаттардың термиялық ыдырауы,
метилформиатты гидрлеу, метил хлоридтің шайылуы (омыление метилхлорида),
метанның толық емес каталитикалық тотығуы, Ι және ΙΙ валентті көмір қышқыл
газының каталитикалық гидрленуі.
Каталитикалық тәсілді өндірістің меңгерілуіне дейін метанол ағаш ұнтағын
құрғақ айдау арқылы өндірілді. Орман химиялық метил спирті негізінен
ацетон және т.б.-да қиын бөлінетін заттармен ластанып келеді. Қазіргі таңда
метанол алудың бұл тәсілі тәсілі практикалық жүзінде өндірісте орын
алмайды және маңызы жоқ болып саналады.
Техникалық және алдымен экономикалық характерлері бойынша метанолды көмір
қышқыл газы мен сутектен синтездеу өндірістік даму алды.
1913жылы метанолды мырыш-хром катализаторларының қатысында және 250-
350кгссм2 қысым жағдайында көмір қышқылы және сутегіден алудың
синтетикалық жолы жасалды. Кейін, 1923жылы бұл процесс Германияда
өндірістік масштабта негізін тауып, әрі қарай қарқынды түрде дамып
сұрапталды.
Ресейдің отандық метанолдың өндірістік синтезінің тарихы 1934жылы
Новомоскосков химиялық комбинатының екі қарапайым қондырғысында өндірілген
≈30ттәул. шығымымен бастауын алады. Метанол өндірісінің шикізаты болып
коксты газификациялау нәтижесінде түзілген су буы (сутегі) болып табылады.
Ал қазіргі жағдайда метанолдың негізгі мөлшері табиғи газ базасында
өндіріледі. Синтез процессі 250-350 кгссм2 және 3800C жағдайында
жүргізіледі. Метанолдың жоғарыда аталған жылдарғы шығымы химия өндірісінің
көптеген өнімдерінің өндіріс қарқындарынан артып кетті.
Метанол өндірісінің шығымының артуы интенсификациялау процесстері, сол
таңдағы нақты жұмыс істеп жатқан және жаңа өндірістер құру арқылы
жүргізілді. Алдағы таңда метанол шығымы процесті салыстырмалы төмен қысымда
(50-150кгссм2) жүргізуге мүмкіндік беретін поршеньді компрессорлардың
орнына турбоциркуляциялық компрессорлары қондырылған бір сызықты, ірі
тоннажды қондырылғыларда артады.
Метанол өндірісінің үлкен қарқында өсуі метанолды қолданылу аумағының
түрлілігімен түсіндіріледі. Мәселен, метанол формальдегид (шамамен
метанолдың барлық шығымының 50%-і), синтетикалық каучук (≈11%), метиламин
(9%) және де диметиламинтерефталат, метилметакрилат, пентаэритрит,
уротропин сияқты өнімдер алуға шикізат болып табылады. Оны фототаспа
(фотопленка), аминдер, поливинилхлоридті, карбамидті және ионоалмасушы
шайырлар, бояғыштар және жартылай өнімдер (полупродукты), сондай-ақ, лак-
бояу өндірістерінде еріткіш есебінде қолданылады. Өте көп көлемде метанолды
әртүрлі химикаттар, мысалы, хлорофос, карбофос, хлорлы және бромды метил
және ацеталдар алуда тұтынылады.
Метанол өндіретін түрлі өндірістер әртүрлі экономикалық аудандарда
орналасқан, сондықтан қолданылатын шикізат түрлері де әртүрлі. Ең арзан
метанолды шикізат есебінде табиғи газды пайдалану кезінде алынады. Бұл өз
кезегінде метанол өндірістерін табиғи газға көшуге итермелейді.
Қол жеткізілген жетістіктерге қарамастан метанол өндірісі әлі де
дамытылуда. Атап айтсақ, активтілігі және селективтілігі жоғары
катализаторлар жасалып, сондай-ақ, мырыш-хромды катализаторлар, процестің
жаңа аппаратуралары жасалуда. Метанол синтезі кезіндегі түзілетін жылуын
пайдалану қарастырылды. Дамытылған аппараттар негізінде жаңа технологиялық
схемалар ойластырылуда. Жаңа қуаттылығы 30мың тжыл-на дейін метанол
синтезінің агрегаттары энергетикалық жағынан автономды – процесті жүргізу
үшін түгелдей сырттан энергия және бу енгізудің қажеттілігі жойылады. Бір
уақытта төмен температуралы катализаторлар қолданылатын ірі тоннажды
бірагрегатты қондырғылардың пайда болуымен әлемдік практикада жоғары
қысымда (250-350кгссм2) жүретін қондырғылардың мысалдары бар. Бірақ
Ресейдің отандық практикасында технико-экономикалық артықшылықтардың
болуына байланысты метанол өндірісінің төмен қысымда жүргізілетін (50-
150кгссм2) технологиялық схемаларын дамыту көзделуде.
Жоғарыда атап кеткендей, Э.Фишер және Г.Тропш жоғары қысым жағдайында СО
мен Н2-ні синтездеп оттек құрамды қосылыстарды (синтолдар) – спирттерді,
кетондарды, карбон қышқылдарын және күрделі эфирлерді алғаны
белгілі.Синтетикалық отындар ретінде бұл заттар негіз таппады, бұның
негізінде кейбір жаңа процестер ойлап табылды.Мысалы, оксидпен не
сілтілермен промоторланған темір катализаторының қатысында,160-1900C және
20-30МПа қысымда жоғарғы құрамды, түзу құрылымды спирттер түзіледі, құрамы
негізінен екіншілік спирттер және олардың изомерлері б.т.Сонымен қатар,
сілтімен промоторланған мырыш оксидінің қатыснда,400-4750C және 20-40МПа
қысымда метанолдан басталатын бірақ, құрамында изобутаны көбірек құрамды
спирттер түзіледі.

Шикізатқа сипаттама.
1.3.Метанол өндірісінің шикізаты.
Технологиялық бастапқы шикізат болатын газ - көмірсутектік газдың :
табиғи газдың, ацителен өндірісінің синтез газының, кокс газының, сұйық
көмірсутектердің (мұнай, мазут, жеңіл каталитикалық крекингтің) және қатты
отындардың (көмір,сланец) конверсиясы (айналуы) нәтижесінде алынады.
Метанол синтезі үшін бастапқы газды сутегі алу өндірісіндегі барлық
шикізат қорынан алуға болады, мысалы аммиак синтезі және майларды гидрлеу
процесстері. Сол себепті, метанол өндірісі аммиак өндірісінің шикізаттық
ресурстарында базалануы мүмкін. Сол және де келесі шикізат түрінің таңдалуы
бірқатар факторлармен тәуелді, бірақ, алдымен нақты өндіріс нүктесіндегі
оның қорымен және өзіндік құнымен байланысты.
СО+2Н2→СН3ОН
Жоғарыда келтіріген реакцияға сәйкес бастапқы шикізат – газдағы сутегі
мен көмірқышқыл газының қатынасы 2:1, яғни, теориялық жүзінде бастапқы
газда 66,66 көл.% Н2 және 33,34 көл. % СО болуы керек. Өндірістік
жағдайларда циркуляциялық ағымда Н2:CO қатынасын стехиометриялық циклден
асыра жүргізеді. Сол себепті бастапқы газда сутегінің көп көлемі қажет,
яғни Н2:CO 1,5-2,25 ұсталады.
Бастапқы газ құрамында СО2-ң үлкен мөлшері болған жағдайда реакцияласатын
компоненттердің әсерлесуін (Н2-СО2) : (СО+СО2) қатынасымен көрсеткен дұрыс.
Бұл қатынас көмірқышқыл газының (Ι,ΙΙ валентті) қайта қалпына келу
реакциясына кететін сутегінің шығымын ескереді. Бастапқы газ құрамында бұл
көрсеткіш стехиометриялық көрсеткіштен жоғары және 2,15-2,25 болуы керек.
(Н2-CO2) : (CO+CO2 ) қатынасының көрсеткіші бастапқы газ құрамындағы СО2-ң
концентрациясын анықтамайды. СО2-ң көлемі шикізат болып табылатын газдың
алыну тәсіліне қарай, сондай-ақ синтездің жағдайларына (қысым, температура,
метанол синтезіне қолданылатын катализатордың құрамы ) және 1,0-ден 15,0
көл.%-ке дейін ауытқып тұрады. Табиғи және мұнайдың ілеспе газы – осы
шикізат б.с. газды дайындау процессінің (конверсия, тазалау және
компримирлеу – сығымдау ) аппараттық құрылысы және де экономикалық жағынан
үлкен қызығушылық туғызады. Сонымен қатар, бұл газдардың қатты отынды
газификациялаудан алынған газдарға қарағанда қажетсіз компоненттері аз
болады.
Табиғи газдың құрамы кенорынға байланысты әртүрлі б.к. Табиғи газдың
негізгі құраушысы болып метан табылады. Ал оның гомологтарының (этан,
пропан, бутан) және инертті газдар мөлшері кемиді. Жоғарыда айтылғандай,
ірі тоннажды метанол өндірісінің көбісі табиғи газды пайдалануға
негізделген. Бастапқы шикізатты алу үшін көмірсутектік шикізатты әртүрлі
тотықтырғыштармен – оттекпен, су буымен, көмірқышқыл газымен (ΙΙ) және
олардың қоспаларымен конверсияға түсіреді. Ал сол қолданылатын
тотықтырғыштардың түріне байланысты : атмосфералы және жоғары қысымдағы
булы-көмірқышқылды, оттегі қатысындағы булы-көмірқышқылды, сұйық және қатты
отындардың жоғары температуралы және булы-көмірқышқылды газификациясы.
Тотықтырғыштың таңдалуы (метанол синтезі үшін мырыш-хромды немесе мыс
құрамды катализаторлар қатысында) және оның комбинациясы бастапқы газдың
құрамына, технико – экономикалық факторларға тәуелді анықталады.
Сонымен қатар метанол өндірісі шикізаты есебінде тотықтырғыш пиролиз
тәсілімен ацителен өндірісінің синтез-газы (1 т ацителенге шамамен 10000 м3-
ға дейін газ түзіледі) қолданылады. Бұл газ негізінен метанол синтезі
реакциясына жақын стехиометриялық қатынаста сутегі мен көмірқышқыл газынан
тұрады. Қалдық метан қажетсіз көмірсутек болып саналғандықтан, синтез
бөліміне дейін газ каталитикалық конверсиядан өтеді.
Бастапқы шикізат газын алу мақсатында шикізат ретінде қатты отынның
қолданылуы (кокс, жартылай кокс) кезінде соңғысы су буымен
газификацияланады. Кокстан басқа газификациялауға антрацит, сланецтер,
қоңыр көмірлер, мазут және мұнай да түсуі мүмкін. Газификациялау процессін
атмосфералы қысымда не жоғары қысымда жүргізеді. Технологиялық принциптері
бойынша газификациялау процесстерін циклді және үздіксіз деп бөледі. Бұл
тәсілмен бастапқы шикізат газын алу көнерген б.с. Ескере кететін жай,
практикалық жүзінде кез келген газификациялау режимінде конверсияланған
газ құрамындағы Н2:CO қатынасы теориялық қатынастан төмен болады. Сондықтан
қажетсіз қоспалардан тазалаудан кейін газдың жартысын көмірқышқыл газын су
буымен конверсиялауға бағыттайды.
Тас көмірлерді кокстеу процессінен кейін түзілген кокс газының құрамында
біршама мөлшерде метан (19-25%), шексіз қосылыстар (непредельные
соединения) және көп мөлшерде әртүрлі қоспалар болады. Осы заттардың
кейбірінен (шайырлар, аммиак, бензол, нафталин және т.б.) газдарды
коксохимиялық заводтарда тазартады.

1.4. Метил спиртінің сипаттамасы.
Метанолдың, оның сулы ерітінділерінің қаиеттері және реакциялары.
Метил спирті,метанол СН3ОН – шекті, біратомды спирттердің ең қарапайым
өкілі болып табылады.Оның молекулалық массасы 32,042. Бос күйінде табиғатта
кездеспейді және өте аз мөлшерде, мысалы эфир майларының құрамында. Оның
туындылары, керісінше, көптеген өсімдік майларында (күрделі эфирлер),
табиғи бояғыштар, алколоидтар (жай эфирлер) және т.б. құрамдарында
кездеседі. Қалыпты жағдайда түссіз, жеңіл ұшқыш, жаңғыш сұйықтық. Кейде
иісі этил спиртіне ұқсас. Адам ағзасына метанол иісі мас қылдыра әсер етеді
және мөлшеріне байланысты көздің көру қабілетін жоятын өте қатты у б.с.
Ағзаға қауіпті,улы

Метанол – қан тамырлар және нервтік жүйеге әсер ететін у б.с.Метанолдың
улы әсері летальды синтез деп аталатын (летальный синтез) – ағзада өте
улы б.с. формальдегидке дейін метаболикалық тотығуына негізделген.Оның 5-
10мл мөлшерде ағзаға түсуі ауыр улануға (бір қатері-бұл соқырлық), ал оның
30мл-і және одан көп мөлшері өлімге әкеледі.
Метанолдың жоғары қауіптілігі с.қ. этил спиртінен иісі, түсі не дәмімен
ажыратылмайды.Соның салдарынан метанолды ішіп қою жағдайлары туындайды.
Бірақ, үй жағдайында метил спиртін этил спиртінен анықтауға болады.Қалың
мыс сымын спираль қылып майыстырып, қызыл түске дейін қыздырып метанолға
батырады.Бұл кезде формальдегидтің өткір иісі білінеді.Этанол мұндай эффект
бермейді.
Атап өтетін жай, метанолмен улану кезіндегі бірінші көмек көрсету
барысында метанолдың антидоты болып – этанол табылады.Және оны тамырға 10%-
ік ерітіндісі күйінде тамшы күйінде, яғни жүйе арқылы немесе 30-40%-ік
ерітіндісін адам салмағының 1 кг-на 1-2 граммтәул. ертінді мөлшерін ауыз
қуысы арқылы (преорально) беріледі.С.қ. жақсы эффект АДГ-1-дің ерітіндісін
экзогенді этанолды тотықтыру мақсатында да береді.
Ал егер уланған метанолдың мөлшерін білмеген жағдайда алкольды
интоксикация мақсатында дихлорэтанмен не төртхлорлы көміртекпен улану –
егер бұған қосымша этил спиртінің мөлшері берілген жағдайда қарастырылған.

Қосымша мәлімет: Изабелла атты американ жүзім сортынан жасалатын
шараптардың құрамында метанол мөлшері көп деген айыппен АҚШ және Еуроодақ
елдеріндегі шарап өндірісі рұқсат етілмей тасталды.Мұның мүмкін себебі –
ас сортының жүзімдеріне (cтоловые сорта винограда) қарағанда арзан шарап
өндірісі...
Заттардың үлестік жану жылулары,Джкг
Пытыра (попох) 3,8×106
Торф 8,1×106≈15×106
Ағаш (аққайың,емен) 10,2×106
Қоңыр көмір (Бурый уголь) 14,7×106≈15×106
Тұрмыстық газ 13,25×106
Тас көмір 22×106≈29,3×106
Этил спирті 25×106
Метанол 22,7×106
Шартты отын 29,308×106ккалкг
Ағаш көмірі 31×106
Метан 50,1×106
Мазут 39,2×106
Дизель отыны 42,7×106
Мұнай 41×106
Бензин 42×106≈44×106
Керосин 40,8×106
Этилен 48×106
Пропан 47,54×106
Сутегі 120,9×106

Метанолдың физикалық қасиеттері.
Метанол

Метанолдың қалыпты жағдайдағы ( 00С; 0,1013МПа) жалпы қасиеттері:
Молекулалық
формуласы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
.. CH3OH
Молекулалық
салмағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...32,04
Cыртқы
түрі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... .түссіз сұйықтық
Тығыздығы,гсм3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..0,8100
Тұтқырлығы,мПа*с ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... .0,817
Суда
ерігіштігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ...түгел ериді
Қайнау
температурасы,0C ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...64
,7(337,85K)
Балқу
температурасы,0C ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..-
97,68(176,15K)
Критикалық
нүктесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
00(513б15К)
рКА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .≈15,50C
Беттік
керілісі,200С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... 22,5×10-3Нм
Тұтқырлығы,200C ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .0,59П3
Бу түзу жылуы,
ккалмоль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... .8,94
Жану жылуы,ккалмоль:
Сұйықтықтың ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... 173,65
Бу
күйіндегінің ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ...177,40
Лап ету
температурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ..110C
Өзінен өзі жану
температурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
..4360C
Жарылу
шектері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 6,72-36,5%
Молекула формуласы,, ... ... ... ... ... ... ... ... ...майысқан бүйірі бар
тетраэдр
Дипольді
моменті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 1,69D(газ)
Жақын
спирттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... .этанол,бутанол
Басқа қосылыстары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... диметил
эфир,метилхлорид
Метанолдың үштік нүктесі -97,710C температурасымен және 0,1887 Па булар
қысымымен сипатталады.Метанолдың критикалық күйі келесідей:
Ткр=512,65K,Pкр=8,103МПа,dкр=274,73 кгм3;
Метанол молекуласы дипольдік моментке ие,және ол 1,706D-ке тең; ол
ассоциацияға бейім, яғни оның гидроксиль топшасының сутегінің оттегінің
бос электрондарымен сутектік байланысқа түскіштігімен түсіндіріледі.200C-гі
сыну көрсеткіші 1,3286 және 450C-гі 1,3188-ке тең.
Метанол қатты күйінде екі кристалды күйінде кездеседі: орторомбты және
моноклинді; бір күйден екінші күйге өтуі -1150C-де байқалады.Метанолдың
сипаттамаларының фазалық өту кезіндегі термодинамикалық сипаттамалары
төменде көрсетілген:
Температура,0C ∆H,кДжкг ∆S,Дж(кг*К) ∆Gp,Дж(кг*К)
Ср,Дж(кг*К)
-115,75 -19,86 126,2
-392,0 -------
-97,70 98,91 571,9
679,4 2210,9
64,65 1101,5 ------
------ 2811,9
Будың иілгіштігі (упругость пара) - 150С-де=72,4мм;
29,30С-де=153,4мм; 430С-де=292,4мм;530С-де=470,3мм;65, 40С-
де=756,6мм(Д.Коновалов);
Жану жылуы 170,6; жылу түзілуі 61,4 (Штоман,Клебер және Лангбейн).Этанол
сияқты қатты еріткіш,соған байланысты көп жағдайда оны ауыстыра алады.Сусыз
метанол мыс купоросының шамалы мөлшерін еріте отырып көкшіл-жасы түске
боялады. Сондықтан, мыстың сусыз купоросымен метил спиртіндегі судың
іздерін анықтауға болмайды.Бірақ, ол СuSO4*7H2O-ны ерітпейді (Клепль).

Химиялық қасиеттері.
Метанол құрамы алкильді және гидроксильді топшаларымен түсіндірілетін өте
әлсіз сілті мен одан да әлсіз қышқыл қасиеттерін қамтиды.М.спирті көптеген
тұздармен кристаллогидраттар түзеді.Мысалы: CuSO4*2СН3ОН; LiCl*3СН3ОН;
MgCl2*6СН3ОН; CaCl2*4СН3ОН-бұлар сумен ыдырауға түсетін, бірақ 1000C-ге
дейінгі температурада бұзылмайтын алты қабырғалы кестені құрайды (Kane);
ВаО*2СН3ОН*2Н2О қоспасы ВаО-ң сулы метил спиртінде ертіліп және суықта
буландырылуы нәтижесінде бөлме температурасындағы сұйықтық жылтыр призма
түріндегі қалыпқа ие болады (Форкранд).Қатты сілтілермен 5NaOH*6СН3ОН;
3KOH*5СН3OH қоспаларын түзеді.Металды калий мен натрийдің әсерінде
құрамында кристалл күйіндегі метанол мен кейде суы бар оңай алкоголяттар
түзеді (Бертело).Метанолдың буларын қызыл күйге дейін қыздырылған трубка
арқылы өткізген кезде С2Н2 және т.б. өнімдер түзеді (Бертело).Метил спиртін
қыздырылған мырыш беті арқылы өткізгенде көміртектің оксиді,сутегі және аз
мөлшерде метан түзіледі (Jahn).Метил спиртінің буларының қыздырылған
платина және мыс сымы арқылы өткізілгендегі жай тотығуы формальдегид алудың
ең жақсы процессі болып саналады: 2СН3ОН+О2 =2НСНО+2Н2О
Қыздырылған хлорлы мырыштың және жоғары температураның нәтижесінде метил
спирті су мен формуласы СnH2n+1 көмірсутектер, және де аз мөлшерде
гексаметилбензол түзеді (Лебедь және Грин).3000C-ге дейін қыздрылып,
күйдірілген (запаянная трубка) түтікшеде нашатыр спиртімен метил спирті
моно-,ди- және триметиламин түзеді (Бертело).Әкпен (белильная известь)
хлороформ түзеді (Голбдберг).Метил спиртін жоғары температурада калий
арқылы өткізгенде сутегі және құмырсқа қышқылы,щавель қышқылы түзіліп және
соңынан,көмірқышқыл калий бөлінеді; концентрленген күкірт қышқылы метил
күкіртті қышқыл (CH3HSO4) береді.Ал оны ары қарай қыздырып метил эфирі
түзіледі.Күкірт қышқылының артық мөлшерінде метил спиртін айдағанда
айдалымға диметил күкіртті қышқыл ((CH 3)2SO4) кетеді. Күкірт ангидридінің
(SO3) әсерінде CH(OH)(SO3H)2 және CH2(SO3H)2 түзіледі.Тұз қышқылының, бес
хлорлы фтордың және хлорлы күкірттің әсерінде хлорлы метил (СН3Cl)
береді.HBr және H2SO4 әсерінде бромды метил түзіледі. 5%-ті
күкіртқышқылымен қышқылдандырылған және электролизге тап болған метил
спирті СО2,CO, метильді сірке қышқылының эфирі, метил күкіртті қышқыл және
метиллаль СН2(ОСН3)2 түзейді (Ренар).Метил спиртін ароматты негізді хлорлы-
сутектердің тұздарымен (анилин, ксилидон, пиперидиндермен) бензол
ядросындағы сутегінің метил топшасымен орынбасуы оңай жүреді
(Гофман,Ладенбург); аталған реакция метилрозанилин және т.б. пигменттер
дайындауда жоғары техникалық маңызға ие.
Метанол барлық қатынаста сумен,этанолмен және эфирлермен жақсы
араласады;сумен араласуы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.