Практика совмещенных процессов производства аммиака и метанола

Совмещенные схемы производства.

В последнее время внимание исследователей привлекли совмещенные схемы производства аммиака и метанола, аммиака и опресненной воды, аммиака и карбамида.

В последние годы возрос интерес к производству метанола на аммиачных установках.

Основанием перехода от аммиака к метанолу является то, что производство аммиака/карбамида - развитая отрасль индустрии повсюду в мире. В развитых странах потребность в этих продуктах имеет или постоянный характер, или падает. В результате этого большое количество заводов работает на сниженной мощности.

Эксплуатация установки ниже максимальной мощности нежелательна, так как расход сырья и амортизационные отчисления на него остаются постоянными, следовательно, эффективность установки будет понижаться. В этой ситуации необходимо рассмотреть конвертирование неиспользованных мощностей производства аммиака при их совмещении с производством метанола.

В общем, спрос на метанол, и в особенности на его производные продукты, больше чем на аммиак.

В зарубежных странах (Великобритания, США,Германия и др.) существует практика совмещенных процессов получения аммиака и метанола. Отечественная практика не имеет примеров совмещенного производства аммиака и метанола.

Метанол является одним из важнейших продуктов органического синтеза. В связи с расширением сферы его применения, в настоящее время к этому продукту проявляется особый интерес. Метанол является сырьем для получения таких важных продуктов, как формальдегид, уксусная кислота, метилгалогениды, метиламиды. Метанол применяется как метилирующий агент (например, для получения диметилтерефталата, метилметакрилата, метилацетата, метиланилина), как растворитель для красителей и лекарственных средств, как добавка к топливам (теплотворная способность метанола примерно вдвое меньше, чем у бензина, но метанол обладает высоким октановым числом). Он может применяться в качестве топлива на электростанциях, как заменитель автомобильного бензина или в смеси с ним.

В последние годы значительно расширяется использование метанола для производства метилтретбутилового эфира (МТБЭ), применяемого в качестве антидетонационной добавки к бензину [5].

Метанол замечателен тем, что после истощения нефтяных запасов он может стать исходным сырьем для синтеза почти всего ассортимента продуктов, которые дает современная нефтехимия.

Широкие возможности использования метанола обусловлены, в частности, относительной простотой его получения, разнообразием источников сырья (синтез-газ для производства метанола может быть получен переработкой природного газа, угля, тяжелых остаточных нефтяных фракций, отходов различных производств).

Спрос на метанол будет увеличиваться в связи с тем, что в последние годы появились новые разработки с использованием метанола в качестве топлива в, так называемых, топливных элементах. В январе 2001 г. второй в мире производитель мобильных телефонов - компания Motorola - сообщила об открытии, сделанном учеными в лаборатории компании и в Национальной лаборатории в Лос-Аломосе (США).

Разработана миниатюрная батарейка, которая может заменить собой все существующие традиционные батарейки в лэптонах, сотовых телефонах и других устройствах.

Новые миниатюрные элементы используют метанол. При взаимодействии метанола с кислородом воздуха вырабатывается электроэнергия.

В качестве катализатора в метаноловом элементе прямой реакции используется обычно смесь платины и рутения.

Автомобильная компания FORD разработала модель автомобиля с двигателем, использующим новую технологию THINK FC5 из топливного элемента на метаноле. Об этом компания THINK, являющаяся предприятием компании FORD Motor Company, сообщила в январе 2000 года.

Ожидается повышение роли государств Ближнего и Среднего Востока, а также Африки как поставщиков метанола на мировой рынок. Их совокупный экспорт данного товара, как прогнозируют [6], увеличится с 2053 тыс.т в 1990г. до 4430 тыс.т в 2001году. Вывоз его из Канады, соответственно, возрастет с 1489 тыс. до 1836 тыс.т.

Государства Центральной и Южной Америки, чей экспорт относительно невелик (в 1990г. в целом 700 тыс.т), к 2001г. станут крупными экспортерами метанола. Предполагается, что в 2001г. объем их экспорта достигнет 2340 тыс.т [6].

В таблице 1.1 приведены данные по мировому производству и потреблению метанола по 2005 г.

Таблица 1.1 Мировое производство и потребление метанола (мт).