Введение к работе
Актуальность работы. Метанол по значению и масштабам производства является одним из важнейших органических продуктов, выпускаемых химической промышленностью. Постоянное увеличение объема выпуска метанола вызвано увеличением спроса на этот продукт и постоянно возрастающим многообразием сфер его применения.
Одной из перспективных тенденций развития производства метанола является комбинирование его с производствами аммиака, водорода, оксида углерода и карбамида. В настоящее время ведутся разработки технологических схем аммиака и метанола, позволяющих изменять производительность в широких пределах. Изменение производительности достигается переводом требуемого количества реакторов из отделения синтеза метанола в отделение синтеза аммиака и из отделения синтеза аммиака в отделение синтеза метанола. При переводе из отделения в отделение требуется перезагрузка катализатора. В связи с этим для таких схем необходимы механически прочные износоустойчивые катализаторы, выдерживающие многократную загрузку и выгрузку. Существующие в настоящее время катализаторы синтеза метанола высокого давления обладают низкой механической прочностью и износоустойчивостью. Поэтому изучение и разработка высоко активных, механически прочных и стабильных в работе катализаторов является актуальной проблемой.
Цель работы. Разработка технологии низкотемпературного механически прочного медьсодержащего катализатора синтеза метанола для работы под давлением 30 МПа методом нанесения активной композиции на хромалюмоборат-ный носитель.
Научная новизна. Развиты научные основы приготовления износоустойчивого медьсодержащего катализатора синтеза метанола высокого давления. Предложена и обоснована методика приготовления катализатора внесением активной композиции на стадии формирования гранул механически прочного носителя.
Практическая ценность работы. Разработана схема процесса получения механически прочного низкотемпературного катализатора для синтеза метанола под давлением 30 МПа. Показана экономическая целесообразность (снижение затрат на изготовление оборудования, удешевление катализатора за счет уменьшения расхода оксида меди) и преимущества использования данного катализатора в промышленности. Проведены испытания полученного катализатора на опытной установке ЦХЛ НАК "АЗОТ". Показано, что полученный катали-
затор не уступает по активности и значительно превышает по механической прочности разработанный ранее катализатор ДВ-8-2.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на XVII Международной научной конференции по математическим методам в технике и технологиях (Кострома, 2004 г.), научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов Новомосковского института РХТУ им. Д.И. Менделеева (Новомосковск 2004 -2006 г.), XVIII Международной научной конференции по математическим методам в технике и технологиях (Казань, 2005 г.), XIX Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии "МКХТ - 2005" (Москва, 2005 г.), III Всероссийской научной конференции (Уфа, 2006 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, 3 тезиса докладов, получены 3 патента.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы из 148 наименований. Работа изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 10 таблиц и 3 приложения.
