Материал для организации дистанционного изучения темы по химии "Производство аммиака и метанола".

Задание.

Ознакомьтесь с материалом, сделайте подробный конспект и выполните тест.

Производство аммиака и метанола.

Любое химическое производство состоит из отдельных взаимосвязанных процессов-стадий: подготовка сырья и подвод реагирующцих веществ в зону реакции — химические процессы — отвод продуктов и непрореагировавших веществ из зоны реакции.

Сравним два химических производства: синтез аммиака и синтез метанола. Оба процесса очень похожи по условиям их проведения и источникам сырья. Синтез осуществляют на аналогичных установках, которые часто монтируют на одном предприятии.

Все аппараты этих производств максимально герметичны; используется только энергия экзотермических реакций. Благодаря циклической (замкнутой) схеме синтеза эти производства служат примером малоотходных технологий, почти не имеющих выбросов в окружающую среду. Затраты на производство существенно снижены благодаря организации непрерывного процесса: исходные вещества постоянно поступают в реактор, а продукты постоянно из него выводятся. Непрерывность процесса позволяет полностью его автоматизировать.

Ознакомиться с подробным описанием синтеза аммиака вы можете пройдя по ссылке (https://www.youtube.com/watch?v=GSDt6s5oL2c).

Среди органических продуктов метанол играет весьма важную роль. Его промышленное производство организовано во всех экономически развитых странах и принадлежит к числу наиболее динамично развивающихся процессов.

Источники получения метанола

Для предохранения реакторов синтеза от водородной коррозии, а также для уменьшения образования Fe(CO)₅, который при разложении выделяет мелкодисперсное железо, катализирующее побочные реакции, реакционные устройства выполняют из легированных сталей.

Технологическая схема классического процесса получения метанола.

Схема синтеза метанола:
1 — скруббер; 2 — адсорбер; 3 — теплообменник; 4 — реактор синтеза; 
5 — холодильник; 6 — сепаратор; 7, 8 — ректификационные колонны К-7 и К-8;
I — синтез-газ; II — вода; III — реакционные газы; IV — метанол-сырец;
V — диметиловый эфир; VI — метанол; VII — высшие спирты

Дальнейшее использование аммиака и метанола.

Производство аммиака и производство метанола считаются наиболее передовыми с точки зрения химической технологии. Аммиак в дальнейшем используют для получения азотной кислоты, которая идет на производство удобрений, лекарств, красителей, пластмасс, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Большое количество аммиака расходуется на получение мочевины, являющейся прекрасным азотным удобрением, да и сам жидкий аммиак и его водный раствор — это жидкие удобрения. На легком сжижении и последующем испарении с поглощением теплоты основа- но применение аммиака в холодильных установках.

Метанол используют для получения большого количества разных органических веществ, в частности формальдегида и метилметакрилата, которые используют в производстве фенолоформальдегидных смол и полиметилметакрилата (органического стекла) соответственно. Помимо этого метанол используют как растворитель, экстрагент, а в ряде стран – в качестве моторного топлива, так как добавка его к бензину повышает октановое число топлива и снижает количество вредных веществ в выхлопных газах.

Тестовая работа для закрепления материала

1. В какой части установки для синтеза аммиака происходит превращение азотоводородной смеси в аммиак?

А) холодильник

Б) компрессор

В) сепаратор

Г) колонна синтеза

1. Где создается необходимое давление для начала синтеза аммиака?

А) сепаратор

Б) компрессор

В) колонна синтеза

1. Установите соответствие между получаемым продуктом и его дальнейшем использовании в производстве различных соединений.

1. В какой части установки для синтеза метанола происходит выделение высших спиртов?

А) реактор синтеза

Б) сепаратор

В) холодильник

Г) ректификационная колонна

1. Почему производство метанола и аммиака является примером малоотходных технологий?