Курсовая с практикой на тему Управление проектом создания производства метанола

Содержание:

Введение. 2

Глава
1. Теоретические аспекты производства метанола. 4

1.1
Основной способ получения метанола. 4

1.2
Производство метанола из древесины.. 6

Глава
2. Управление проектом по созданию производства метанола. Обоснование
управленческих решений. 9

Глава
3. Технико-экономическая оценка проекта по созданию производства метанола  16

Заключение. 21

Список
использованной литературы.. 22

Введение:

Метанол-это прозрачное жидкое
химическое вещество, растворимое в воде и легко биоразлагаемое, состоящее из
четырех частей водорода, одной части кислорода и одной части углерода, и
является самым простым членом группы органических химических веществ, называемых
спиртами. Сегодня метанол чаще всего производится в промышленных масштабах с
использованием природного газа в качестве основного сырья. Метанол используется
для производства других химических производных, которые, в свою очередь,
используются для производства тысяч продуктов, которые касаются нашей
повседневной жизни, таких как строительные материалы, пены, смолы, пластмассы,
краски, полиэстер и различные медицинские и фармацевтические продукты. Метанол
также является экологически чистым и биоразлагаемым топливом. Все чаще
экологические и экономические преимущества метанола делают его привлекательным
альтернативным топливом для питания транспортных средств и судов, приготовления
пищи и отопления домов.

Метанол может быть изготовлен
практически из всего, что является или когда-либо было растением. Это включает
в себя общие ископаемые виды топлива, такие как природный газ и уголь. Его
можно также использовать как возобновляемые ресурсы колебаясь от биомассы к
газу места захоронения отходов. Метанол также может быть изготовлен из
отработанного CO₂ из атмосферы для производства электроэнергии и
технологии. С его разнообразием производства сырья и множеством применений,
неудивительно, что метанол был одним из наиболее широко используемых
промышленных химикатов в мире с 1800-х годов.

Сегодня метанол, как правило,
производится в промышленных масштабах с использованием природного газа в
качестве основного исходного сырья. Метанольный завод мирового масштаба
производит 5000 метрических тонн в день-600 миллионов галлонов / 2,3 миллиарда
литров в год — путем реформирования природного газа с помощью пара и
последующего перевода полученного синтез-газа в жидкий метанол. Но этот
простейший спирт может быть изготовлен из гораздо большего количества сырья,
включая уголь, биомассу, твердые бытовые отходы, биогаз, отходы CO2 и даже
возобновляемую электроэнергию. Производство метанола является «перспективным
доказательством» перехода на устойчивые виды топлива и химических веществ.

Промышленное масштабное
производство сверхнизкоуглеродного возобновляемого метанола уже ведется в
Исландии, Нидерландах и Канаде. Например, в Исландии компания Carbon Recycling
International занимается улавливанием и реакцией CO2 из геотермальной
энергетики с возобновляемым водородом, полученным электролизом в возобновляемый
метанол. В Нидерландах BioMCN преобразует биогаз в усовершенствованный
биометанол второго поколения. В Канаде биометанол производится из твердых
бытовых отходов производства компании Enerkem. Возобновляемый метанол полностью
смешивается с обычным метанолом и предлагает высоко масштабируемый
возобновляемый жидкий топливный и химический путь.

Цель работы: Создание проекта по
производству метанола

Для достижения поставленной цели
необходимо решить ряд задач:

1. Изучить теоретические аспекты
производства метанола

2. Создать проект по производству
метанола. Обосновать управленческие решения

3. Дать технико-экономическую оценку проекту по
созданию производства метанола. 

Заключение:

Главное преимущество биометанола в
том, что сырье, используемое для его производства относится к так называемому
возобновляемому виду. Растения можно выращивать каждый год, в отличие от нефти,
которую добывают из земли. Ресурсы нефти не безграничны, а производство
культурных растений — процесс теоретически относящейся к полезным ископаемым.
Поиски возобновляемого сырья для производства альтернативного топлива — крайне
актуальная и перспективная стратегия.

На данный момент о полном переходе
на топливо растительного происхождения речи не идет, хотя многие транспортные
компании в США и Европе проводят эксперименты по длительной эксплуатации
автомобилей из своих парков на биометаноле.

На данный момент экспериментально доказано, что, смесь
из 10-30% биометанола и 90-70% дизельного топлива не наносит никакого ущерба
дизельному двигателю. Кроме того, использование смеси с биометанолом
способствует снижению уровня вредных выбросов в атмосферу. В некоторых странах
с развитым сельским хозяйством (Аргентина, Бразилия) биометанол применяется в
смеси как с дизельным топливом, так и с бензином. Недостаток биометанола, не
позволяющий использовать его в чистом виде — существенное повышение вязкости
при температуре ниже +15 градусов. 

Фрагмент текста работы:

Синтез-газ (Syngas) получают из
природного газа. Природный газ десульфурируется путем пропускания через него
активированного угля, предварительно нагретого и смешанного с паром и
CO2 под давлением 2 атм. CO2, необходимый для проведения реакции, получают
путем сжигания природного газа в избытке воздуха.

CH ₄ + 2O ₂ (воздух) → CO₂ +
H₂O

3CH₄ + CO₂ + 2H₂O → 4CO
+ 8H₂

Углеводородное сырье смешивают с
паром и подают в печь риформинга, никелевый катализатор упаковывают в его
вертикальные трубы диаметром 3-4 дюйма и длиной 20-25 футов. Тепло
для эндотермической реакции подается горелками путем сжигания
топливного газа. Температура реакции поддерживается в диапазоне 700
-1000OC; для труб используется высокотемпературная легированная сталь, а вся
стальная стенка печи футерована огнеупором. Скорость космоса 500-600 Kg / hr
поддержана в пробках реформатора. Отходящий газ риформера охлаждается до
35 ^oC и нагнетенный к горячей системе scrubbing карбоната
калия для того чтобы извлечь CO₂ .

Метанол из синтез-газа:

Ниже приведена упрощенная
технологическая схема получения метанола из синтез-газа. Водород и
монооксид углерода в мольном соотношении 2,25(на 12% больше теоретического)
сжимают до 3000-5000 фунтов на квадратный дюйм, смешивают с рециркулирующим
газом и подают в конвертер высокого давления. Обычно используется
внутренний предварительный нагрев. Реактор имеет медную футеровку и
содержит смешанный катализатор из оксидов цинка, хрома , марганца
или алюминия. Температура поддерживается на уровне 300-375℃ за счет правильной
пространственной скорости и конструкции теплообмена [2].

Реакция сильно экзотермична и протекает
с уменьшением объема. Таким образом, повышенное давление привело
бы к более благоприятному равновесию (принцип Ле Шателье). Выходящие газы
охлаждают теплообменом с реагентами, затем с водой до 0-20℃ и
затем конденсируют в конденсаторах высокого давления, где метанол
конденсируется при 3000-4000 фунтов на квадратный дюйм. Жидкий метанол
отводится, а остаточные газы рециркулируются. Метанол конденсируется под
полным рабочим давлением, чтобы максимизировать выходы (конверсия 50%за
проход). Жидкий метанол разгерметизируют, очищают перманганатом для
удаления следов кетонов, альдегидов и других подобных примесей, направляют в
стриппер для удаления легких концов, таких как диметиловый эфир, и в
ректификаторы для отделения метанола от соединений с более высокой
молекулярной массой . Метанол из стриппера на перегонке дает 99%
чистого метанола. Выход составляет около 98% с рециркуляцией. В
качестве побочных продуктов получают диметиловый эфир (1-2%) и высшие спирты,
такие как Н-пропанол и изопропанол (0,3-0,5%).