Synteza metanolu na tle układu C-H-O

• Autorzy: Janiczek W.

Warianty tytułu

EN

The equilibrium of methanol synthesis as a part of the C-H-O system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Synteza metanolu może zachodzić z użyteczną wydajnością, jeżeli przez zastosowanie selektywnego katalizatora inhibitowane zostaną termodynamicznie bardziej uprzywilejowane liczne możliwe reakcje konkurencyjne. Dla takiego przypadku pokazano możliwość graficznego przedstawienia równowagowego składu fazy gazowej przy danej temperaturze i pod danym ciśnieniem, jako funkcję składu wyjściowego wyrażonego w udziałach atomowych na trójkącie Gibbsa C-H-O, albo w udziałach molowych na czworoboku H[2]-CO-CO[2]-H[2]O. Stosując podane w literaturze stałe równowagi wyliczono dla tych grafików przebieg linii jednakowych równowagowych zawartości metanolu. Z tych wykresów można odczytać, że w przypadku odpowiednio dobranych proporcji obu składników, w temperaturze 523 K, pod ciśnieniem 10 MPa, z mieszanin H[2]-CO można uzyskać maksymalnie około 42% metanolu, a z gazu złożonego z H[2] i CO[2] tylko ca 8%, a z substratu złożonego z CO i H[2]O znacząco więcej, bo około 13% metanolu. Zaproponowano eksperymentalne sprawdzenie tych odczytów.

EN

Methanol synthesis can take place with relevant performance, if the use of selective catalyst can inhibit the thermodynamically more privileged numerous possible competitive reactions. For such a case, the possibility of graphic representation of the equilibrium composition of a gaseous phase at a given temperature and under given pressure has been shown as a function of the starting composition, expressed in terms of atomic fractions on the Gibbs C-H-O triangle, or in terms of molar fractions on the H[2]-CO-CO[2]-H[2]O quadrangle. Using the, reported in literature, equilibrium constants, the lines of identical equilibrium methanol contents were calculated for these graphs. From the graphs it can be read that in the case of properly chosen ratios of both components, at a temperature of 523 K and under a pressure of 10 MPa, the H[2]-CO mixtures will yield up to 42% of methanol, the H2 and CO2 gas mixture will yield only 8%, while the CO and H[2]O composed substrate yields much more, because about 13% of methanol. Experimental checking of these results was proposed.

Słowa kluczowe

PL

metanol; równowaga; synteza; układ C-H-O

EN

C-H-O system; chemical equilibrium; metanol; synthesis

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Chemia
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 107, z. 1-Ch
• Strony: 109--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.,Rys., wz., tab., wyk

Twórcy

autor

Janiczek W.

Bibliografia

• [1] Szarawara J., Termodynamika chemiczna stosowana, WNT, Warszawa 2007.
• [2] Tomassi W., Podstawy termodynamiki chemicznej, PWT, Warszawa 1950.
• [3] Lee S., Metanol Synthesis Technology, CRC Press 1990.
• [4] Le Blanc J.R., Schneider R.V., Strait R.B., Production of Methanol [in:] Wu-Hsun Cheng and Harold H. Kung, Methanol Production and Use, Marcel Dekker, Inc., New York 1994.
• [5] Skrzypek J., Słoczyński J., Ledakowicz S., Methanol Synthesis, Science and Engineering, PWN, Warszawa 1994.
• [6] Technologia związków azotowych, praca zbiorowa, Tom 1, PWN, Warszawa 1956.
• [7] Tevebaugh A.D., Cairns E.J., Carbon Deposition Boundaries in the CHO System at Several Pressures, Journal of Chemical and Engineering Data, Vol. 10, No. 4, Oct. 1965, 359-362.
• [8] Graaf G.H., Sijtsema P.J.J.M., Stamhuis E.J., Joosten G.E.H., Chemical Equilibria in Methanol Synthesis, Chemical Engineering Science 41, 1986, 2883-2890.
• [9] Kulawska M., Termodynamika, zagadnienia katalityczne i kinetyka w procesie syntezy wyższych alkoholi alifatycznych, Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej PAN, Zeszyt Nr 10, Rozprawy Naukowe 2.2, 2008.
• [10] Chang T., Rousseau R.W., Kilpatrick P.K., Methanol Synthesis Reactions: Calculations of Equilibrium Conversions Using Equations of State, Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 25 (2), 1986, 477-481.
• [11] Lachowska M., Skrzypek J., Methanol Synthesis from Carbon Dioxide over Mn-Promoted Copper/Zinc/Zirconia Catalysts, React. Kinet. Catal. Lett. Vol. 83, No. 2, 2004, 269-273.
• [12] Ptaszek A., Grzesik M., Równowagowa konwersja ditlenku węgla w reakcji syntezy metanolu i bezpośredniej syntezie eteru metylowego w warunkach nieidealnych, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, Tom 27, zeszyt 1, Wrocław 2006, 255-263.
• [13] Skrzypek J., Krupa K., Lachowska M., Moro z H., Synteza wyższych alkoholi alifatycznych C1–6, wydajność alkoholi i skład produktu ciekłego, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, Tom 27, Wrocław 2006, 265-271.