Wybrane procesy oparte na gazie syntezowym



Podobne dokumenty
PROCESY OPARTE NA WĘGLU

PROCESY OPARTE NA WĘGLU ANNA SKWIERAWSKA

Kierunki chemicznejprzeróbki frakcji ropy naftowej. Destylacja ropy naftowej. Proces oligomeryzacji. Proces alkilowania. Proces oligomeryzacji

Otrzymywanie paliw płynnych z węgla

Otrzymywanie wodoru M

o skondensowanych pierścieniach.

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli... XIII VII

Pochodne węglowodorów, w cząsteczkach których jeden atom H jest zastąpiony grupą hydroksylową (- OH ).

Elementy chemii organicznej

Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

Plan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy. Dział Zakres treści

Węglowodory poziom podstawowy

Zadanie 4. Mrówczan metylu ma taki sam wzór sumaryczny jak: A. octan etylu. C. kwas mrówkowy. B. octan metylu. D. kwas octowy.

I. Węgiel i jego związki z wodorem

Nazwisko...Imię...Nr albumu... ZGAZOWANIE PALIW V ME/E, Test 11 (dn )

Przedmiotowy system oceniania z chemii kl. III

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy 3b. Gimnazjum Publicznego im. Jana Pawła II w Żarnowcu. na rok szkolny 2015/2016

Przedmiotowy system oceniania dla uczniów z obowiązkiem dostosowania wymagań z chemii kl. III

Prof. dr hab. inż. Jolanta Grzechowiak-Milewska Długołęka, ul. Świerkowa 19, Długołęka

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

PARLAMENT EUROPEJSKI

Chemia organiczna. Zagadnienia i przykładowe pytania do kolokwiów dla Biotechnologii (I rok)

Treść podstawy programowej

Lista materiałów dydaktycznych dostępnych w Multitece Chemia Nowej Ery dla klasy 7

Spis treści 1. Struktura elektronowa związków organicznych 2. Budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych

Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych

Oleje napędowe. Produkcja

1. REAKCJA ZE ZWIĄZKAMI POSIADAJĄCYMI KWASOWY ATOM WODORU:

Eter Dimetylowy ze Źródeł Odnawialnych

Regulamin Przedmiotowy. XII Wojewódzkiego Konkursu Chemicznego. dla uczniów szkół gimnazjalnych województwa świętokrzyskiego

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

Wymagania edukacyjne z chemii oraz sposoby sprawdzania wiedzy i umiejętności

Spis treści. Wstęp 11

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy III gimnazjum. Zespół Szkoły Podstawowej i Gimnazjum w Czarnym Dunajcu

Plan wynikowy z chemii do klasy III gimnazjum w roku szkolnym 2017/2018. Liczba godzin tygodniowo: 1.

Przemysłowe procesy katalityczne Gaz syntezowy

ZWIĄZKI MAGNEZOORGANICZNE. Krystyna Dzierzbicka

PRZEDMIOTOWE ZASADY OCENIANIA Z CHEMII W ODDZIAŁACH GIMNAZJALNYCH. 1. Każdego ucznia ocenia nauczyciel chemii, czasami wspólnie z uczniami.

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

KONKURS PRZEDMIOTOWY CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM

ZWIĄZKI WĘGLA Z WODOREM 1) Uzupełnij i uzgodnij równania reakcji spalania całkowitego alkanów, alkenów i alkinów.

b) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej

Plan wynikowy i wymagania edukacyjne w klasie 3 gimnazjum. Węgiel i jego związki z wodorem. Wymagania edukacyjne. Tytuł rozdziału w podręczniku

Test diagnostyczny. Dorota Lewandowska, Lidia Wasyłyszyn, Anna Warchoł. Część A (0 5) Standard I

Węgiel i jego związki z wodorem

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13) B1

Materiały dodatkowe kwasy i pochodne

Warszawa r. Grupa Azoty S.A.

Konspekt lekcji chemii w klasie III gimnazjum. Temat: Węglowodory i pochodne węglowodorów powtórzenie wiadomości.

WZÓR RAPORTU DLA RADY MINISTRÓW

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Cz. I Stechiometria - Zadania do samodzielnego wykonania

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

l. Węgiel i jego związki z wodorem

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

WĘGLOWODORY POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI

4. ODAZOTOWANIE SPALIN

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

KLASA TRZECIA. Węgiel i jego związki z wodorem 1. Poznajemy naturalne źródła węglowodorów. Wymagania edukacyjne. Tytuł rozdziału w podręczniku

Bezemisyjna energetyka węglowa

Wymagania edukacyjne chemia klasa 3 gimnazjum. Węgiel i jego związki z wodorem. Wymagania edukacyjne. Tytuł rozdziału w podręczniku


Gazy rafineryjne w Zakładzie Produkcyjnym PKN ORLEN SA w Płocku gospodarka gazami rafineryjnymi

XXI Regionalny Konkurs Młody Chemik FINAŁ część I

Pozyskiwanie wodoru na nanostrukturalnych katalizatorach opartych o tlenki żelaza

I KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO. Imię i nazwisko Szkoła Klasa Nauczyciel Uzyskane punkty

PL B1. UNIWERSYTET IM. ADAMA MICKIEWICZA W POZNANIU, Poznań, PL BUP 24/17

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

Wymaganie edukacyjne z chemii z uwzględnieniem działów programowych

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

LIGA PRZEDMIOTOWA - zakres materiału z chemii RUNDA II Klasa I 1. Definiowanie pojęć chemicznych: - reakcja wymiany, analizy i syntezy - utlenianie -

DZIAŁ 7: BUDOWA MATERII OCENA ŚRÓDROCZNA

CHEMIA klasa 3 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

Przemysłowe procesy katalityczne część II Kataliza kompleksami metali. Hydroformylowanie olefin (synteza oxo) Uwodornienie olefin

podstawowa/chemia/jak-zmienia-sie-podreczniki-dostosowane-do-nowej-podstawy-

uczeń opanował wszystkie wymagania podstawowe i ponadpodstawowe

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

1. Określ, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji syntezy pary wodnej z pierwiastków przy zwiększeniu objętości zbiornika reakcyjnego:

Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.

OTMAR VOGT, JAN OGONOWSKI *, BARBARA LITAWA. Streszczenie

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII

Sprawdzian 1. CHEMIA. Przed próbną maturą. (poziom rozszerzony) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 32. Imię i nazwisko ...

CHEMIA 10 WĘGLOWODORY I ICH FLUOROWCOPOCHODNE. ALKOHOLE I FENOLE. IZOMERIA. POLIMERYZACJA.

Wymagania edukacyjne niezbędne do otrzymania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych z chemii dla klasy VIII

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI. z dnia 9 grudnia 2008 r. w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych. (tekst jednolity)

WĘGLOWODORY. Uczeń: Przykłady wymagań nadobowiązkowych Uczeń:

Grupa karbonylowa. Grupa karbonylowa to grupa funkcyjna, w której atom tlenu połączony jest z atomem węgla podwójnym wiązaniem

RAF-2. Sprawozdanie o produkcji i obrocie produktami naftowymi. w jednostkach naturalnych tony

1. Katalityczna redukcja węglowodorów zawierających wiązania wielokrotne

TECHNOLOGIA CHEMICZNA

Wodór z etanolu. C2H5OH + 3H2O 2 CO2 + 6H2 (ΔH = +347,4 kj/mol)

Transkrypt:

Wybrane procesy oparte na gazie syntezowym Produkcja gazu syntezowego z gazu ziemnego i lekkich węglowodorów Dr hab. inŝ. Anna Skwierawska Przygotowanie surowca metan Usunięcie zanieczyszczeń stałych Metody mokre metody suche Usuniecie wody procesy absorpcyjne procesy adsorpcyjne Usuniecie zanieczyszczeń kwaśnych procesy absorpcyjne procesy adsorpcyjne dgazolinowanie metoda absorpcyjna metoda kompensacyjna metoda niskotemperaturowa metoda niskotemperaturowa poprzez rektyfikację Konwersja katalityczna gazu ziemnego Surowiec Zawartość siarki < 0,5 mg/m 3 Zawartość alkenów < 1% Jednostopniowe odsiarczanie adsorpcyjne (Zn + Cu) Ciśnienie 2 3 MPa Temperatura 260 350 C Dwustopniowe w przypadku frakcji benzynowych Pierwszy stopień katalityczne hydroodsiarczanie (katalizator CoMo) Ciśnienie 2 3 MPa Temperatura 350 400 C Drugi stopień adsorpcja 2 S na Zn Konwersja węglowodorów lekkich z parą wodną Surowce: metan, etan, propan, nbutan, gaz płynny i benzyna lekka Parametry: temperatura 700 900 C; ciśnienie 3 4 MPa katalizator Ni K 2 /Al 2 3 ; nadmiar pary wodnej 2 3 w stosunku do ilości stechiometrycznej C 4 + 2 C + 3 2 C + 2 C 2 + 2 C + 2 C + 2 Konwersja utleniająca węglowodorów lekkich z parą wodną Parametry procesu: Budowa reaktora: C 4 + 2 C + 3 2 C 4 + 0,5 2 C + 2 2 2C C + C 2 C 4 + C 2 2C + 2 2

Zgazowanie pozostałości z przeróbki ropy naftowej Proces Texaco 1. Surowiec płynny w temp. 200 300 C 2. Ciśnienie 8 15 MPa 3. Temperatura 1300 1500 C 4. Czynnik zgazowujący: para wodna i 95% tlen 5. Bezpośrednie chłodzenie 6. Metoda Rectisol 7. Absorpcja sadzy w benzynie Proces Shell 1. Surowiec płynny w temp. 200 300 C 2. Ciśnienie 8 MPa 3. Temperatura 1300 1500 C 4. Czynnik zgazowujący: para wodna i 95% tlen 5. Chłodzenie przeponowe 6. Metoda Sulfinol 7. Absorpcja sadzy woleju Skład gazu syntezowego w zaleŝności od uzytego surowca Składniki surowego gazu [% v/v] C 2 C 2 C 4 N 2 2 S CS 2 : C Gaz ziemny 13,0 76,0 9,0 2,0 5,85 benzyna 15,0 71,0 12,0 2,0 4,75 Pozostało ść z destylacji próŝniowe j 48,6 45,9 4,0 0,5 0,8 0,05 0,94 asfalt 48,2 44,7 4,6 0,6 1,6 0,06 0,93 Rozdzielanie składników gazu syntezowego Metoda niskotemperaturowa Absorpcja tlenku węgla(iv) Adsorpcja resztkowego tlenku węgla(iv) i wody Wykroplenie metanu i tlenku węgla(iv) w temperaturze 180 C i pod ciśnieniem 4 MPa. 4. Destylacja tlenku węgla(iv) pod ciśnieniem 5 MPa Światowa konsumpcja wodoru Przewidywane zuŝycie wodoru w 2013 to 478 mld m 3 Roczny wzrost 3,5% Światowa konsumpcja wodoru w 2008 Metoda absorbcyjna Wodne roztwory soli miedzi(i) Roztwory bezwodne sole miedzi(i) np. w toluenie Warunki procesu absorbcji Temperatura 25 C Ciśnienie 2 MPa Desorpcja Temperatura 100 C Ciśnienie 0,1 0,4 MPa 18% 22% 30% 30% Ameryka Pn Azja i Pacyfik Europa Inne Proces hydroformylowania synteza oxo Proces hydroformylowania synteza oxo 1. Dysocjacja kompleksu z odszczepieniem C (16e) 2 Co(C) 4 2 Co(C) 3 + C 5. Przegrupowanie wewnętrzne polegające na wbudowaniu jednej cząsteczki C (16 e). 2. Powstanie kompleksu π (18 e) RC=C 2 RC 2 C 2 Co(C) 4 RC 2 C 2 CCo(C) 3 2 Co(C) 3 + RC=C 2 Co(C)3 3. Reakcja insercji (16 e) 6. Utleniająca addycja wodoru do atomu metalu (18 e). RC=C 2 RC 2 C 2 Co(C) 3 + RCC 3 Co(C) 3 Co(C) 3 4. Przyłączenie C z wytworzeniem alkilotetrakarbonylku kobaltu (18 e) RC 2 C 2 Co(C) 3 + C RC 2 C 2 Co(C) 4 RC 2 C 2 CCo(C) 3 7. Rozkład kompleksu (16 e). RC 2 C 2 CCo(C) 3 RC 2 C 2 CCo(C) 3 RC 2 C 2 C + Co(C) 3

Proces hydroformylowania synteza oxo Proces z katalizatorem Zintegrowany proces syntezy 2etyloheksanolu (oktanolu) wskaźnik Katalizator Temperatura [ C] Ciśnienie [MPa] StęŜenie kat. [% m kat. /m alken ] Stosunek produktów n : izo Wydajność produktów [% mas.] Aldehydy Alkohole Parafiny inne kobaltowym Co(C) 4 140180 2035 0,11,0 (34):1 80 10 1 9 Kobaltowym modyfikowanym Co(C) 3 (P(nC 4 9 ) 3 ) 160200 510 0,51,0 (67):1 80 15 5 Rodowym modyfikowanym Rh(C)(PPh 3 ) 3 80120 1,52,5 <0,01 (1014):1 96 2 2 Proces dwuetapowy 1. Synteza okso C 3 C=C 2 + C + 3 2 C 3 C 2 C 2 C 90% + (C 3 ) 2 CC 10% 2. Kondensacja aldolowa N a 2C 3 C 2 C 2 C C 3 C 2 CCC 2 C 2 C 3 C 2 C 3 C 2 CC 2 C 2 C 2 C 3 2 C 2 C C 3 C 2 C=C C 2 C 2 C 3 Instalacja do produkcji alkoholi (proces okso) Kędzierzyn Zdolność produkcyjna w Europie nbutanolu + 2butanolu + 2etyloheksanolu = 1 531 000 ton rocznie W Polsce 205 000 ton rocznie Produkcja metanolu C + 2 2 C 3 = 90,73 kj/mol C 2 + 3 2 C 3 + 2 = 49,53 kj/mol Katalizator: CuZnAl 2 3 Parametry: Temperatura 200 260 C Ciśnienie 5 10 MPa Stosunek reagentów 2 : (2C + 3C 2 ) = 1 Kierunki wykorzystania metanolu w przemyśle organicznym Metoda Mobil składa się z trzech etapów: Produkcja: aldehydu mrówkowego Metyloamin Nmetylo i N,Ndimetyloaniliny Kwas octowego Estrów Związków aromatycznych Siarczanu dimetylu Merkaptanu metylowego Bromku metylu Chlorku metylu Produkcja: benzyny syntetycznej Eteru metylotertbutylowego Białek lefin Dodatkowo jako: rozpuszczalnik komponent paliw Gazyfikacji węgla lub konwersji gazu ziemnego (otrzymywanie gazu syntezowego) C + 2 C + 2 lub C 4 + 2 C + 3 2 Syntezy metanolu z gazu syntezowego C + 2 2 C 3 Konwersji metanolu na benzynę n C 3 (C 2 ) n + n 2

2C 3 2 C 3 C 3 2 C 2 =C 2 4C 3 3 2 C 3 7 C 3 2 C 2 5 C=C 2 5C 3 6C 3 5 2 6 2 Zalety benzyna o bardzo dobrej jakości brak związków azotu i siarki wysoka wydajność procesu 6C 3 6 2 + 3 2 Wady zawiera duren Zeolity Na + Na + + N + + + N 4 4 N 4 Na + + N 4 + 2 Si Al Si Al Si Si Si Si Si Al + 2 + Al() 3 Si Si Si Si Si 2 Si Si Si + 2 2 Si Si Katalizatory zeolitowe CENTRA KWASW ZASADWE Centra kwasowe Brønsteda kwasowe grupy hydroksylowe (mostkowe ) Lewisa Al. Sieciowe trójskordynowane, Al +, (Al x y ) (3x 2y)+, tlenki glinu pozasieciowe, inne tlenki, kationy pozasieciowe Me n+ Brønsteda Lewisa 2, Al 4 Centra zasadowe CENTRA UTLENIAJĄC REDUKUJĄCE Typu redoks (elektronoakceptorowe i elektronodonorowe) z przeniesieniem elektronu, zdolne do utworzenia rodników po adsorpcji cząsteczek. Produkty otrzymywane w procesie Mobil Produkt Węglowodory Woda C i C 2 Koks i inne Wydajność [% m/m] 36,2 63,2 0,3 Składniki frakcji węglowodorowej Gaz lekki Propan Propen Izobutan nbutan Buteny C 5 + benzyna 1,4 5,5 8,6 3,3 1,1 79,9

Synteza paliw z metanolu po polsku Patent opracowany przez zespół naukowców pod kierunkiem prof. D. Nazimka z UMS w Lublinie 1. Sztuczna fotosynteza metanolu z tlenku wegla(iv) 2. Synteza paliw 2C 2 + 4 2 2C 3 + 3 2 n C 3 (C 2 ) n + n 2 Koszt instalacji 45 mln zł Zdolność produkcyjna 25 000 ton Synteza eteru dimetylowego 1. Proces odwodnienia metanolu 2C 3 C 3 C 3 + 2 2. Z gazu syntezowego 3C + 3 2 C 3 C 3 + C 2 Parametry procesu: katalizator Ciśnienie 3 7 MPa Temperatura 250 280 C Stopień konwersji > 95% Selektywność DME > 90% Czystość DME > 99% Reakcja: Produkcja kwasu octowego Karbonylowanie metanolu C 3 + C C 3 C Surowce: Metanol Tlenek węgla(ii) Katalizator: RhCl 3, I 2 Parametry: Temperatura 180 200 C Ciśnienie 2 3 MPa = 138 kj/mol Produkcja kwasu mrówkowego 1. Jako produkt uboczny w procesie utleniania lekkich węglowodorów. 2. W reakcji hydrolizy mrówczanu metylu. C 3 + C CC 3 Η = 29,3 kj CC 3 + 2 Surowce: gaz syntezowy 50 60% C Produkt: 85% kwas mrówkowy Koszt o 70% niŝszy. C + C 3