Разработка техники и технологии термохимической переработки влажных древесных отходов в метанол

• Автор: Хисамеева, Альбина Рашидовна
• Шифр специальности: 05.21.05, 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЛАЖНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В МЕТАНОЛ
1.1 Классификация и методы переработки древесных отходов
1.2 Аппаратурное оформление процессов термохимической переработки влажных древесных отходов путем газификации
1.3 Современное состояние метанольного производства
1.4. Технологиии оборудование метанольного производства Выводы
Глава2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬПРОЦЕССА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЛАЖНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В МЕТАНОЛ
2.1. Физико-химические процессы термохимической переработки влажных древесных отходов в метанол
2.2. Формализация процессатермохимической переработки влажных древесных отходов в метанол
2.3. Математическая модель совмещенных процессов газификации влажных древесных отходов и каталитического синтеза метанола
2.4.Алгоритм расчета математической модели процесса термохимической переработки влажных древесных отходов в метанол Выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЛАЖНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В МЕТАНОЛ
3.1. Экспериментальный стенд для исследования совмещенных процессов газификации влажных древесных отходов и каталитического синтеза метанола

3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.3. Анализ результатов экспериментальных данных
Выводы
Глава 4. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЛАЖНЫХ
ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В МЕТАНОЛ
4.1. Описание опытно-промышленной установки термохимической переработки влажных древесных отходов в метанол
4.2. Инженерный и конструкторский расчет установки
4.4 Техническое оснащение разработанной установки
4.5. Анализ экономической эффективности от внедрения опытно-промышленной установки
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Статистическая обработка экспериментальных данных Приложение 2. Техиико-технологические и тепловые расчеты основного и
вспомогательного оборудования опытно-промышленной установки
термохимической переработки влажных древесных отходов в метанол Приложение 3. Акт внедрения
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы
В настоящее время в рамках направления рационального природопользования актуальной проблемой является переработка влажных древесных отходов, которые в огромных количествах скапливаются не только на территориях деревообрабатывающих предприятий, но и на лесосеках и лесхозах по всей России. Возможна переработка влажных отходов путем сжигания в печах для получения только тепловой энергии, требующая дополнительных затрат на предварительную сушку таких отходов. В связи с этим, переработка влажных древесных отходов в тепловую энергию имеет низкую эффективность. При выработке метанола появляется возможность утилизации тепла химической реакции и повышения тем самым эффективности процесса переработки таких отходов. При правильном подходе к использованию лесных ресурсов из древесных отходов можно получить возобновляемый сырьевой ресурс. Поэтому очень важным является разработка технологии термохимической переработки путем газификации древесных отходов, позволяющая помимо полной утилизации отходов получить синтез-газ, который в дальнейшем можно использовать в химической промышленности.
Синтез-газ (смесь оксида углерода и водорода) является исходным сырьем для ценных химических продуктов, в том числе метанола. В известных технологиях процесс производства метанола осуществляется конверсией природного газа в синтез-газ с последующим каталитическим синтезом метанола.
Наиболее эффективным методом переработки влажных древесных отходов является использование генераторного газа, полученного путем газификации древесных отходов, в качестве сырья для получения метанола. Получаемый при этом газ не содержит примесей серы. Однако при

занимаются сами производители, появление новых производств позволит увеличить перерабатывающие мощности. Повышение объема отечественной продукции на российском рынке позволит повысить темпы формирования рынка продуктов переработки, создаст условия для повышения доходов компании и бюджетов, а также повысит технологический уровень газохимического комплекса страны и решит экологическую проблему с древесными отходами.
В-третьих, устройство метанольного рынка в России, значительно усиливает риски формирования дефицита метанола особенно в удаленных районах. Это обусловлено ориентацией производителей на внешний рынок, значительным собственным потреблением при переработке метанола, а также приоритетным положением крупных промышленных потребителей.
Такая проблема может быть решена через развитие программы строительства заводов малой мощности прямо на лесозаготовках и деревообрабатывающий промышленностях.
1.4. Технологии и оборудование метанольного производства
Одной из главных мировых тенденций в производстве метанола является переход на мегаустановки, которые в большом количестве стали строится в период 1990-2006 гг. Мощность установок увеличилась с 1500 тонн в сутки до 5000 тонн. Одним из примеров такого рода производств служит завод в Тринидаде, построенный One Synergy Alliance (Johnson Matthey Catalysts and Davy Process Technology). На заводе действует установка M5000 и используется традиционный паровой риформинг метана.