На пути к заводам

ЗаводВкратце об этом можно было бы сказать так: найден сравнительно простой спо­соб получения высших спиртов из дешевого сырья — природного газа. Однако в этой работе, приведшей к созданию успешно действующей опытной установки, немало такого, о чем стоит рассказать подробнее. Но сначала

НЕСКОЛЬКО СЛОГ О ВЫСШИХ СПИРТАХ

Они не принадлежат к органическим со­единениям, ошеломляющим сложностью строения молекул, и отличаются от винного спирта лишь числом атомов углерода: в мо­лекуле винного спирта их два, а в молекулах высших спиртов — восемь и более. Однако когда с развитием производства пластмасс, синтетических волокон, моющих средств и других химических продуктов появилась по­требность в высших спиртах, оказалось, что получать их в больших количествах — зада­ча довольно сложная. В природе многие из высших спиртов не встречаются вовсе. Син­тезировать их из низших спиртов экономи­чески невыгодно.

Дать промышленности дешевое сырье для производства высших спиртов — значит стимулировать выпуск пластмасс, моющих средств, а также поверхностноактивных веществ, применяемых при флотации руд. Поиски сырья и методики получения деше­вых спиртов в течение ряда лет велись в Институте нефтехимического синтеза. После того, как одна из методик была раз­работана и внедрена в практику, центр тяжести исследований переместился в сто­рону поисков наиболее дешевого способа синтеза высших спиртов и проблемы сырья, которая с точки зрения и технологии и особенно экономики бесспорно

ОСНОВА ОСНОВ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Теоретически высшие спирты, как и очень многие другие органические соедине­ния, можно получить из водорода и окиси углерода. Выбор именно этих газов не случаен: они образуются при обработке паро-кислородной смесью метана, содер­жащегося в огромных количествах в при­родных горючих газах.

Метан является исходным сырьем для производства метанола (так называют син­тетический метиловый спирт) и многих других соединений. Естественно было подумать и о возможности получения высших спиртов из доступного и дешевого природного газа.

Такая возможность подготовлялась дав­но, еще в лаборатории синтеза жидких топлив, созданной в середине сороковых годов в системе Академии наук.

Синтезируя при помощи сравнительно дешевого железною катализатора из водо­рода и окиси углерода жидкое топливо, сотрудники этой лаборатории получали в зависимости от температуры и давления то преимущественно углеводороды, то высшие спирты. Этот факт был отмечен, исследова­тели не пожалели сил на то, чтобы устано­вить, при каких условиях железный катали­затор начинает переработывать исходный материал главным образом в высшие спирты.

К 1958 г. лабораторная стадия исследо­ваний была закончена и пришло время пе­ренести работу на завод, испытать процесс синтеза высших спиртов из водорода и окиси углерода в полупромышленном мас­штабе. Тогда и возникла на Новомосков­ском химическом комбинате опытная уста­новка. Продукция ее пока ничтожно мала по сравнению с заводскими установками — всего несколько ведер спиртов в сутки. Од­нако для сотрудников Института нефтехи­мического синтеза, а также помогавших им работников комбината — это большой ус­пех. Ведь от момента пуска установки до начала ее устойчивой работы лежал трудный

ПУТЬ ДЛИНОЙ В НЕСКОЛЬКО ЛЕТ

Созданный еще в тридцатые годы Ново­московский химический комбинат пережи­вает полосу бурного роста и обновления. За годы семилетки здесь появилось столько новых цехов и установок, что из них можно было бы составить несколько заво­дов обычного масштабе Стали привычны­ми для комбината и опытные производства: ученые находят здесь богатый опыт, квали­фицированные кадры, испытанных команди­ров производства, крепкую материальную базу, наконец, великолепную техническую библиотеку и учебный комбинат.

К тому времени, когда ученые пришли на завод, опытная установка представлялась им в виде колонны, пронизанной стальны­ми трубками, между которыми насыпан ка­тализатор.

Катализатор у исследователей был. И колонну им предоставили сразу же. Нахо­дилась она в метанольном цехе. Здесь при определенном давлении и определенной температуре в присутствии специальных метанольных катализаторов мощные завод­ские установки превращают окись углерода и водород в метанол — СН3ОН. Опытная установка должна была при ином давлении, иной температуре превратить эти же газы в высшие спирты.

Установка была построена, пущена и… начала работать с большими перебоями. При попытках довести ее производитель­ность до уровня, достигнутого в лаборато­рии, происходили многочисленные «тепло­вые вспышки»: температура в зоне реакции повышалась до 600—700 градусов, катали­затор спекался и дезактивировался…

У меня важное «преимущество» перед учеными: я могу рассказывать об этом за­гадочном явлении уже зная, чем оно объ­ясняется. Им же пришлось докапываться до сути вещей. Она заключалась в том, что нагревание газа ускоряет синтез высших спиртов — а реакция синтеза экзотермична, идет с выделением тепла, и температу­ра газа становится еще выше. Этот «цеп­ной» процесс и приводит к неизбежному результату — к тепловой вспышке.

В действующей установке для синтеза высших спиртов трубок нет. Один из ва­риантов «трубчатой» конструкции мне по­казали лежащим на опорных балках метанольного цеха — высоко под потолком. Скоро он будет передан в музей комбина­та как память о тупиковом направлении поиска.

Теперь в колонне сделаны «полки» — две колосниковые решетки, на которые на­сыпают катализатор. Трубчатая насадка ликвидирована. Отводит тепло широкая струя газов, проходящих сквозь колонну с такой скоростью, чтобы температура внутри нее поддерживалась в нужных пре­делах. В этих условиях колонна работает с проектной производительностью устой­чиво, без всяких нарушений теплового ре­жима.

Колонна установлена в самом конце цеха. Готовые продукты собираются в цистерну, находящуюся на открытом воз­духе, а из нее перекачиваются для окон­чательной обработки в соседнее поме­щение.

В тот день, когда я осматривал опытную установку, контрольно-измерительный при­бор отметил пером-самописцем на листе миллиметровой бумаги довольно резкое отклонение температуры от заданного ре­жима — на ровной линии появился опасный зубец. Однако никто не поспешил к колон­не, чтобы открыть один вентиль, закрыть другой, нажать какую-то кнопку, вообще принять необходимые меры. Все сделалось как бы само собой, обо всем позаботились автоматические приборы регулирования ре­жима реакции. Опытная установка полно­стью автоматизирована. Более того — опти­мальный режим ее работы помогли найти вычислительные машины Сибирского отде­ления Академии наук СССР. И надо думать, что все «потомки» колонны, которые скоро появятся на химическом комбинате в Ново­московске, будут работать на столь же вы­соком техническом уровне.

С. ВЛАДИМИРОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>