Синтез метанола

Введение

Метанол (метиловый спирт) – простейший элемент органической химии, и одновременно основа для  производства многих бытовых и промышленных товаров, сырьевых продуктов.

В последние десятилетия за рубежом  и в нашей стране значительно  возросла потребность в метаноле. Это объясняется развитием производства формальдегида, синтетического каучука, метиламинов, диметилтерефталата, метилметакрилата, поливинилхлоридных, карбамидных смол и других многочисленных продуктов, использующих метанол в качестве сырья.

Наметилась также тенденция  использовать метанол в новых  перспективных направлениях: в качестве высокооктановой добавки к моторным топливам, при получении синтетических бензинов и уксусной кислоты, для топливно-энергетических целей и очистки .сточных вод и т. д., что обусловлено дефицитом углеводородного сырья (нефть, природный газ) и возможностью получения его из сырья неуглеводородного происхождения (уголь, сланцы, природные карбонаты и т. д.), запасы которых значительно превосходят ресурсы природного газа и нефти.

Увеличение спроса на метанол, а  также разработка новых низкотемпературных, высокоэффективных и селективных  катализаторов обусловило создание агрегатов крупной единичной мощности с учетом передовой технологии; действующие агрегаты модернизируются на основе последних достижений науки и техники. Проведены обширные научно-исследовательские работы по созданию низкотемпературных катализаторов и изучению их физико-химических свойств, кинетики и механизма образования метанола, технологии синтеза и ректификации метанола-сырца.

Метанол один из важнейших по значению и масштабам производства продукт, вырабатываемый химической промышленностью.

Интересны этапы изучения метанола, как самого вещества, так и развития способов его производства. Впервые  обнаруженный Боулем в 1661 г. в продуктах сухой перегонки древесины, метанол в чистом виде был выделен лишь через два столетия, в 1834 г., Думасом и Пелиготом. В это же время была установлена и его химическая формула. А в 1857 г. Бертло синтезировал метанол омылением метилхлорида.

Известно несколько способов получения  метанола: сухая перегонка древесины и лигнина; термическое разложение солей муравьиной кислоты; синтез из метана через метнлхлорид с последующим омылением, и, наконец, неполное окисление метана на катализаторах или без катализаторов под давлением. Из перечисленных способов промышленностью освоено лишь получение метанола сухой перегонкой древесины. Этот метод, еще 60 лет назад бывший единственным освоенным процессом, в настоящее время потерял свое промышленное значение и вытеснен синтезом метанола из оксидов углерода и водорода на катализаторах.

1.Свойства сырья и готовой  продукции. Состав по ГОСТ.

Метанол — бесцветная жидкость с запахом, напоминающим запах этилового  спирта. Метанол — это первый представитель гомологического  ряда одноатомных спиртов. С воздухом образует взрывоопасные смеси (температура  вспышки 11 °C). Метанол смешивается  в любых соотношениях с водой  и большинством органических растворителей.

Метанол смешивается во всех отношениях с водой, этиловым спиртом  и эфиром; при смешении с водой  происходит сжатие и разогревание. Горит синеватым пламенем. Подобно  этиловому спирту — сильный растворитель, вследствие чего во многих случаях  может заменять этиловый спирт.

Историческое название метанола- древесный спирт- объясняется одним из способов его получения- перегонкой твердых пород дерева. Метанол очень ядовит! Попадание в организм более 50 мл метанола вызывает смерть. Под действием фермента алкогольдегидрогеназы он превращается в организме в формальдегид и муравьиную кислоту, которые повреждают сетчатку глаза, вызывая гибель зрительного нерва и полную слепоту.

При нормальных условиях (0 °С и 101,3 кПа) метанол имеет следующие характеристики:

плотность - 810,1 кг/м кинематическая вязкость - 0,793 МПа/с диэлектрическая  проницаемость - 37,92 температура, °С:

• кипения - 64,65
• плавления - минус 97,7
• вспышки - 8
• воспламенения - 13
• самовоспламенения - 464 теплота сгорания - 22 331 кДж/кг параметры критического состояния:

температура 512, 65 °К . давление 8,103 МПаПлотность и вязкость метанола уменьшаются при повышении температуры Метанол при стандартных условиях имеет незначительное давление насыщенных паров. При повышении температуры давление насыщенных паров резко увеличивается. Так, при увеличении температуры с 10 до 60 °С давление насыщенных паров повышается от 54,1 до 629,8 мм рт. ст., а при 100 °С оно составляет 2640 мм рт. ст. углеводородами. Он хорошо поглощает пары воды, двуокись углерода и некоторые другие вещества. Следует указать на способность метанола хорошо растворять большинство известных газов и паров.

Техническое наименование: метанол - яд - сырец (далее метанол-сырец). Является полупродуктом для получения метанола технического.

По физико-химическим показателям  метанол - сырец должен соответствовать  требованиям настоящего регламента, приведенным в таблице 1.

Метанол-сырец применяется в  качестве поглотителя для извлечения примесей из технологических газов, в нефтяной и газовой промышленности для предупреждения появления и ликвидации кристаллогидратов в газопроводах при добыче и транспортировке газа. А также в химической, фармацевтической , микробиологической промышленности для процессов экстракции, конденсации и др.

Перевозка метанола осуществляется в специально выделенных цистернах, бочках стальных сварных с обручами для катания на обечайке. На цистернах  и торцах бочек наносятся надписи «МЕТАНОЛ ЯД», «ОГНЕОПАСНО» и изображение черепа и костей. Маркировка тары для транспортирования метанола должна соответствовать ГОСТ 19433 «Грузы опасные. Классификация и маркировка». Перевозка метанола по железной дороге должна осуществляться согласно «Правилам безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом» по территории Республики Беларусь» с оформлением соответствующих документов.

СИНТЕЗ-ГАЗ , смесь газов, главными компонентами которой являются СО и Н2; используется для синтеза разных химических соединений. Термин "синтез-газ" исторически связан с Фишера-Тропша синтезом (1923), когда исходный для него газ получали газификацией кокса или полукокса. В 60-80-х гг. сырьевая база и структура использования синтез-газа изменились. В настоящее время синтез-газ производят конверсией природного газа.

В зависимости от способа  получения соотношение CO:Н2 варьируется от 1:1 до 1:3.

В зависимости от применяемого сырья и вида конверсии (водяным  паром или нестехиометрическим  количеством О2) соотношение компонентов в газовой смеси изменяется в широких пределах:

СН4 + Н2О : СО + 3Н2

СН4 + ½O2 : СО + 2Н2

Это соотношение определяется также методом и условиями  газификации углей. По наиболее распространенному  методу с повышением температуры  увеличивается доля СО, с возрастанием давления - Н2 и СН4. Примесями могут быть инертные газы (N2 и др.) и Н2S, если сырье содержало серу. Синтез-газ очищают от Н2S и СО2 селективными растворителями; соотношение между СО и Н2 регулируют, если необходимо, конверсией оксида углерода водяным паром.

Синтез-газ получают также  наряду с целевым продуктом ацетиленом при окислительном пиролизе природного газа.

Синтез-газ на входе в отделение имеет следующие параметры:

Таблица2

2. Обоснования выбора  схемы производства.

Многочисленные технологические  схемы производства метанола включают три обязательных стадии:

• очистка синтез-газа от сернистых соединений, карбонилов железа и частиц компрессорного масла,
• собственно синтез,
• очистка и ректификация,метанола-сырца,

В остальном технологические  схемы различаются аппаратурным оформлением и параметрами процесса. Все они могут быть разделены  на три группы.

1.Синтез при высоком  давлении проводится на цинк-хромовых катализаторах при температуре 370—420°С и давлении 20—35 МПа. В настоящее время этот процесс устарел и вытесняется синтезом при низком давлении.

Схема синтеза метанола с  паровым котлом-утилизатором под  давлением 25-31МПа.

Технологическая схема фирмы BASF (ФРГ), которая приведена на рис. 1. Синтез проводят при 25—31 МПа и 360—380 °С на катализаторе фирмы. Схема имеет один агрегат синтеза метанола мощностью 700 т в сутки (240тыс. т в год). В качестве сырья используется легкий бензин каталитического крекинга нефти.

Исходный газ  сжимается турбокомпрессором 1, четвертая  ступень которого служит и для  дополнительного компримирова- ния циркуляционного газа. Смешанный газ поступает в теплообменник 5, где подогревается теплом газов, отходящих из колонны. Основной поток газа из теплообменника 5 направляется в колонну 2 через встроенный теплообменник 3 и поступает на первую полку колонны. Меньшая часть газа вводится в нее в виде байпасов, в данной схеме в подогретом состоянии. Введение в схему теплообменника 5 позволяет установить котел-утилизатор 4 для получения пара за счет тепла газов, выходящих из колонны 2 после теплообменника 3. Таким образом газ, выходящий из катализаторной зоны, проходит, последовательно три ступени теплообмена и затем поступает в воздушные холодильники-конденсаторы 6. Сконденсированный метанол и вода отделяются в сепараторе 7 и собираются в сборнике 8.

Рисунок 1. Схема синтеза метанола с паровым котлом-утилизатором на конвертированном газе:

1 — компрессор; 2 — колонна; 3, 5 — рекуперациоиные теплообменники; 4 — котел-утилизатор; 6 — воздушный холодильник; 7 — сепаратор; 8 — сборник.

           2.Синтез при низком давлении  проводится на цинк-медь-алюминиевых или цинк-медь-хромовых катализаторах при температуре 250—300°С и давлении 5—10 МПа. Использование в этом методе низкотемпературных катализаторов, активных при более низких давлениях, позволяет снизить энергозатраты на сжатие газа и уменьшить степень рециркуляции непрореагировавшего сырья, то есть увеличить степень его конверсии. Однако, в этом методе требуется особо тонкая очистка исходного газа от соединений, отравляющих катализатор.

 Процесс проводят в основном при 5—10 МПа на трехкомпонентных медьсодержащих катализаторах (размером 5X5 мм) с циркуляцией газа турбоциркуляционными машинами. Для привода компрессора от паровой турбины используют пар, получаемый непосредственно на установке. Процесс производства метанола при низком давлении включает практически те же стадии, что и производство его при высоком давлении. Однако имеются и некоторые особенности.

Схема синтеза метанола под  давлением 5 МПа

Исходный газ  для синтеза метанола на низкотемпературных медьсодержащих катализаторах должен быть тщательно очищен от каталитических ядов (сера, хлор). В природном газе содержится 10—300 мг/м³ сернистых соединений, а содержание их в газе для синтеза не должно превышать 0,5 мг/м³. Содержание серы при этом в свежем газе (исходный+циркуляционный) должно быть не более 0,15 мг/м³. В связи с этим представляет большой интерес схема синтеза метанола из синтез-газа, отходящего из производства ацетилена, так как сернистые соединения природного газа абсорбируются растворителем ацетилена. Схема производства метанола (рисунок 2) из синтез-газа компактна и высокоэффективна. Мощность производства определяется ресурсом газа и обычно составляет 100—110 тыс. т в год.

Синтез-газ сжимается  турбокомпрессором /, проходит тонкую очистку от паров растворителя ацетилена в угольном фильтре 2 и смешивается с циркуляционным газом. Для регулирования соотношения реагирующих компонентов в синтез-газ добавляется газ с высоким содержанием водорода (12—16% отн.), например продувочный газ из производства метанола под высоким давлением. Циркуляция газа обеспечивается центробежным компрессором 5. Циркуляционный газ через теплообменник 6 и электроподогреватель 8 поступает в шахтный реактор синтеза 9. Отвод тепла реакции производится подачей в слой катализатора холодного газа, который распределяется с помощью специально сконструированных камер смешения.

Температура газа на входе в реактор 205—225°С, максимальная температура в слое катализатора 290 °С. Выходящий из реактора циркуляционный газ отдает тепло газу, поступающему в реактор в рекуперационных теплообменниках 6 и направляется в воздушные холодильники-конденсаторы 7. Сконденсировавшийся метанол, вода и другие побочные продукты отделяются в сепараторе 3. Метанол-сырец из сборника 4 направляется на ректификацию. Циркуляционный газ из сепаратора возвращается на всасывающую линию циркуляционного компрессора 5.

Данную схему  можно использовать для получения  метанола и из природного газа, предварительно тщательно очистив газ от серы и подвергнув его конверсии метана. Недостатком схемы является применение турбокомпрессоров с электроприводами, что приводит к расходованию электроэнергии до 800— 900 кВт-ч/т.

Рисунок 2. Схема синтеза метанола под давлением 5 МПа:

1, 5 — компрессоры; 2 — фильтр; 3—сепаратор; 4 — сборник; 6 — теплообменник; 7—воздушный холодильник; 8 — электроподогреватель; 9 — реактор.

Схема синтеза метанола под давлением 5—9 МПа

Исходный газ  давлением 1,2—2,2 МПа компрессором 1 сжимается до давления 5,0—9,0 МПа. Давление до и после компрессора обусловлено схемой подготовки газа и давлением в цикле синтеза метанола. Различие схем синтеза метанола под давлением 5 и 9 МПа состоит в использовании катализатора: при более высоком давлении применяется несколько менее активный, но более термостойкий катализатор.

Смесь исходного  и циркуляционного газов подогревается  до температуры начала реакции в  рекуперационном теплообменнике 6 и поступает в паровой подогреватель 5. Последний используется при разогреве реактора и при нарушениях технологического режима. Нагретый до 205—225 °С циркуляционный газ направляется в шахтный реактор синтеза 7, в котором на медьсодержащем катализаторе протекает процесс образования метанола. Поддержание температуры по слоям катализатора в реакторе осуществляется вводом холодного газа.

Рисунок 3. Схема синтеза метанола под давлением 9 МПа:

1, 4 — компрессоры; 2, 10 — холодильники; 3, 11 — сепараторы; 5 — подогреватель; 6 — теплообменники; 7 —реактор; 8 — подогреватель конденсата; 9 — воздушный холодильник; 12 — сборник; 13 — хранилище метанола-сырца.

         3.Синтез в трехфазной системе «газ—жидкость—твердый катализатор», проводимый в суспензии из тонкодисперсного катализатора и инертной жидкости, через которую барботируется синтез-газ. Этот процесс отличается от первых двух, которые проводятся в двухфазной системе «газ - твердый катализатор». В трехфазной системе может бытъ обеспечено более благоприятное состояние равновесия системы, что позволяет повысить равновесную концентрацию метанола в реакционной смеси до 15% вместо 5% при использовании двухфазных систем, доведя степень конверсии оксида углерода (II) до 35% вместо 15% и еще более уменьшить рециркуляцию газа и энергозатраты.

Технологическая схема получения  метанола в трехфазной системе представлена на рис. 4. Синтез метанола осуществляется в псевдоожиженном слое медно-цинкового катализатора. В качестве жидкой фазы используют инертный жидкий углеводород — недорогие углеводородные фракции нефти, стойкие при температуре процесса, минеральные масла, полиалкилбензо- лы . Жидкая фаза циркулирует через реактор снизу вверх, поддерживая слой катализатора в псевдоожиженном состоянии и поглощающая тепло экзотермической реакции.

Исходный газ, полученный газификацией угля и очищенный от соединений серы, вводится в реактор 2 снизу. Параметры процесса следующие: температура 200—280°С; давление 3,4—10,3 МПа; объемная скорость газа (2-^4)-10-³ ч^-1; отношение жидкой фазы к газовой составляет 1 : (10-ь20).

Разделение твердой, жидкой и парогазовой фаз происходит в верхней части реактора. Катализатор остается в реакторе 2, а жидкие углеводороды, нагретые за счет тепла реакции, насосом 1 закачиваются в паровой котел 3, в котором тепло жидкой фазы используется для выработки пара давлением 2,74 МПа. Парогазовая фаза, содержащая 14,5% (об.) метанола, охлаждается последовательно в теплообменниках 4 и 5 и холодильнике-конденсаторе 6. Жидкие продукты реакции разделяются в сепараторе 7. Метанол и жидкие углеводороды — несмешивающиеся жидкости, поэтому они легко разделяются. Жидкие углеводороды насосом 9 возвращаются в реактор 2, а метанол-сырец из сепаратора либо используется непосредственно в качестве топлива, либо направляется на ректификацию для получения метанола, пригодного для химической переработки. Непрореагировавшие газы после сепаратора 7 циркуляционным компрессором 8 возвращаются в реактор 2. Для поддержания определенного содержания инертных компонентов в цикле часть газа выводят из системы.

Зависимость степени превращения  оксидов углерода от изменения давления синтеза близка к прямолинейной. В интервале температур 230—250°С наблюдается пологий максимум по степени превращения исходных компонентов в метанол. Объемные скорости газа в реакторе низкие—(2—6) • •10³ ч^-1 по сравнению с действующими двухфазными системами (8—15) • ■ 10³ Благодаря высокой степени конверсии газа за проход реактора возможно применение меньших объемов катализатора, чем необходимо для двухфазного синтеза метанола.

Рисунок. 4. Схема трехфазного  синтеза метанола:

1, 9 — насосы; 2 — реактор; 3 — паровой котел; 4, 5 — теплообменники; 6 — холодильник- конденсатор; 7 —сепаратор; 8 — компрессор.

Возросшая потребность в  метаноле вызвала разработку новых  перспективных методов его производства. Помимо описанного выше трехфазного  синтеза к ним относятся:

• синтез метанола прямым окислением метана воздухом на цинк-никель-кадмиевом катализаторе, позволяющий использовать в качестве сырья природный газ непосредственно из скважин;
• совместное производство из синтез-газа метанола и спиртов С₂—С₄ в виде так называемой «спиртовой композиции», используемой как добавка к моторному топливу;
• совместное производство метанола и аммиака на основе конвертированного газа по малоотходным энерготехнологическим схемам, обеспечивающим рациональное и комплексное использование сырья.

   Исходя из вышеуказанных сведений, я решил использовать в своём курсовом проекте схему синтеза метанола под давлением 9 МПа на цинк-медь-алюминиевых или цинк-медь-хромовых катализаторах, так как, в сравнении со схемой на высоком давлении, она позволяет снизить затраты на сжатие газа, более эффективна использование тепла реакции в сравнении со схемой под давлением 5 МПа и увеличение степени конверсии прореагировавшего газа.

3.Физико-химические основы  производства.

Реакция синтеза метанола из синтез-газа представляет гетерогенно-каталитическую обратимую экзотермическую реакцию, протекающую по уравнению:

,  где ΔН₁=90,7 кДж  (а)

Тепловой эффект реации возрастает с повышением температуры и давления и для условий синтеза составляет 110,8 кДж.

Параллельно основной протекают  и побочные реакции:

,  где ΔН₂=209 кДж   (б)

,  где ΔН₃=252 кДж   (в)

,   где ΔН₄=8,4 кДж   (г)

а также продукционная  реакция образования метанола из содержащегося в синтез-газе диоксида углерода:

, где ΔН₅=49,5 кДж  (д)

Кроме этого, образовавшийся метанол может подвергаться вторичным  превращениям по реакциям:

Реакции (а—д) протекают с выделением тепла и уменьшением объема, но различаются величиной теплового эффекта и степенью контракции. Поэтому, хотя для всех этих реакций степень превращения возрастает с увеличением давления и понижением температуры, в наибольшей степени повышение давления влияет на равновесие основной реакции синтеза (а), для которой степень контракции максимальна и составляет 3:1. В то же время, понижение температуры ниже некоторого предела нецелесообразно, так как при низких температурах скорость процесса синтеза настолько мала, что не существует катализатора, который в этих условиях мог бы существенно ускорить достижение высокой степени превращения сырья.

Вследствие противоречивого  влияния температуры на скорость процесса и равновесную степень  превращения выход метанола за один проход реакционной смеси через  реактор не превышает 20%, что делает необходимой организацию циркуляционной технологической схемы синтеза.

Температура процесса зависит  главным образом от активности применяемого катализатора и варьируется в  пределах от 250 до 420°С. В соответствии с температурным режимом работы катализаторы синтеза метанола подразделяются на высокотемпературные и низкотемпературные. Высокотемпературные катализаторы, получаемые методом соосаждения оксидов цинка и хрома, например, катализатор СМС-4 состава 2,5 ZnOZnCr₂O₄, термостойки, мало чувствительны к каталитическим ядам, причем отравляются обратимо, имеют высокую селективность, но активны только при высоких температурах (370—420°С) и давлениях (20—35 МПа). Низкотемпературные катализаторы, например, цинк-медь-алюминиевый состава ZnOCuOAl₂O₃ или цинк-медь-хромовый состава ZnО-СиО^-Сг₂О₃, менее термостойки, необратимо отравляются каталитическими ядами, но проявляют высокую активность при относительно низких температурах (250—300°С) и давлениях (5—10 МПа), что более экономично.

Оба типа катализаторов проявляют  свою активность и селективность в узком интервале температур 20—30°С. Исходя из температурного режима работы катализаторов выбирается давление синтеза, которое тем больше, чем выше температура синтеза.

Состав исходной газовой  смеси оказывает существенное влияние  как на степень превращения оксидов  углерода, так и на равновесную  концентрацию метанола в продуктах  синтеза.

Влияние состава газа. При соотношении Н₂:СО выше сте- хиометрического с ростом концентрации диоксида углерода в исходном газе (за счет изменения концентрации инертных компонентов при Н₂: CO = const) равновесная концентрация метанола и воды повышается (рис.1: давление 29,4 МПа, температура 380°С, соотношение Н₂:СО=7). При стехиометрическом соотношении Н₂: СО с ростом концентрации диоксида углерода значение функционала становится меньше двух, что сопровождается снижением равновесного выхода метанола. С повышением давления синтеза при постоянной температуре и увеличении концентрации диоксида углерода в газе равновесные выходы метанола и воды растут более интенсивно.

При увеличении соотношения Н₂: СО концентрация метанола в равновесной газовой смеси проходит через максимум (рис. 2; давление 4,9 МПа, температура 260°С). Наибольшая концентрация метанола соответствует стехиометрическому соотношению Н₂: СО в исходном газе. С повышением соотношения Н₂: СО степени превращения оксида и диоксида углерода возрастают, причем для последнего более интенсивно.

Концентрация диоксида углерода в  равновесной смеси также, как и концентрация метанола, проходит через максимум. При снижении соотношения Н₂: СО степень превращения оксидов углерода в метанол уменьшается, а степень превращения водорода увеличивается.

Рисунок 5. Зависимость равновесной концентрации метанола (1) и воды (2, 3) от концентрации диоксида углерода.

Рисунок 6. Зависимость равновесной концентрации метанола от соотношения Н₂: СО и концентрации С0₂ в газе при 24% (об.) инертных компонентов

Зависимость выхода метанола от температуры

Рисунок 7. Зависимость выхода метанола (сн₃он) от температуры и парциального давления оксида углерода: 1, 2, 3 — при времени контакта 0,29 с; 4, 5, 6 — при времени контакта 0,10 с; 1 — 1, 11 — II — линни смещения максимума.

На основании обобщенного анализа  полученных кинетических закономерностей и проведенных на ЭВМ расчетов предполагалось, что скорость образования метанола на катализаторе СНМ-1 лимитируется хемосорбцией водорода, и синтез метанола независимо от типа катализатора протекает по одному и тому же механизму и характеризуется общими лимитирующими стадиями . Зависимость выхода метанола от температуры, рассчитанная по уравнению 2.24, имеет экстремальный харак-тер (рис.3). Максимальный выход метанола наблюдается в интервале 255— 280°С, что соответствует экспериментальным данным. С уменьшением парциального давления оксида углерода максимум выхода метанола смещается в сторону более низких температур (такая же закономерность смещения максимума выхода метанола от состава газа и температуры характерна для цинк-хромового катализатора). При 300°С с увеличением времени контакта от 0,10 до 0,29 с выход метанола не изменяется. Последнее обусловлено тем, что в этих условиях синтез метанола по реакции 1.1 на катализаторе СНМ-1 протекает до состояния, близкого к равновесному. В работе показана применимость кинетического уравнения 2.23 для описания процесса синтеза метанола на катализаторе СНМ-1 при давлении 4—6 МПа.

С повышением температуры  активность цинк-хромового катализатора возрастает, но до определенного предела. В соответствии с результатами разных исследований оптимальной температурой считают интервал 360—370°С. Сдвиг максимума производительности наблюдается при изменении размера зерна катализатора, давления и времени контакта (рис.4): размер зерна 4—5 мм, соотношение Н₂: СО = 2,2-^-2,3, объемная скорость газа 40-10³ ч^-1.

Рисунок 8. Зависимость производительности катализатора от температуры и давления.

4. Описание технологической схемы.

Конвертированный газ после  увлажнителя с температурой не более 360 °С через поступает на узел охлаждения в скруббера-охладители поз. СК1 и СК2 II очереди. В скруббере-охладителе I ступени поз. СК1 конвертированный газ охлаждается до температуры не более 145 °С. Охлаждение газа до температуры не более 45 °С производится в скруббере II ст. СК2 циркулирующим конденсатом. Здесь происходит почти полная конденсация водяного пара из конвертированного газа и образующийся газовый конденсат (излишки) выводится из цикла. Конвертированный газ после скруббера-охладителя поз. СК2 II ступени с температурой не более 45 °С и давлением от 0,98 до 1,57 МПа (от 10 до 16 кгс/см) направляется на осушку.

Синтез-газ поступает в межтрубное пространство теплообменника поз. 404 где  охлаждается до температуры не более 13 °С, затем подается в аппарат, где синтез-газ охлаждается до температуры от 0 °С до 5 °С за счет испарения жидкого аммиака, который поступает из аммиачного сепаратора. Газообразный аммиак с давлением не более 343 кПа отводится на всас аммиачных компрессоров. Охлажденный синтез-газ поступает в сепаратор (отделитель) влаги. Влага автоматически сбрасывается в сборник теплых продувок. Из сепаратора газ поступает на осушители, заполненные алюмогелем, где происходит осушка синтез-газа от влаги.

Синтез-газ после осушки из общего коллектора через запорную арматуру поступает в фильтр всаса и далее через буферную емкость всаса на всас первой ступени компрессора.

Газ, сжатый в цилиндрах первой ступени до давления не более 3,83 МПа  с температурой от 130 °С до 162 °С, проходит два кожухотрубных холодильника- маслоотделителя I ступени и с температурой не более 45 °С через буферную емкость нагнетания I ступени поступает в буферные емкости всаса цилиндров. В цилиндрах II ступени газ сжимается до давления не более 9,32 МПа и с температурой от 130 °С до 136 °С через буферные емкости нагнетания цилиндров поступает в два скоростных холодильника типа «труба в трубе», охлаждается до температуры не более 45 °С, проходит два маслоотделителя на нагнетании II ступени. Из второго по ходу маслоотделителя II ступени с давлением не более 9,32 МПа и температурой не более 45 °С по трубопроводу через обратный клапан, вентиль с электроприводом и ручной вентиль газ выдается в общий коллектор нагнетания, проходит маслофильтр и поступает в коллектор свежего газа синтеза метанола.