§7 Синтезы на основе со и н2.
Синтезы на основе оксидов углерода и водорода дают возможность на основе простейших газов (СО, СО2 и Н2) получать широкую гамму продуктов: углеводороды, спирты, карбоновые кислоты, сложные эфиры, альдегиды, кетоны. Потребность народного хозяйства в этих продуктах исчисляется сотнями тысяч и миллионами тонн в год. В связи с ограниченностью мировых запасов нефти эти синтезы в последние годы приобретают все более важное значение.
В настоящее время химия и технология процессов на основе оксидов углерода и водорода развиваются по двум основным направлениям:
1) создание новых, высокоселективных и активных катализаторов для синтеза индивидуальных химических соединений и высококачественных моторных топлив;
2) совершенствование технологии превращения оксидов углерода и водорода на уже созданных катализаторах.
Основными промышленными процессами, в которых используется синтез-газ как исходное сырье, являются производства метанола, высших углеводородов, аммиака и высших спиртов методом оксосинтеза. В настоящее время стремятся в проектах предусматривать на одном предприятии комплексную переработку синтез-газа с получением не только жидкого топлива, но и сжиженного газа, непредельных углеводородов, кислородсодержащих соединений и твердых парафинов. Направление синтеза и выход желаемых продуктов определяются экономическими факторами, подбором катализаторов, составом синтез-газа и выбором рабочих условий. В табл. 7.1 приведена краткая характеристика некоторых процессов переработки синтез-газа в химические продукты.
Таблица I.1. Синтезы на основе окиси углерода и водорода
Процесс |
Катализатор |
Промотор |
Темпера- тура, 0С |
Давление, МПа |
Продукт |
Синтез метана Синтез высших углеводородов Синтез высших углеводородов и кислородсодержащих соединений Синтез парафинов
Изосинтез
Синтез метанола
Синтез высших спиртов |
Ni Co, Ni
Fe
Co
ThO2, ZrO2, Al2O3
ZnO, Cr2O3, CuO Fe, Fe-Cr, Zn-Cr |
ThO2, MgO ThO2, ZrO2, MgO Cu, NaOH, Al2O3, SiO2
TiO2, ZrO2, ThO2, MgO
K2CO3
-
Al2O3, NaOH |
250-500 150-200
200-230
190-200
400-450
200-400
180-220 390-490 |
0,1 0,1-1
0,1-3
1
10
5-30
1-3 15-25 |
Метан Смесь парафинов и олефинов С1-С100 Парафины и олефины в смеси с кислородсодержащими продуктами Преимущественно твердые парафины с т. пл. 70-100 0С Парафины, олефины преимущественно изостроения, ароматические углеводороды Метанол
Метанол и высшие спирты |