Γιατί η μεθανόλη δεν συντίθεται από υδρογονάνθρακες;
Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:
1. Μεταρρύθμιση ατμού: Οι υδρογονάνθρακες, όπως το φυσικό αέριο (μεθάνιο) ή η νάφθα, αντιδρούν με ατμό σε υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 800-900 ° C) και πιέσεις παρουσία καταλύτη (τυπικά νικέλιο). Αυτό διασπά τους υδρογονανθράκους σε ένα μείγμα μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και υδρογόνου (Η).
2. Αντίδραση μετατόπισης νερού-αερίου: Το μείγμα CO και H₂ στη συνέχεια αντιδρά με περισσότερο ατμό σε έναν αντιδραστήρα μετατόπισης του αερίου νερού. Αυτή η αντίδραση μετατρέπει το CO και το νερό (H₂O) σε περισσότερο υδρογόνο (Η) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂).
3. Σύνθεση μεθανόλης: Το πλούσιο σε υδρογόνο μίγμα συνδυάζεται στη συνέχεια με μονοξείδιο του άνθρακα (CO) από τα προηγούμενα βήματα σε έναν αντιδραστήρα με καταλύτη με βάση το χαλκό υπό υψηλή πίεση (περίπου 50-100 bar) και μέτρια θερμοκρασία (περίπου 250 ° C). Αυτή η αντίδραση παράγει μεθανόλη (CH₃OH).
Ως εκ τούτου, αν και δεν είναι άμεση μετατροπή, η μεθανόλη παράγεται έμμεσα από υδρογονανθράκους έμμεσα μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών βημάτων.
Γιατί είναι δύσκολη μια άμεση αντίδραση;
Μια άμεση αντίδραση μεταξύ υδρογονανθράκων και νερού για σχηματισμό μεθανόλης είναι θερμοδυναμικά δυσμενής. Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας για να ξεπεραστεί το ενεργειακό φράγμα και να παράγει το επιθυμητό προϊόν.
Ωστόσο, η έρευνα συνεχίζεται για να αναπτυχθεί πιο αποτελεσματικές και άμεσες μεθόδους παραγωγής μεθανόλης από υδρογονάνθρακες, ενδεχομένως χρησιμοποιώντας καινοτόμους καταλύτες και συνθήκες αντίδρασης.
