Quy trình công nghiệp sản xuất methanol
Quy trình công nghiệp sản xuất methanol chủ yếu dựa vào phản ứng tổng hợp từ khí thiên nhiên hoặc khí mỏ, chủ yếu thông qua phản ứng reforming hơi nước (steam reforming) để tạo ra khí tổng hợp, sau đó tổng hợp methanol. Dưới đây là các bước chính trong quy trình sản xuất methanol:
Chế biến nguyên liệu: Nguyên liệu chính để sản xuất methanol là khí thiên nhiên (chứa chủ yếu là metan, CH₄) hoặc khí mỏ. Khí thiên nhiên được đưa vào một hệ thống reforming để chuyển hóa thành khí tổng hợp (syngas), bao gồm chủ yếu là khí CO (carbon monoxide) và H₂ (hydrogen).
Quá trình Reforming: Khí metan (CH₄) và hơi nước (H₂O) được đưa vào lò reforming ở nhiệt độ cao (700-1000°C) và trong điều kiện áp suất cao. Phản ứng reforming xảy ra theo các phương trình hóa học sau:
CH4+H2O→CO+3H2
Sau quá trình reforming, sản phẩm thu được là khí tổng hợp, bao gồm CO, CO₂, và H₂.
Có thể bạn quan tâm: Methanol là chất gì
Tinh chế khí tổng hợp: Khí tổng hợp cần được tinh chế để loại bỏ các tạp chất như CO₂ và các hợp chất lưu huỳnh. CO₂ được tách ra bằng phương pháp hấp phụ hoặc loại bỏ bằng các phản ứng hóa học.
Tổng hợp methanol: Khí tổng hợp sau khi tinh chế sẽ được dẫn vào một bộ phản ứng tổng hợp methanol, nơi xảy ra phản ứng giữa CO và H₂ để tạo ra methanol (CH₃OH). Phản ứng tổng hợp methanol có thể được mô tả bằng phương trình hóa học:
CO+2H2→CH3OH
Quá trình này thường được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 250-300°C và áp suất từ 50-100 atm.
Chưng cất và tách methanol: Sau khi phản ứng tổng hợp, sản phẩm thu được sẽ được chưng cất để tách methanol ra khỏi các sản phẩm phụ như nước, khí chưa phản ứng và các tạp chất khác. Methanol thu được có thể có độ tinh khiết cao, tùy thuộc vào yêu cầu của quá trình sản xuất.
Lưu trữ và phân phối: Methanol sau khi chưng cất sẽ được lưu trữ trong các bồn chứa và phân phối ra thị trường dưới dạng lỏng, có thể sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất hóa chất, nhiên liệu, và làm dung môi.
Có thể bạn quan tâm: Phân biệt ethanol và methanol: Cách nhận biết đơn giản, an toàn
Đây là quy trình sản xuất methanol chủ yếu trong công nghiệp hiện nay. Quá trình này có thể có sự thay đổi nhẹ tùy vào công nghệ và yêu cầu của từng nhà máy.
