Introduzione
L'elemento più semplice in una classe di composti organici chiamati "alcoli," metanolo (CH4O) è ampiamente usato come un blocco di edificio in chimica organica e occasionalmente come combustibile o solvente. Velenoso per il sistema nervoso umano in grandi quantità, il metanolo è prodotto su scala industriale passando monossido di carbonio (CO) e idrogeno (H2) su un catalizzatore ad alta pressione e temperatura.
Metano di Steam Reforming (SMR)
Gas naturale è una miscela di composti volatili combustibili fossili, solitamente formando nelle tasche sopra la superficie delle riserve di petrolio della metropolitana o letti di carbone. Tuttavia, il metano (CH4) comprende circa il 92 per cento di questa miscela. Quando CH4 è combinato con il vapore (H2O) riscaldato a 850 gradi C, messo sotto circa 15 atmosfere di pressione e passato attraverso un catalizzatore di nichel, syngas (una miscela di monossido di carbonio (CO) e idrogeno (H2)) è prodotto.
Equilibrio
Perché il monossido di carbonio è una molecola molto reattiva, reagirà con molecole di acqua, producendo anidride carbonica ed idrogeno. Il risultato netto è un equilibrio chimico della CO2, CO, H20 e H2.
Reazione di Shift del Gas d'acqua
A livello molecolare, forme di metanolo quando una molecola di monossido di carbonio reagisce con 2 molecole di gas idrogeno. Per ottenere questo rapporto 2:1, biossido di carbonio supplementare viene pompato nella miscela gassosa. In questo modo l'equilibrio compensare spostando a destra, che abbassa il rapporto di H2 per CO da 3:1 fino a 2:1.
Contemporaneamente, la temperatura e la pressione sono aumentati a 250 gradi C e 100 atm, rispettivamente. Una volta che queste condizioni sono stati raggiunti, la miscela viene esposta ad un catalizzatore fatto da una lega di rame, ossido di zinco e ossido di alluminio, causando il CO e H2 per reagire e definitivamente forma CH3OH (cioè metanolo).
Per purificare il metanolo, la miscela di gas di reattore è raffreddata a 50 gradi C, causando il vapore a condensarsi in acqua. Nel frattempo, il metanolo gassoso viene fatta fluire fino in un'altra camera dove viene pressurizzato e iniettato nel serbatoi di gas per spedizione in Italia.