Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe wordt methanol geproduceerd?

Methanol (CH3OH) kan via verschillende methoden worden geproduceerd, maar de meest voorkomende en commercieel relevante zijn:

1. Stoomhervorming van aardgas:

* Dit is het meest gebruikte proces, goed voor ongeveer 90% van de wereldwijde methanolproductie.

* stappen:

* Aardgas (voornamelijk methaan) wordt gereageerd met stoom bij hoge temperaturen (800-900 ° C) in aanwezigheid van een nikkelkatalysator. Dit produceert synthesegas (syngas), een mengsel van koolmonoxide (CO) en waterstof (H2).

* De syngas wordt vervolgens gereageerd met meer waterstof over een op koper gebaseerde katalysator bij matige temperaturen (250-300 ° C) en drukken (50-100 bar) om methanol te produceren.

* De reactie is exotherme, waardoor warmte wordt vrijgelaten die kan worden gebruikt om de reactanten voor te verwarmen of stoom te genereren.

2. Verspanning van steenkool of biomassa:

* Steenkool of biomassa kan ook worden gebruikt als grondstof voor methanolproductie.

* stappen:

* De grondstof wordt geleid met stoom en zuurstof om syngas te produceren.

* De syngas wordt vervolgens verwerkt zoals bij de stoomhervorming van de aardgasmethode om methanol te produceren.

* Dit proces is minder efficiënt dan stoomhervorming van aardgas en is duurder vanwege de behoefte aan vergassing.

3. Directe methanolsynthese van koolstofdioxide:

* Dit is een relatief nieuwe technologie die vastgelegde koolstofdioxide gebruikt als grondstof voor methanolproductie.

* stappen:

* CO2 wordt gereageerd met waterstof in aanwezigheid van een katalysator bij hoge drukken en temperaturen.

* Dit proces is nog in ontwikkeling, maar biedt een groot potentieel voor het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het gebruik van gevangen CO2.

4. Andere methoden:

* Er zijn enkele minder gebruikelijke methoden voor de productie van methanol, waaronder:

* Productie van bio-methanol: Biomassa gebruiken als grondstof om methanol te produceren via biologische processen.

* Elektrochemische methanolsynthese: Elektriciteit gebruiken om CO2 om te zetten in methanol.

Over het algemeen omvat de productie van methanol het omzetten van een koolstofhoudende grondstof (aardgas, kolen, biomassa of CO2) in syngas en vervolgens de syngas omzetten in methanol door een reeks chemische reacties.

De keuze van de productiemethode hangt af van factoren zoals de beschikbaarheid en kosten van grondstof, de gewenste zuiverheid van de methanol en milieuoverwegingen.