Получение химических продуктов на основе

синтез газа (СО + Н₂)

Впервые синтез-газ был получен газификацией каменного угля ещё в 30-е годы XIX века в Англии с целью получения горючих газов (водорода, метана, монооксида углерода). Этот процесс широко использовался многими странами до 50-х годов XX века, а затем был вытеснен методами, использующими в качестве сырья нефть и природный газ. Следует отметить, что в последнее время газификация снова становится актуальной в связи с наступающим дефицитом нефти и, в перспективе, природного газа.

В настоящее время промышленная переработка природного газа обязательно включает в себя стадию получения синтез-газа. Синтез на основе СО и Н₂ представляет огромный интерес, т. к. позволяет из двух простейших соединений получить ценные химические продукты. Развитие таких синтезов дало новый толчок исследованию катализаторов, способных активировать инертные молекулы СО и Н₂ (активация молекул - это перевод их в более реакционноспособное состояние). Широкое развитие в этой области получил катализ комплексами переходных металлов (металлокомплексный) - новый тип катализа.

Смесь Н₂ и СО можно получить из природного газа следующими способами:

а) Паровая конверсия природного газа водяным паром.

ΔН_298ºС = -206 кДж/моль

б) Окисление природного газа кислородом.

ΔН_298ºС = 41,2 кДж/моль

В промышленности часто совмещают эти оба способа.

в) окисление природного газа двуокисью углерода.

ΔН_298ºС = -247 кДж/моль

г) Термоокислительный пиролиз метана (без катализаторов, в пламени частично сжигаемого метана) - производство ацетилена.

Экономическую целесообразность конверсии природного газа в синтез-газ и дальнейшей его переработки отражает соотношение стоимости сырьевого природного газа и продуктов его переработки:

Таблица 3.1