И основных химических продуктов, получаемых из него

При конверсии природного газа важно получить оптимальное для дальнейшей переработки соотношение СО:Н₂.

Существует четыре возможных направления использования синтез-газа:

1. Использование Н₂ (гидрирование).

2. Реакции с СО (карбонилирование).

3. Синтез метанола.

4. Оксосинтез и гидроформилирование.

Оксосинтез один из наиболее важных процессов с участием синтез-газа. В этом процессе алкены в присутствии катализаторов (в основном кобальтовых или родиевых), при давлении свыше 10 МПа и температурах 160-180°С взаимодействуют с синтез-газом с образованием альдегидов - важнейших полупродукты в производстве спиртов, карбоновых кислот, аминов, многоатомных спиртов. В результате такой реакции получают альдегиды с прямой и разветвленной цепью, содержащие одним атомом углерода больше, чем в исходной молекуле:

Наиболее ценными считаются нормальные альдегиды, а альдегиды с изо-строением рассматривают как нежелательные побочные продукты. Мировое производство альдегидов достигает 7 млн. т/год, около половины которого - масляный альдегид, из которого получают н-бутиловый спирт.

Помимо получения метанола, о котором будет изложено ниже, необходимо отметить получение путем гидроформилирования низших спиртов (C₁-С₄), из которых путем дегидратации получают низшие олефины. При использовании катализаторов сложного состава, состоящих из оксидов меди, кобальта, хрома, ванадия, марганца и солей щелочных металлов, можно при давлении в 0,6 МПа и температуре 250°С получить из синтез-газа спирты нормального строения:

Уже описано получение из синтез-газа таких продуктов, как ацетальдегид, этиленгликоль, уксусная кислота и др., однако такие процессы пока не могут конкурировать с уже освоенными промышленными, т. к. протекают в очень жестких условиях и с небольшой селективностью.

В настоящее время синтез-газ, получаемый из природного газа используется в крупнотоннажных производствах метанола и аммиака, которые в свою очередь служат сырьем для производст-

Рис. 3.1 Химические продукты, получаемые на основе

синтез газа и метанола

ва мочевины, формальдегида и др.

Однако, возможности переработки синтез-газа значительно шире. На рис. 3.2 представлены технологии получения из природного газа ценных химических продуктов, причем большинство этих процессов детально изучены, но в промышленных масштабах не освоены из-за наличия более дешевых технологий, использующих в качестве сырья нефть. На базе реакций монооксида углерода СО с другими соединениями можно получать также альдегиды, спирты (не представленные на рис. 3.2), кислоты и их сложные эфиры, диалкилкарбонаты, ангидриды кислот, карбаматы и изоцианаты, карбоновые и дикарбоновые кислоты, оксикислоты и непредельные кислоты.

Рис. 3.2 Продукты, получаемые из метана