تهیه کاتالیست سنتز متانول از گاز سنتز

Abstract

متانول یک محصول و ماده میانی بسیار مهم در صنایع شیمیایی است که با یک فرایند کاتالیستی از گاز سنتز تهیه می‌شود. علی‌رغم آنکه بیش از سه دهه از کاتالیست سنتی بر اساس مس ارتقا یافته استفاده تجاری شده است، هنوز برای بهبود کارایی آن تلاش می‌شود. فرمولاسیون‌های موجود این کاتالیست عمدتاً با سه روش بهبود شرایط ساخت، اصلاح روش ساخت و افزودن ارتقا دهنده‌ها در حال توسعه است تا از دیدگاه فرایند شیمیایی درصد تبدیل، گزینش‌پذیری و پایداری کاتالیست ارتقا یابند. نکته اصلی پژوهش‌های کاتالیستی پایه امکان افزایش مقیاس و تجاری کردن آسان، پس از توسعه فرمولاسیون آزمایشگاهی، است. مراحل توسعه یک کاتالیست شامل تهیه، غربال‌کردن، بررسی سامانه واکنشی، سینتیک، آزمون‌های طول عمر و افزایش مقیاس‌اند که در روش سنتی متوالی ولی در رویکردهای جدید مجتمع و همزمان انجام می‌شوند. در توسعه کاتالیست سنتز متانول، پارامترهای ساخت متعددی مانند ترکیب درصد اجزا، شرایط رسوب‌گیری، پیرسازی، خشک کردن، عملیات حرارتی و تکلیس برای کاربرد صنعتی باید بهینه شوند. سه پارامتر اول برای رسیدن به ساختار بلوری مناسب و شرایط دیگر در ریخت‌شناسی کاتالیست مهم‌اند. علاوه بر این‌ها محدودیت‌های دیگر را، از جمله حقوق مربوط به مالکیت معنوی، خواسته مشتری در به‌کارگیری امکانات موجود، راکتورها و وجود محدودیت در دما، فشار و جریان خوراک، باید در توسعه فرمولاسیون در نظر گرفت. توجه به ملاحظات زیست محیطی، نه تنها در تولیدات و عملکرد فرایندی کاتالیستی، در اجزای خود کاتالیست نیز بسیار مهم است. در نهایت در طراحی یک فرمول جدید، زمانی که هدف توسعه صنعتی کاتالیست است، باید به قابلیت تولید انبوه آن توجه کرد.