Quy trình sản xuất methanol trong công nghiệp chủ yếu dựa trên phản ứng tổng hợp từ khí thiên nhiên hoặc khí mỏ. Quá trình này bao gồm nhiều bước quan trọng, bắt đầu từ chế biến nguyên liệu, tạo khí tổng hợp, tổng hợp methanol và cuối cùng là tinh chế, lưu trữ sản phẩm.
1. Chế biến nguyên liệu:
Nguyên liệu chính để sản xuất methanol là khí thiên nhiên (chứa chủ yếu metan - CH₄) hoặc khí mỏ. Trước tiên, khí này được đưa vào hệ thống reforming để chuyển hóa thành khí tổng hợp (syngas), bao gồm chủ yếu carbon monoxide (CO) và hydro (H₂).
2. Quá trình Reforming:
Trong giai đoạn này, khí metan (CH₄) được trộn với hơi nước (H₂O) và đưa vào lò reforming ở nhiệt độ cao (700-1000°C) và áp suất cao. Phản ứng reforming xảy ra theo phương trình:
CH4+H2O→CO+3H2CH_4 + H_2O → CO + 3H_2CH4​+H2​O→CO+3H2​
Kết quả thu được là khí tổng hợp chứa CO, CO₂ và H₂.
3. Tinh chế khí tổng hợp:
Sau khi reforming, khí tổng hợp cần được xử lý để loại bỏ tạp chất như CO₂ và các hợp chất lưu huỳnh. Quá trình này có thể thực hiện bằng phương pháp hấp phụ hoặc phản ứng hóa học nhằm đảm bảo khí tổng hợp sạch hơn trước khi bước vào phản ứng tổng hợp methanol.
4. Tổng hợp methanol:
Khí tổng hợp tinh chế sẽ được đưa vào bộ phản ứng tổng hợp methanol, nơi CO phản ứng với H₂ để tạo thành methanol theo phương trình:
CO+2H2→CH3OHCO + 2H_2 → CH_3OHCO+2H2​→CH3​OH
Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ khoảng 250-300°C và áp suất từ 50-100 atm, giúp tạo ra methanol ở dạng thô.
5. Chưng cất và tách methanol:
Methanol thô sau khi tổng hợp sẽ được chưng cất để tách khỏi nước, khí chưa phản ứng và các tạp chất khác. Sau khi tinh chế, methanol có thể đạt độ tinh khiết cao, đáp ứng các tiêu chuẩn sử dụng trong công nghiệp.
6. Lưu trữ và phân phối:
Methanol thành phẩm sẽ được lưu trữ trong các bồn chứa và phân phối đến các ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất, nhiên liệu, dung môi và nhiều ứng dụng khác.
Có thể bạn quan tâm:
Phân biệt ethanol và methanol: Cách nhận biết đơn giản, an toàn
Methanol là chất gì
Đây là quy trình sản xuất methanol chủ yếu trong công nghiệp hiện nay. Quá trình này có thể có sự thay đổi nhẹ tùy vào công nghệ và yêu cầu của từng nhà máy.