تولید متانول | شرکت سپهر گاز کاویان؛ آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ، دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708
متانول یا متیل الکل یکی از سادهترین الکلها است. فرمول شیمیایی آن CH3OH است و به عبارتی سادهتر، از یک اتم کربن، چهار اتم هیدروژن و یک گروه هیدروکسیل تشکیل شده است.
ویژگیهای متانول
- ظاهر: مایعی بی رنگ، فرار و قابل اشتعال است.
- بو: بوی ضعیفی شبیه به الکل اتیلیک دارد.
- سمیت: متانول بسیار سمی است و حتی مقدار کمی از آن میتواند باعث مسمومیت شدید، نابینایی و حتی مرگ شود.
- حلال: متانول یک حلال قطبی است و به همین دلیل در بسیاری از حلالها حل میشود.
کاربردها
متانول با وجود سمیت بالا، به دلیل خواص شیمیایی منحصر به فرد آن، کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارد، از جمله:
- صنعت شیمیایی: به عنوان ماده اولیه برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی دیگر مانند فرمالدهید، اسید استیک و متيل متاکریلات استفاده میشود.
- سوخت: متانول به عنوان سوخت در برخی از خودروها و موتورهای احتراقی استفاده میشود.
- حلال: در تولید رنگها، لاکها، جوهرها و برخی مواد شوینده به عنوان حلال استفاده میشود.
- تولید مواد شیمیایی: متانول ماده اولیه برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی مانند فرمالدهید، اسید استیک، متیل متاکریلات و اتیلن گلیکول است.
- ضدیخ: به دلیل نقطه انجماد پایین، در برخی از ضد یخها استفاده میشود.
- سوخت سلولهای سوختی: متانول یکی از گزینههای سوخت برای سلولهای سوختی است.
نکته: تولید متانول فرآیندی پیچیده و انرژیبر است. انتخاب روش تولید مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع ماده اولیه، مقیاس تولید و الزامات زیستمحیطی بستگی دارد.
مواد اولیه مورد استفاده در تولید متانول
- گاز طبیعی: متداولترین ماده اولیه برای تولید گاز سنتز و در نهایت متانول است.
- زغال سنگ: در برخی موارد، از زغال سنگ نیز برای تولید گاز سنتز استفاده میشود.
- بیومس: با پیشرفت فناوری، استفاده از بیومس به عنوان ماده اولیه برای تولید متانول نیز مورد توجه قرار گرفته است.
روشهای تولید متانول
متانول، سادهترین الکل و یکی از مواد شیمیایی مهم صنعتی است که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. این ماده شیمیایی معمولاً از گاز سنتز تولید میشود. گاز سنتز مخلوطی از مونوکسید کربن و هیدروژن است که از واکنش بخار آب با گاز طبیعی، زغال سنگ یا سایر منابع کربنی تولید میشود.
فرآیند کلی تولید متانول
به طور کلی، فرآیند تولید متانول شامل مراحل زیر است:
- تولید گاز سنتز: در این مرحله، گاز طبیعی به عنوان ماده اولیه معمولاً با بخار آب در دمای بالا و تحت فشار و در حضور کاتالیزور نیکل واکنش میدهد تا گاز سنتز تولید شود.
- تصفیه گاز سنتز: گاز سنتز تولید شده حاوی ناخالصیهایی است که باید قبل از استفاده در فرآیند تولید متانول حذف شوند.
- سنتز متانول: گاز سنتز تصفیه شده در یک راکتور حاوی کاتالیزور مس و روی تحت فشار و دمای بالا واکنش میدهد تا متانول تولید شود.
- تقطیر و خالصسازی: متانول خام تولید شده در مرحله قبل حاوی ناخالصیهایی مانند آب و سایر الکلها است که باید با فرآیند تقطیر از آن جدا شوند.
واکنش کلی تولید متانول به صورت زیر است:
CO + 2H₂ → CH₃OH
مزایای استفاده از متانول
- انرژی بالا: متانول دارای انرژی ویژه بالایی است و به عنوان سوخت جایگزین برای سوختهای فسیلی مورد توجه قرار گرفته است.
- تولید آسان: متانول را میتوان از منابع مختلفی تولید کرد.
- قابل حمل و نقل: متانول به راحتی قابل حمل و نقل است.
- کم خطرتر از بنزین: متانول نسبت به بنزین کمتر خطرناک است.
- کاهش آلایندگی: استفاده از متانول به عنوان سوخت، منجر به کاهش انتشار آلایندههای مضر مانند ذرات معلق و اکسیدهای نیتروژن میشود.
- تولید از منابع تجدیدپذیر: متانول را میتوان از منابع تجدیدپذیر مانند بیومس و دی اکسید کربن تولید کرد.
معایب متانول
- سمی بودن: متانول یک ماده سمی است و استنشاق یا بلع آن میتواند باعث مسمومیت، کوری و حتی مرگ شود.
- خورندگی: متانول میتواند در برخی از مواد خوردگی ایجاد کند.
- قابلیت اشتعال: متانول یک ماده قابل اشتعال است و باید در هنگام تولید، حمل و نقل و استفاده از آن، نکات ایمنی به دقت رعایت شود.
روشهای نوین تولید متانول
با توجه به اهمیت کاهش انتشار گازهای گلخانهای و استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، تحقیقات زیادی در زمینه تولید متانول از منابع تجدیدپذیر مانند بیومس و همچنین استفاده از دی اکسید کربن به عنوان ماده اولیه در حال انجام است.
- تولید متانول از بیومس: در این روش، بیومس ابتدا به گاز سنتز تبدیل شده و سپس گاز سنتز تولید شده برای تولید متانول استفاده میشود.
- تولید متانول از دی اکسید کربن: در این روش، دی اکسید کربن و هیدروژن (که معمولاً از منابع تجدیدپذیر تولید میشود) در حضور کاتالیزور مناسب به متانول تبدیل میشوند. این روش، یکی از روشهای امیدوارکننده برای کاهش انتشار دی اکسید کربن و تولید سوختهای پاک است.
بدون شرح