گازسنتز چیست

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط های گازی اطلاق می­شود كه محتوی منوكسیدكربن و هیدروژن به نسبت های مختلف باشند

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌های گازی اطلاق می­شود كه محتوی منوكسیدكربن و هیدروژن به نسبت‌های مختلف باشند. هیدروژن و منوكسیدكربن دو مادهٔ مهم در صنایع شیمیایی محسوب شده و دارای مصارف و كاربردهای فراوانی می­باشند. منوكسیدكربن در تولید رنگ‌ها، پلاستیك‌ها، فوم‌ها، حشره­كش‌ها، علف‌كش‌ها، اسیدها و ... به كار می­رود. از جمله مصارف هیدروژن نیز می­توان به تولید آمونیاك، هیدروژناسیون و هیدروكراكینگ اشاره نمود.

گاز سنتز مادهٔ اولیه بسیار با ارزشی جهت تولید مواد متنوع شیمیایی می­باشد. با استفاده از این گاز و فرایندهای مختلف، می­توان مواد متنوع شیمیایی را تولید نمود كه بسته به روش تولید آن نسبت‌های مختلف هیدروژن به منوكسیدكربن به دست می­آید. همچنین در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرایندی كه گاز در آن مورد استفاده قرار می­گیرد، نسبت‌های مختلف لازم است. موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذیل است:

۱- تهیهٔ متانول

از آنجایی‌كه متانول به مقدار زیاد در سنتز استیك اسید مصرف می­شود، اهمیت فراوانی در صنعت دارد.

۲- تهیهٔ اتیلن گلیكول

۳- واكنش‌های هیدروفرمیل­دار كردن

در این نوع واكنش‌ها از اولفین‌ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئید تولید می­شود. این واكنش اكسو سنتز نیز نامیده می­شود.

۴- سنتز فیشر- تروپش

در این فرایند گاز سنتز به مولكول‌های بنزینی در گستره تبدیل می­شود. در اصل این واكنش اولیگومریزاسیون منوكیسدكربن به وسیلهٔ هیدروژن جهت تشكیل محصولات آلی می­باشد.

۵- احیای سنگ آهن

جهت احیای سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده می­شود در این فرایند آهن یا پودر آن به وسیله احیای مستقیم كانی‌های آهن به دست می­آیند.

۶- سایر مصارف

از جمله دیگر مصارف گاز سنتز، می­توان به تهیه الكل‌های سنگین، دی­متیل اتر، استرها، كتون‌ها، هیدروكربورها و غیره اشاره كرد.

روش‌های تهیهٔ گاز سنتز

۱- گازی‌شكل‌كردن زغال سنگ

این روش، اولین روش تولید گاز سنتز است كه در آن گاز سنتز توسط گازی شكل كردن كك از ذغال سنگ در دماهای پایین به وسیلهٔ هوا و بخار آب به دست می­آید:

این فرایند غیر كاتالیستی بوده و نسبت تولیدی توسط آن كم، و در حدود ۱ است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز تولیدی از این روش نیازمند واكنش‌ها و خالص­سازی‌هایی جهت تولید گاز سنتز با خلوص بالا می­باشد.

۲- اكسیداسیون جزئی هیدروكربن‌ها

این فرایند، غیركاتالیستی بوده و در اصل احتراق جزئی هیدروكربن در حضور اكسیژن و بخار آب می­باشد. موقعی كه متان به عنوان خوارك مورد استفاده قرار گیرد، مزیت عمدهٔ این روش كه یك فرایند تولید گرما می‌باشد این است كه طیف گسترده­ای از هیدروكربن‌ها را به عنوان خوراك می­تواند مورد استفاده قرار دهد. تركیب گاز سنتز تولیدی بستگی به نسبت كربن به هیدروژن خوراك و مقدار بخار اضافه شده دارد.

۳- رفرمینگ هیدروكربن‌ها

این فرایند واكنش كاتالیستی هیدروكربن و عامل تغییر شكل دهنده (Reforming agent ) در دمای بالا می‌باشد. عامل تغییر شكل دهنده می­تواند بخار آب، دی­اكسید كربن، اكسیژن و یا مخلوط آنها باشد. تركیب درصد گاز سنتز تولیدی بستگی به نوع هیدروكربن به كار رفته، عامل تغییر شكل دهنده و مقدار آن، شرایط عملیاتی و نوع كاتالیست دارد

نویسنده : حشمت اسدی