Этот процесс, с одной стороны, позволяет использовать избыток СO2
, образующийся в других технологических процессах, и, с другой стороны, служит рычагом управления составом синтез-газа, получаемого при реакциях (2) и (3).Для производства ценных продуктов на следующих стадиях необходим синтез-газ с соотношением оксида углерода и водорода, равным приблизительно 1:2, и минимальным количеством балластных газов (СО2
, азота и др.).СИНТЕЗ ФИШЕРА-ТРОПША
Синтез Фишера-Тропша можно рассматривать как восстановительную олигомеризацию моноксида углерода в результате сложной комбинации реакций, которая в брутто-форме имеет следующий вид:
nСО
+ (2n + 1)Н2 = СnН2n + 2 + nН2O; (реакция 5)2nCO
+ nН2 = СnН2n + nСO2На металлоокисном катализаторе получают метанол с примесью этанола и диметилового эфира. Это основной процесс получения метанола в мире, обычная мощность метанольных заводов составляет около 0,5 млн. т в год (Новомосковское ПО «АЗОТ»; кобальтовый катализатор). Для производства моторных топлив метанол перерабатывается в диметиловый эфир и далее в смесь разветвленных предельных углеводородов (процесс Mobil GTG в Мауи, Новая Зеландия; кобальтовый катализатор).
На кобальтово-цинковых катализаторах, обладающих гидрирующей активностью, получают смесь линейных алканов (процесс AGC-211 в Бинтулу, Малайзия).
На железном катализаторе получают смесь линейных и разветвленных алканов и алкенов (перспективный процесс Рентех).
На кобальтовых или родиевых катализаторах при давлении выше 10 МПа и температуре в диапазоне 140–180 °C алкены взаимодействуют с синтез-газом и превращаются в альдегиды — важнейшие полупродукты в производстве спиртов, карбоновых кислот, аминов, многоатомных спиртов и др. Мировое производство альдегидов по такой технологии (оксо-синтез) достигает 7 млн т в год.
Одно из важных современных направлений научного поиска в области синтеза Фишера-Тропша состоит в получении кислородсодержащих продуктов. Введение таких соединений в количестве 1 % в дизельное топливо снижает содержание сажи в продуктах сгорания на 4-10 %.
Обратите внимание, что все необходимые газы для этого синтеза, как исходный метан, так и основные компоненты синтез-газа, содержатся в пиролизном газе. И даже соотношение их подходит. Собственно говоря, во время войны, в Германии, синтез-газ и получали пиролизом древесины и угля, поскольку в конце войны Германия была отрезана от источников нефти и природного газа. Ну, уголь, не уголь, а куски древесины, опилки, сучья, обрезки кустарника, являются составной частью отходов многих домашних хозяйств и мичуринский участков. Топить ими неудобно, их в основном сжигают. Бумажные отходы и упаковочный картон тоже не повредят, поскольку изготовляются из древесины. Пойдут в дело все отходы, содержащие ткани из природных волокон, например хлопчатобумажных. С прочими отходами, в том числе и пищевыми, по-видимому, следует поэкспериментировать, добавляя их в той или иной пропорции к древесным отходам. Сомнения вызывают только пластмассы, поскольку трудно предсказать какие компоненты они могут добавить в состав пиролизного газа. Для пиролиза мусора и получения пиролизного газа потребуется кое-какой агрегат, газогенератор.