CO în sine este insidios și periculos pentru oameni, dar în același timp este necesar pentru multe procese, deoarece participă la multe reacții de reducere și oxidare. De exemplu, monoxidul de carbon și hidrogenul pot da un amestec numit gaz de sinteză și va face posibilă obținerea multor alte hidrocarburi lichide (metalol etc.), sintetizarea produselor petroliere și stabilirea producției de lubrifianți (în caz de insuficiență a resurselor naturale).
23.09.2021 Subiect: Metalurgie generală Autor: Paxey
În acest articol:
Monoxidul de carbon este un compus chimic format din molecule de carbon și oxigen. Este insipid, inodor, foarte inflamabil și foarte toxic, mai ușor decât aerul. Ceea ce mulți oameni consideră a fi „mirosul” monoxidului de carbon este de fapt emis de impurități.
CO în sine este insidios și periculos pentru om, dar în același timp este necesar pentru multe procese, deoarece participă la multe reacții de reducere și oxidare. De exemplu, monoxidul de carbon și hidrogenul pot da un amestec numit gaz de sinteză, care va permite obținerea multor alte hidrocarburi lichide (metalol etc.), sintetizarea produselor petroliere și stabilirea producției de lubrifianți (în caz de insuficiență a resurselor naturale).
Monoxidul de carbon cu hidrogen în procesul Fischer-Tropsch
Acest proces descrie reacția dintre monoxidul de carbon și hidrogen pentru a forma hidrocarburi lichide, realizată cu participarea catalizatorilor (la temperatura camerei, monoxidul de carbon este inactiv în ceea ce privește formarea altor compuși, iar catalizatorii cresc viteza). Această reacție permite obținerea, de exemplu, din cărbune a unui lubrifiant sau a unui combustibil sintetic.
Esența reacției constă în obținerea gazului de sinteză (denumit și „gaz de apă”) din cărbune. Pentru obținerea acestuia, vaporii de apă sunt suflați prin cărbunele încălzit:
Amestecul de carbon (monoxid) și hidrogen este apoi purificat pentru a produce benzină sintetică. Combustibilii mai grei sunt mai greu de obținut, iar acest lucru este posibil, dar nefavorabil din punct de vedere economic, deoarece catalizatorul se otrăvește rapid și își reduce activitatea catalitică.
În metoda propusă de Fischer și Tropsch, cărbunele de lemn poate fi, de asemenea, utilizat. Această reacție poate fi utilizată pentru a produce combustibili petrolieri și lubrifianți, dar atunci vaporii de apă sunt absorbiți în exces, ceea ce schimbă echilibrul, rezultând dioxid de carbon și hidrogen în loc de monoxid. Cu alte cuvinte, procesul devine ceva mai complicat.
În prezent, procesul Fischer-Tropsch, care se bazează pe reacția dintre monoxidul de carbon și hidrogen, este utilizat de doar câteva întreprinderi din lume. Tehnologia este destul de aplicabilă pe scară largă, singurul dezavantaj fiind costurile mai mari pentru întregul complex de producție în comparație cu producția de petrol natural.
Monoxid de carbon cu hidrogen în procesul Bergius
O altă opțiune pentru obținerea combustibilului sintetic prin hidrogenarea carbonului a fost propusă de Bergius. Această reacție necesită temperatură și presiune ridicate, precum și materii prime sub formă de cărbune zdrobit, rășini formate ca deșeuri în producția de cocs, apă gazoasă (monoxid de carbon + hidrogen) și catalizatori.
Interesant este faptul că această descoperire a fost cea care a permis Germaniei lui Hitler să nu aibă probleme cu petrolul în timpul războiului, iar procesele implicau capacități diferite și materii prime combinate, în special, utilizarea gazului de furnal, etc. Timp de mulți ani, Germania, care dispunea de propriul cărbune, a utilizat acest proces, dar în a doua jumătate a secolului al XX-lea a renunțat la sinteza activă a petrolului și a produselor sale, deoarece era mai puțin costisitor să cumpere resursa naturală din alte țări.
