گاز سنتز چیست؟

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط های گازی اطلاق می¬شود که محتوی منوکسیدکربن و هیدروژن به نسبت های مختلف باشند. هیدروژن و منوکسیدکربن دو مادهٔ مهم در صنایع شیمیایی محسوب شده و دارای مصارف و کاربردهای فراوانی می¬باشند. منوکسیدکربن در تولید رنگ ها، پلاستیک ها، فوم ها، حشره¬کش ها، علف کش ها، اسیدها و … به کار می¬رود. از جمله مصارف هیدروژن نیز می¬توان به تولید آمونیاک، هیدروژناسیون و هیدروکراکینگ اشاره نمود.

گاز سنتز مادهٔ اولیه بسیار با ارزشی جهت تولید مواد متنوع شیمیایی می¬باشد. با استفاده از این گاز و فرایندهای مختلف، می¬توان مواد متنوع شیمیایی را تولید نمود که بسته به روش تولید آن نسبت های مختلف هیدروژن به منوکسیدکربن به دست می¬آید. همچنین در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرایندی که گاز در آن مورد استفاده قرار می¬گیرد، نسبت های مختلف لازم است.

موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذیل است:

از آنجایی که متانول به مقدار زیاد در سنتز استیک اسید مصرف می¬شود، اهمیت فراوانی در صنعت دارد.

در این نوع واکنش ها از اولفین ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئید تولید می¬شود. این واکنش اکسو سنتز نیز نامیده می¬شود.

در این فرایند گاز سنتز به مولکول های بنزینی در گستره تبدیل می¬شود. در اصل این واکنش اولیگومریزاسیون منوکیسدکربن به وسیلهٔ هیدروژن جهت تشکیل محصولات آلی می¬باشد.

جهت احیای سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده می¬شود در این فرایند آهن یا پودر آن به وسیله احیای مستقیم کانی های آهن به دست می¬آیند.

از جمله دیگر مصارف گاز سنتز، می¬توان به تهیه الکل های سنگین، دی¬متیل اتر، استرها، کتون ها، هیدروکربورها و غیره اشاره کرد.

● روش های تهیهٔ گاز سنتز

این روش، اولین روش تولید گاز سنتز است که در آن گاز سنتز توسط گازی شکل کردن کک از ذغال سنگ در دماهای پایین به وسیلهٔ هوا و بخار آب به دست می¬آید:

این فرایند غیر کاتالیستی بوده و نسبت تولیدی توسط آن کم، و در حدود ۱ است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز تولیدی از این روش نیازمند واکنش ها و خالص¬سازی هایی جهت تولید گاز سنتز با خلوص بالا می¬باشد.

این فرایند، غیرکاتالیستی بوده و در اصل احتراق جزئی هیدروکربن در حضور اکسیژن و بخار آب می¬باشد. موقعی که متان به عنوان خوارک مورد استفاده قرار گیرد، مزیت عمدهٔ این روش که یک فرایند تولید گرما می باشد این است که طیف گسترده¬ای از هیدروکربن ها را به عنوان خوراک می¬تواند مورد استفاده قرار دهد. ترکیب گاز سنتز تولیدی بستگی به نسبت کربن به هیدروژن خوراک و مقدار بخار اضافه شده دارد.

این فرایند واکنش کاتالیستی هیدروکربن و عامل تغییر شکل دهنده (Reforming agent ) در دمای بالا می باشد. عامل تغییر شکل دهنده می¬تواند بخار آب، دی¬اکسید کربن، اکسیژن و یا مخلوط آنها باشد. ترکیب درصد گاز سنتز تولیدی بستگی به نوع هیدروکربن به کار رفته، عامل تغییر شکل دهنده و مقدار آن، شرایط عملیاتی و نوع کاتالیست دارد.

۱) تهیهٔ متانول

۲) تهیهٔ اتیلن گلیکول

۳) واکنش های هیدروفرمیل¬دار کردن

۴) سنتز فیشر تروپش

۵) احیای سنگ آهن

۶) سایر مصارف

۱) گازی شکل کردن زغال سنگ

۲) اکسیداسیون جزئی هیدروکربن ها

۳) رفرمینگ هیدروکربن ها