Borna66
07-16-2009, 12:16 AM
گازسنتز چيست؟
اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق ميشود كه محتوي منوكسيدكربن و هيدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند. هيدروژن و منوكسيدكربن دو مادة مهم در صنايع شيميايي محسوب شده و داراي مصارف و كاربردهاي فراواني ميباشند. منوكسيدكربن در توليد رنگ‌ها، پلاستيك‌ها، فوم‌ها، حشرهكش‌ها، علف‌كش‌ها، اسيدها و ... به كار ميرود. از جمله مصارف هيدروژن نيز ميتوان به توليد آمونياك، هيدروژناسيون و هيدروكراكينگ اشاره نمود.
گاز سنتز مادة اوليه بسيار با ارزشي جهت توليد مواد متنوع شيميايي ميباشد. با استفاده از اين گاز و فرايندهاي مختلف، ميتوان مواد متنوع شيميايي را توليد نمود كه بسته به روش توليد آن نسبت‌هاي مختلف هيدروژن به منوكسيدكربن به دست ميآيد. همچنين در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرايندي كه گاز در آن مورد استفاده قرار ميگيرد، نسبت‌هاي مختلف لازم است.
موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذيل است:
۱- تهية متانول
از آنجايي‌كه متانول به مقدار زياد در سنتز استيك اسيد مصرف ميشود، اهميت فراواني در صنعت دارد.
۲- تهية اتيلن گليكول
۳- واكنش‌هاي هيدروفرميلدار كردن
در اين نوع واكنش‌ها از اولفين‌ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئيد توليد ميشود. اين واكنش اكسو سنتز نيز ناميده ميشود.
۴- سنتز فيشر- تروپش
در اين فرايند گاز سنتز به مولكول‌هاي بنزيني در گستره تبديل ميشود. در اصل اين واكنش اوليگومريزاسيون منوكيسدكربن به وسيلة هيدروژن جهت تشكيل محصولات آلي ميباشد.
۵- احياي سنگ آهن
جهت احياي سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده ميشود در اين فرايند آهن يا پودر آن به وسيله احياي مستقيم كاني‌هاي آهن به دست ميآيند.
۶- ساير مصارف
از جمله ديگر مصارف گاز سنتز، ميتوان به تهيه الكل‌هاي سنگين، ديمتيل اتر، استرها، كتون‌ها، هيدروكربورها و غيره اشاره كرد.
روش‌هاي تهية گاز سنتز
1- گازي‌شكل‌كردن زغال سنگ
اين روش، اولين روش توليد گاز سنتز است كه در آن گاز سنتز توسط گازي شكل كردن كك از ذغال سنگ در دماهاي پايين به وسيلة هوا و بخار آب به دست ميآيد:
اين فرايند غير كاتاليستي بوده و نسبت توليدي توسط آن كم، و در حدود 1 است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز توليدي از اين روش نيازمند واكنش‌ها و خالصسازي‌هايي جهت توليد گاز سنتز با خلوص بالا ميباشد.
۲- اكسيداسيون جزئي هيدروكربن‌ها
اين فرايند، غيركاتاليستي بوده و در اصل احتراق جزئي هيدروكربن در حضور اكسيژن و بخار آب ميباشد. موقعي كه متان به عنوان خوارك مورد استفاده قرار گيرد، مزيت عمدة اين روش كه يك فرايند توليد گرما ميباشد اين است كه طيف گستردهاي از هيدروكربن‌ها را به عنوان خوراك ميتواند مورد استفاده قرار دهد. تركيب گاز سنتز توليدي بستگي به نسبت كربن به هيدروژن خوراك و مقدار بخار اضافه شده دارد.
۳- رفرمينگ هيدروكربن‌ها
اين فرايند واكنش كاتاليستي هيدروكربن و عامل تغيير شكل دهنده (Reforming agent ) در دماي بالا ميباشد. عامل تغيير شكل دهنده ميتواند بخار آب، دياكسيد كربن، اكسيژن و يا مخلوط آنها باشد. تركيب درصد گاز سنتز توليدي بستگي به نوع هيدروكربن به كار رفته، عامل تغيير شكل دهنده و مقدار آن، شرايط عملياتي و نوع كاتاليست دارد
اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق ميشود كه محتوي منوكسيدكربن و هيدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند. هيدروژن و منوكسيدكربن دو مادة مهم در صنايع شيميايي محسوب شده و داراي مصارف و كاربردهاي فراواني ميباشند. منوكسيدكربن در توليد رنگ‌ها، پلاستيك‌ها، فوم‌ها، حشرهكش‌ها، علف‌كش‌ها، اسيدها و ... به كار ميرود. از جمله مصارف هيدروژن نيز ميتوان به توليد آمونياك، هيدروژناسيون و هيدروكراكينگ اشاره نمود.
گاز سنتز مادة اوليه بسيار با ارزشي جهت توليد مواد متنوع شيميايي ميباشد. با استفاده از اين گاز و فرايندهاي مختلف، ميتوان مواد متنوع شيميايي را توليد نمود كه بسته به روش توليد آن نسبت‌هاي مختلف هيدروژن به منوكسيدكربن به دست ميآيد. همچنين در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرايندي كه گاز در آن مورد استفاده قرار ميگيرد، نسبت‌هاي مختلف لازم است.
موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذيل است:
۱- تهية متانول
از آنجايي‌كه متانول به مقدار زياد در سنتز استيك اسيد مصرف ميشود، اهميت فراواني در صنعت دارد.
۲- تهية اتيلن گليكول
۳- واكنش‌هاي هيدروفرميلدار كردن
در اين نوع واكنش‌ها از اولفين‌ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئيد توليد ميشود. اين واكنش اكسو سنتز نيز ناميده ميشود.
۴- سنتز فيشر- تروپش
در اين فرايند گاز سنتز به مولكول‌هاي بنزيني در گستره تبديل ميشود. در اصل اين واكنش اوليگومريزاسيون منوكيسدكربن به وسيلة هيدروژن جهت تشكيل محصولات آلي ميباشد.
۵- احياي سنگ آهن
جهت احياي سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده ميشود در اين فرايند آهن يا پودر آن به وسيله احياي مستقيم كاني‌هاي آهن به دست ميآيند.
۶- ساير مصارف
از جمله ديگر مصارف گاز سنتز، ميتوان به تهيه الكل‌هاي سنگين، ديمتيل اتر، استرها، كتون‌ها، هيدروكربورها و غيره اشاره كرد.
روش‌هاي تهية گاز سنتز
1- گازي‌شكل‌كردن زغال سنگ
اين روش، اولين روش توليد گاز سنتز است كه در آن گاز سنتز توسط گازي شكل كردن كك از ذغال سنگ در دماهاي پايين به وسيلة هوا و بخار آب به دست ميآيد:
اين فرايند غير كاتاليستي بوده و نسبت توليدي توسط آن كم، و در حدود 1 است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز توليدي از اين روش نيازمند واكنش‌ها و خالصسازي‌هايي جهت توليد گاز سنتز با خلوص بالا ميباشد.
۲- اكسيداسيون جزئي هيدروكربن‌ها
اين فرايند، غيركاتاليستي بوده و در اصل احتراق جزئي هيدروكربن در حضور اكسيژن و بخار آب ميباشد. موقعي كه متان به عنوان خوارك مورد استفاده قرار گيرد، مزيت عمدة اين روش كه يك فرايند توليد گرما ميباشد اين است كه طيف گستردهاي از هيدروكربن‌ها را به عنوان خوراك ميتواند مورد استفاده قرار دهد. تركيب گاز سنتز توليدي بستگي به نسبت كربن به هيدروژن خوراك و مقدار بخار اضافه شده دارد.
۳- رفرمينگ هيدروكربن‌ها
اين فرايند واكنش كاتاليستي هيدروكربن و عامل تغيير شكل دهنده (Reforming agent ) در دماي بالا ميباشد. عامل تغيير شكل دهنده ميتواند بخار آب، دياكسيد كربن، اكسيژن و يا مخلوط آنها باشد. تركيب درصد گاز سنتز توليدي بستگي به نوع هيدروكربن به كار رفته، عامل تغيير شكل دهنده و مقدار آن، شرايط عملياتي و نوع كاتاليست دارد