catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-149Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISЖИДКОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ МЕТАНОЛА C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО КАТАЛИЗАТОРАLiquid phase synthesis of methanol using a commercial copper-zinc catalystБыковА. В.BykovA. V.

канд. хим. наук, доцент кафедры биотехнологии и химии. Тел.: (4822) 44-93-17

bykov@science.tver.ruРубинМ. А.RubinM. A.

аспирант той же кафедры. Тел. тот же

sulman@online.tver.ruСульманМ. Г.SulmanM. G.

д-р хим. наук, проф. той же кафедры. Тел. тот же

sulman@online.tver.ruСульманЭ. М.SulmanE. M.

д-р хим. наук, проф. той же кафедры. Тел. тот же

sulman@online.tver.ruТверской государственный технический университетRussian Federation201427112014016067Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/149

Проведено испытание промышленного медно-цинкового катализатора газофазного синтеза метанола MEGAMAX® 700 в условиях жидкофазного процесса при вариации давления (0,5–7,0 МПа) и скорости потока газовой смеси (40–400 млн/мин). Показаны его высокая активность и селективность в образовании метанола. Наилучший результат – 730 г (метанол)/кг (кат.)·ч–1 и селективность 99,2 % – получен при условиях реакции: 2,0 МПа, 240 °С, H2 : CO : : CO2 : N2 = 70,5 : 17,9 : 6,5 : 5,1, время реакции – 3 ч. При давлениях газовой смеси более 3,0 МПа растет концентрация побочного продукта – метана, что приводит к снижению селективности процесса по метанолу. Кроме метана зафиксированы лишь следовые количества этана и воды. Во всем исследованном диапазоне давлений в парогазовой смеси отсутствует типичный побочный продукт синтеза метанола – диметиловый эфир. Результаты работы свидетельствуют о возможности использования катализатора MEGAMAX® 700 в жидкофазном синтезе метанола.

Test industrial copper- zinc catalyst MEGAMAX® 700 was held in the gas-phase methanol synthesis reaction under conditions similar liquid phase process, the variation of pressure (0,5–7,0 MPa) and a flow rate of the gas mixture (40–400 ml/min). The catalyst showed a high activity and selectivity in methanol formation. The best result –730 g (methanol)/kg(cat)·h–1 and the selectivity 99,2 % was obtained under the conditions: 2,0 MPa, 240 °C, H2 : : CO : CO2 : N2 = 70,5 : 17,9 : 6,5 : 5,1 , reaction time – 3 hours. The concentration of byproduct methane increases at gas mixture pressures greater than 3,0 MPa, which leads to lower selectivity to methanol. Besides methane, only trace amounts of ethane and water were fixed. Typical byproduct of the synthesis of methanol – dimethyl ether absent in the entire range of pressures in the gas mixture. The results indicate the possibility of using the catalyst MEGAMAX® 700 liquid-phase methanol synthesis.

жидкофазный синтез метаноламедно- цинковый промышленный катализаторliquid-phase methanol synthesiscopper and zinc industrial catalystReferencesHu B., Fujimoto K. // Appl. Catal. A-Gen. 2008. № 346. Р. 174—178.Hu B., Fujimoto K. // Appl. Catal. A-Gen. 2008. № 346. Р. 174—178.Farsi M., Jahanmiri A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2012. № 18. Р. 1088—1095.Farsi M., Jahanmiri A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2012. № 18. Р. 1088—1095.Van der Laan G.P., Beenackers A.A.C.M., Ding B., Strikwerda J.C. // Catal. Today. 1999. № 48. Р. 93—100.Van der Laan G.P., Beenackers A.A.C.M., Ding B., Strikwerda J.C. // Catal. Today. 1999. № 48. Р. 93—100.Lee S., Sardesai A. // Topic. Catalysis. 2005 № 32. Р. 197—207.Lee S., Sardesai A. // Topic. Catalysis. 2005 № 32. Р. 197—207.Quinn R., Dahl T.A., Toseland B.A. // Appl. Catal . A-Gen. 2004. № 272. Р. 61—68.Quinn R., Dahl T.A., Toseland B.A. // Appl. Catal . A-Gen. 2004. № 272. Р. 61—68.Караваев М.М, Леонов В.Е., Попов И.Г., Шепелев Е.Т. Технология синтетического метанола. М.: Химия, 1984. 240 c.Караваев М.М, Леонов В.Е., Попов И.Г., Шепелев Е.Т. Технология синтетического метанола. М.: Химия, 1984. 240 c.Розовский А.Я., Лин Г.Е. Теоретические основы процесса синтеза метанола. М.: Химия, 1990. 272 c.Розовский А.Я., Лин Г.Е. Теоретические основы процесса синтеза метанола. М.: Химия, 1990. 272 c.Schimpf S., Rittermeier A., Zhang X., Li Z.-A., Spasova M., van den Berg M.W. E., Farle M., Wang Y., Fischer R.A., Muhler M. // Chemcatchem. 2010. № 2. Р. 214—222.Schimpf S., Rittermeier A., Zhang X., Li Z.-A., Spasova M., van den Berg M.W. E., Farle M., Wang Y., Fischer R.A., Muhler M. // Chemcatchem. 2010. № 2. Р. 214—222.Zhang X., Zhong L., Guo Q., Fan H., Zheng H., Xie K. // Fuel. 2010. № 89. Р. 1348—1352.Zhang X., Zhong L., Guo Q., Fan H., Zheng H., Xie K. // Fuel. 2010. № 89. Р. 1348—1352.Mabuse H., Hagihara K., Watanabe T., Saito M. // Energy Comers. Mgmt. 1997. Vol. 38. Р. 437—442.Mabuse H., Hagihara K., Watanabe T., Saito M. // Energy Comers. Mgmt. 1997. Vol. 38. Р. 437—442.Hagihara K., Mabuse H., Watanabe T., Saito M. // Catal. Today. 1997. № 36. Р. 33—37.Hagihara K., Mabuse H., Watanabe T., Saito M. // Catal. Today. 1997. № 36. Р. 33—37.Бочкарев В.В. Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Томск: Томский политехнич. ун-т, 2010. 185 с.Бочкарев В.В. Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Томск: Томский политехнич. ун-т, 2010. 185 с.Van der Laan G. P., Beenackers A.A.C.M., Ding B., Strikwerda J. C. // Catal. Today. 1999. № 48. Р. 93–100.Van der Laan G. P., Beenackers A.A.C.M., Ding B., Strikwerda J. C. // Catal. Today. 1999. № 48. Р. 93–100.Matsuda T., Shizuta M., Yoshizawa J., Kikuchi E. // Appl. Catal. A-Gen. 1995. № 125. Р. 293—302.Matsuda T., Shizuta M., Yoshizawa J., Kikuchi E. // Appl. Catal. A-Gen. 1995. № 125. Р. 293—302.Liawa B.J., Chenb Y.Z. // Appl. Catal. A-Gen. 2001. № 206. Р. 245—256.Liawa B.J., Chenb Y.Z. // Appl. Catal. A-Gen. 2001. № 206. Р. 245—256.Setinc M., Levec J. // Chem. Eng. Sci. 1999. № 54. Р. 3577–3586.Setinc M., Levec J. // Chem. Eng. Sci. 1999. № 54. Р. 3577–3586.Hu L., Wang X., Li X., Yu G., Wang F., Yu Z. // Chem. Eng. Process. 2007. № 4 6. Р. 905—909.Hu L., Wang X., Li X., Yu G., Wang F., Yu Z. // Chem. Eng. Process. 2007. № 4 6. Р. 905—909.Barrandeguy J., Chiavassa D.L., Collins S.E., Bonivardi A.L., Baltanás M.A. // J. Catal. 2002. № 211. Р. 252—Barrandeguy J., Chiavassa D.L., Collins S.E., Bonivardi A.L., Baltanás M.A. // J. Catal. 2002. № 211. Р. 252—Collins S.E., Delgado J.J., Mira C., Calvino J.J., Bernal S., Chiavassa D.L., Baltanás M.A., Bonivardi A.L. // J. Catal. 2012. № 292. Р. 90—98.Collins S.E., Delgado J.J., Mira C., Calvino J.J., Bernal S., Chiavassa D.L., Baltanás M.A., Bonivardi A.L. // J. Catal. 2012. № 292. Р. 90—98.Collins S.E., Baltanás M.A., Bonivard A.L. // J. Catal. 2004. № 226. Р. 410—421.Collins S.E., Baltanás M.A., Bonivard A.L. // J. Catal. 2004. № 226. Р. 410—421.Ali S.H., Goodwin J.G. // J. Catal. 1997. № 171. Р. 339— 344.Ali S.H., Goodwin J.G. // J. Catal. 1997. № 171. Р. 339— 344.Melian-Cabrera I., Lopez G.M., G. Fierro J.L. // J. Catal. № 210. 2002. Р. 285–294.Melian-Cabrera I., Lopez G.M., G. Fierro J.L. // J. Catal. № 210. 2002. Р. 285–294.Tan Y., Xie H., Cui H., Han Y., Zhong B. // Catals Today. № 104. 2005. Р. 25–29.Tan Y., Xie H., Cui H., Han Y., Zhong B. // Catals Today. № 104. 2005. Р. 25–29.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.