В связи проблемой утилизации выбросов углекислого газа изучен процесс превращения СО2 в метанол, диметиловый эфир (ДМЭ) в проточно-циркуляционном режиме, когда часть конвертированного газа возвращается в реактор. Представлены экспериментальные данные по синтезу метанола (промышленный катализатор Мегамакс 507) и прямому синтезу ДМЭ (Мегамакс 507/промышленный цеолит ЦВМ, массовое соотношение 1 : 1). В синтезе метанола из синтез-газа, об.%: Н2 – 76,6, СО2 – 19,8, N2 – 3,6 при 240–260 °С, давлении 5,3 МПа достигалась высокая конверсия СО2: 84–99,6 % при низкой селективности протекания побочной реакции (синтеза СО, не выше 4,7 %). Максимальная удельная производительность метанола при 260 °С составила 1,24 кг(кгкат·ч)–1. Специально проведенные эксперименты показали, что в условиях синтеза метанола наблюдается небольшой разогрев (до 10 °С) на входе в слой катализатора, что говорит о политропичности реактора. В синтезе ДМЭ выход ДМЭ в расчете на бифункциональный катализатор в зависимости от условий находился в пределах 0,16–0,33 кг(кгкат·ч)–1. При этом конверсия метанола в ДМЭ была не ниже 42 %, конверсия СО2 находилась в пределах 79–96 %, а синтез ДМЭ протекал в практически изотермических условиях.
In the context of utilization of carbon dioxide emissions, a study of the CO2 conversion to methanol and dimethyl ether (DME) under flowcirculation conditions, when a part of converted gas returns to the reactor, was carried out. Experimental data on the synthesis of methanol (commercial catalyst Megamax 507) and direct synthesis of DME (Megamax 507/commercial zeolite ZVM, weight ratio 1/1) are reported. In the methanol synthesis from syngas, vol.%: H2 – 76.6, CO2 – 19.8, N2 – 3.6 performed at 240–260 °C and pressure 5.3 MPa, a high conversion of CO2 was reached: 84–99.6% at a low selectivity of the side reaction (CO synthesis, not higher than 4.7 %). The maximum specific yield of methanol at 260 °C was 1.24 kg(kgcat·h)–1. Special-purpose experiments demonstrated that the methanol synthesis is accompanied by a small heating (up to 10 °C) at the catalyst bed inlet, which testifies to polytropicity of the reactor. In the synthesis of DME, the DME yield referred to bifunctional catalyst was within 0.16–0.33 kg(kgcat·h)–1 depending on the conditions. Therewith, the conversion of methanol to DME was not lower than 42 %, the conversion of CO2 was within 79–96 %, and the DME synthesis proceeded under nearly isothermal conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.