СО және Н2 ден көмірсутектерді синтездеу

СО және Н2 ден көмірсутектерді синтездеу.
СО және Н2 ең белгілі 
реакцияларының бірі металдық никельмен 200-2500С температурада 
қысыммен катализдеу арқылы метанның түзілуі болып табылады: 
Метандаудың бұл процесі тұрмыстық газды көмірден өндіруді жүзеге асыру 
мақсатында аса қарқынмен зерттелуде. 
20 жылдары Э. Фишер және Г. Тропш СО және Н2 қоспаларынан металдық 
катализаторларды қосу және жоғары қысымда (10-15 МПа) оттекті 
қосылыстар қоспасы түзілетіндігін, ал қысым 3 МПа дейін төмендеген кезде 
басты түрде көмірсутектер түзілетіндігін байқаған. Кобальтпен реакция суды 
бөлу арқылы өткен, ал темірмен – көміртегі қос тотығын түзе отырып жүреді: 
Ол кезде СО және Н2 көмірден алынатын болған, сондықтан алын- ған 
көмірсутектер қоспасы когазин (Коһle-Gаs-Веnzin сөздерінен) деп аталатын 
болды, ал оның бензинді фракциясы – синтин (синтетикалық бензин) деп 
аталды. Германияда 1945 жылға дейін мотор отынын Фишер және Тропша 

әдістерімен синтездеу едәуір шамада дамыды, бірақ бүкіл әлем бойынша 
көмірден көмірсутекті отын өндіретін екі ғана зауыт бар, олар ОАР 
орналасқан. Бірақ анағұрлым жетілдірілген технологияны іздеу бойынша 
жұмыстар жалғасуда, және егер мұнай және газ қоры сарқылатын болса, бұл 
әдістің қайта жандануы әбден ықтимал. 
Фишер және Тропш әдістері бойынша көмірсутектерді синтездеу әлсіз 
шарттарда қайтымсыз және жылудың мөлшерінің жоғары мөлшерде 
бөлінуімен күзетіледі (алынған көмірсутектегі СН2 әрбір тобына 165-205 
кДж). Бұл процесс үшін ең үзік катализатор болып 1,5-2,5 МПа қысымда және 
220-3200С температурада тиімді жұмыс атқаратын 0,5% К2О промоторланған 
анағұрлым жылу өткізгіш және арзан темір есептеледі. Процестің екі нұсқасы 
бар – катализатордың стационарлы және жалған сұйылтылған қабатында 
жүргізу, мұнда негізінен екі жағдайда да қайнап жатқан сулы конденсатпен 
салқындатылатын және жоғары қысым буын генерациялайтын жылуды 
тасымалдау тиімді жүйесі ұйымдастырылады. 
Алынатын өнімдер парафиндерден және олефиндерден тұрады, олардың көп 
бөлігі негізінен қос байланыстары соңында орналасқан сызықты құрылымды 
өнімдер, сонымен қатар құрамында оттегі бар кейбір қосылыстардан (спирттер 
және кетондар) тұрады. Фракциялық құрамы бойынша көмірсутектер төменгі 
гомологтар (С3-С4), бензин- дер, дизель отындары, қатты және жұмсақ 
парафиндер қоспасы болып келеді. Өнімдердің топтық және фракциялық 
құрамын қысымды, температураны және катализаторды өзгерте отырып 
түрлендіруге болады. Жеке алып қарағанда, синтезді анағұрлым жоғары октан 
санына ие изоқұрылымды көмірсутектер түзілу бағытына қарай және α-
олефиндер түзілу бағытына қарай бұруға болады. 
Көмірсутектерді синтездеуді тек СО және Н2 ден ғана емес, сонымен бірге 
цеолиттермен катализдеу арқылы метанолдан да синтездеуге болады. 
Метанолдан күшті қышқылды цеолитпен ZSM-5 катализдеу арқылы жоғары 
октанды бензин алудың тәжірибелі - өнеркәсіптік және бір өнеркәсіптік 
қондығысы бар. Екі тәсіл жүзеге асырылған: 
1) Катализатордың тұтас стационарлы қабатына ие адиабатты реакторларда 
екі сатыда алу. Бірінші сатыда метанолды диметил эфиріне және суға 
дегидратациялау жүзеге асырылады, ол Аl2О3 катализаторында тепе-теңдікке 
жақын өнім қоспалыран түзу арқылы жүзеге асады. Екінші сатыда реакторда 
340-4100С температурада және 2 МПа қысымда цеолитте шығымы 80% дан 
астам бензин және газ тәрізді көмірсутектер түзіледі. Соңғысы екінші саты 
реакторына рецеркуляцияланады, ол 7-9 еселі артық мөлшерде беріледі, ол 
реакцияның жылуын акуумуляциялап және процесті адиабатты шарттарда 
жүргізуге мүмкіндік береді. Ыстық реакциялық газдар жылуы буды алу үшін 
пайдаланылады; 

2) Катализатордың жалған сұйылту қабатына ие 4000С температура және 0,1-
0,3 МПа қысымда бір сатылы реакторда жүргізу. Жылу бұл жағдайда ішінде 
не сулы конденсат, немесе сырттан бөлек жылутасымалдаушы 
циркуляцияланатын ішкі ирек қуыстар арқылы шығарылады. 
Алынған бензин құрамында ароматты көмірсутектердің едәуір мөлшері 
болады, оларды қоспадан алдын қарастырып өткен тәсіл бойынша бөліп алуға 
болады. Газда негізінен төменгі олефиндер және парафиндер болады. 
Олефиндер шығымы процесті алюмосиликатты немесе борсиликатты 
цеолиттермен катализдеуде артады. Бірінші топты катализаторлар 
қолданылғанда этилен көп түзіледі, олар 3000С төмен температурада немесе 
шамамен 5000С температурада жұмыс істейді; екінші топ катализаторлары 
қолданылғанда – пропилен және бутендер көп мөлшерде түзіледі, бұл 
катализатор 5500С температура- да жұмыс істей алады. 
Олай болса, СО және Н2 болашақта органикалық синтез үшін бастапқы 
шикізаттар ретінде тек парафиндер және жоғарғы олефиндерді өндіру үшін 
ғана емес, сонымен қатар төменгі олефиндер және ароматты көмірсутектер 
үшін де қолданылуы мүмкін, соңғы аталған екі топ әлі күнге тек мұнайдан ғана 
өндіріліп келеді.