Metanoldan yüksək təmizliyə malik hidrogenin alınması

Bu məqaləni vikiləşdirmək lazımdır. Lütfən, məqaləni ümumvikipediya və redaktə qaydalarına uyğun şəkildə tərtib edin.

Metanoldan yüksək təmizliyə malik hidrogenin alınması

Mədən mənşəli yanacaq ehtiyatlarının azalması və ətraf mühitin mühafizəsi təmiz və iqtisadi cəhətdən əlverişli bərpa edilə bilən enerji daşıyıcılarının istehsalını günün ən aktual problemlərindən birinə çevirmişdir. Bu baxımdan hidrogen ən perspektiv alternativ yanacaq hesab olunur. Son 50 ildə hidrogen istehsalı sürətlə artmış və illik istehsalı 450 min tona çatmışdır. Neft mənşəli yanacaqla müqayisədə hidrogen bir sıra üstünlüklərə malikdir: ekoloji cəhətdən təmiz, bərpa edilə bilən, iqtisadi cəhətdən əlverişli və yüksək istilik vermə qabiliyyətinə malik yanacaqdır. Bununla belə, hidrogen çox yüngül, asan yanan və partlayıcı qarışıqlar verən maddədir. Hidrogeni ya qaz halında yüksək təzyiq altında (200–250 atm.), yaxud da maye halında (-253 °C) saxlamaq olar. Hidrogen isnehsalı üçün yeni ucuz xammal əsasında daha əlverişli texnologiya işləyib hazırlamaq tələb olunur. Hazırda hidrogenin tərkibində yüksək miqlarda H₂ saxlayan qazlardan (metan, propan) istehsal edirlər. Son illər yüksək dərəcədə təmiz hidrogen istehsal etmək üçün xammal kimi metanol təklif olunur. Metanolun hidrogen tərkibli qazlara katalitik çevrilməsi 200–300 °C temperaturda aparılır. Yüksək H:C = 4:1 nisbətinə və aşağı qaynama temperatura malik (64.7 °C) ucuz metanol (hazırda metanolun istehsalı ildə 40 mln.tondan çoxdur), onu təmiz hidrogen istehsalı üçün çox əlverişli edir. Hidrogeni metanoldan müxtəlif üsullarla sinnez etmək olar:

1. Metanolun termiki və ya katalitik yolla parçalanmasi
2. Metanolun oksidləşdirici riforminqi
3. Metanolun su buxarı ilə riforminqi

Metanolun konversiyası zamanı alınan qaz qarışığının tərkibində hidrogendən başqa karbon monoksid (CO) olur. CO yanacaq elementində istifadə olunan membranları sıradan çıxardır. Odur ki, istehsal olunan hidrogeni yanacaq elementində istifadə etmək üçün CO-i qaz qarışığından xaric etmək lazımdır. Hazırda CO-in istehsal olunan qaz qarışığında çıxımını azaltmaq üçün bir sıra katalizatorlardan istifadə edirlər:

1. Metanolun katalitik yolla parçalanmasi prosesində katalizator kimi Cu/aktiv kömür, Pd/Ce0₂-Zr0₂, Ni/Si0₂, Rh/Ce0₂ istifadə olunur.
2. Metanolun oksidləşdirici riforminqi prosesində katalizator kimi Cu/Zn0/Al₂0₃, Cu/ZnO/aktiv kömür istifadə olunur.
3. Metanolun su buxarı ilə riforminqi prosesində katalizator kimi Cu0/Zn0/Al₂0₃, Cu/Cr/Al₂0₃, Pt/Ce0₂, Cu/Sn0₂/Si0₂, Au/Ti0₂, Cu/Ce0₂, Cu/Ce0₂/Al₂0₃, Cu/Ce0₂/Zr0₂ istifadə olunur.

Hazırda sənayedə metanolun hidrogenə konversiyası əsasən Cu0/Zn0/Al₂0₃ üzərində aparılır.

1. Armor J. H. The Multiple roles for catalysis in the production of H2 // Appl. Catal. A: Gen. 1999. V. 176. P. 159–176.
2. Алексеев A. M., Комова 3. B., Корабелъникова JI. M. Водород: потребление, производство и некоторые пути его усовершенствования // Химическая промышленность. 2001. № 8. С. 3–9.
3. Agrell J., Boutonnet M., Fierro J. L. G. Production of hydrogen from methanol over binary Cu/ZnO catalysts Part II. Catalytic activity and reaction pathways // Appl. Catal. A: Gen. 2003. V. 253. P. 213–223.
4. Конъюнктура мирового рынка метанола // Кокс и химия. 1999. №. 10. С. 43.
5. Krischner М. Methanol // Chem. Mark. Retor. 2002. V. 262. P. 31.
6. Reinkingh J. G., Lindewald N. G., vanKeulen A. N. S. et al. On-board hydrogen generation for transport applications: the HotSpot methanol processor // J. Pow. Sources. 1998. V. 71. P. 123–128.
7. Tsoncheva Т., Vankovci S., Mehandjiev D. Effect of the precursor and the preparation method on copper based activated carbon catalysts for methanol decomposition to hydrogen and carbon monoxide // Fuel. 2003. V. 82. P. 755–763.