Синтез спиртов

Этот процесс осуществлен на подобной лабораторной установке в г. Новосибирске. Впуск пропан-бутановой газовой смеси (пропан-89%, бутан-10%, примеси различных углеводородных газов - 1%) производился один раз в момент запуска ультразвукового активатора. На рис. 1 представлена зависимость выхода спиртов от времени обработки и давления в активаторе. При меньшем давлении (0,22 бар) синтезируется 2 вида спиртов этиловый и н-пропиловый, а при большем давлении (0,45 бар) образуется один этиловый спирт.

Процессы взаимодействия пропана с водой под действием ультразвука можно описать следующими реакциями:

С₃Н₈ + Н₂О ® С₃Н₇ОН + Н₂

С₃Н₈ + Н₂О ® С₂Н₅ОН + СН₄

С₃Н₈ + Н₂О ® СН₃ОН + С₂Н₆

2С₃Н₇ОН + Н₂О ® 3С₂Н₅ОН

2СН₄ + Н₂О ® С₂Н₅ОН+2Н₂

2СН₃ОН ® С₂Н₅ОН + Н₂О

С₂Н₆ + Н₂О ® С₂Н₅ОН + Н₂

Если просуммировать правые и левые части, приведенных уравнений реакций, то получим уравнение взаимодействия пропана с водой

С₃Н₈ + Н₂О ® 3С₂Н₅ОН + 2Н₂

Аналогично можно написать уравнения взаимодействия бутана с водой, из которых получается суммарное уравнение:

С₄Н₁₀ + 2Н₂О ® 2С₂Н₅ОН + Н₂

Зависимость выхода этанола от времени взаимодействия бутана и воды в ультразвуковом активаторе представлена на рис. 2. Впуск бутана производился дискретно одноразовой дозой 50 л. При давлении 0,5 бар. Объем воды был равен 56 л. При пересчете к нормальным условиям количество бутана в процесс поступило 75 л., или 202,8 г. По стехиометрии из 1 г. бутана получается 1,586 г. этанола. Таким образом, в процессе должно быть получено 321,6 г. этанола. Максимальная концентрация 0,55% этанола в процессе была достигнута через 30 минут после впуска бутана. Эта концентрация этанола в 56 л. воды соответствует 308 г. этанола, т.е. был достигнут относительно высокий коэффициент выхода этанола — 96%. Это значит, что практически весь запущенный в процесс бутан прореагировал с водой и превратился в этанол.

Как теоретически, так и практически возможен процесс синтеза спиртов из природного газа, который в основном состоит из метана, а это очень дешевая и неограниченная сырьевая база. Кроме того, если иметь в виду возможность крекинга, то можно в качестве сырья использовать практически любое органическое вещество или органические отходы. Если учесть, что предлагаемый способ позволяет получать практически бесплатно энергию ядерного синтеза, то из объема затрат на производство продукции исключаются два основных компонента: затраты на сырье и затраты на энергию.

НАЗАД