Methanol (CH3OH) là một alcohol đơn giản có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp. Methanol được dùng để tổng hợp nhiều hóa chất khác như: Formaldehyde (sản xuất nhựa, keo, chất dẻo), dimethyl ether (nhiên liệu và chất đẩy aerosol), dùng làm nhiên liệu cho động cơ, đặc biệt trong xe đua. Ngoài ra methanol là dung môi tốt trong sản xuất sơn, mực in, nhựa và dược phẩm, làm chất chống đông trong hệ thống làm lạnh và đường ống dẫn khí tự nhiên. Trong công nghiệp, methanol (CH3OH, nhiệt độ sôi 65°C) được tổng hợp từ CO và H2 theo sơ đồ sau:
a. Phản ứng xảy khi đun nóng hỗn hợp A là: CH4 + H2O (200°C, 10 bar) → CO + 3H2
b. Chất ngưng tụ thoát ra ở giai đoạn (4) là H2O và CH4.
c. Nếu quá trình tổng hợp methanol là quá trình tỏa nhiệt, để tăng hiệu suất tổng hợp methanol thì cần tăng nhiệt độ và giảm áp suất của hệ.
d. Giả sử tốc độ lưu chuyển ban đầu của CH4 là 86 L/s và H2O là 150 L/s thì tốc độ lưu chuyển của H2O dư ở giai đoạn (4) là 56 L/s.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
(b) Sai, giai đoạn 4 chỉ có hơi nước bị ngưng tụ thành H2O lỏng. CH4 khó hóa lỏng hơn nhiều nên thường dùng H2O dư để CH4 chuyển hóa hoàn toàn.
(c) Sai, phản ứng tổng hợp methanol CO + 2H2 ⇋ CH3OH tỏa nhiệt nên cần giảm nhiệt độ tới mức vừa phải đồng thời tăng áp suất để cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (chiều thuận có số phân tử khí giảm).
(d) Sai, lưu lượng H2O dư là 150 – 86 = 64 L/s tính cho trạng thái hơi trong cùng điều kiện. Giai đoạn 4 ngưng tụ thành thể lỏng có thể tích giảm rất nhiều.
