Welchen Einfluss hat der Gehalt an Edelgasen auf die Synthese von Methanol?

Ein erhöhter Anteil an Inertgasen im Synthesegas führt zu einer Verringerung der Partialdrücke von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, was der chemischen Stabilität abträglich ist und die Geschwindigkeit der Synthesereaktion beeinflusst. Bei der Herstellung von Monohydraten wird das Synthesegas vollständig zur Herstellung von Methanol verwendet. Die Synthese von Methanol ist die Endstufe der Produktion. Im zirkulierenden Gas sammelt sich ständig inertes Gas an. Wenn dieses nicht regelmäßig abgeleitet wird, beeinträchtigt das die Umwandlungsrate und erhöht gleichzeitig den Druck im Synthesesystem. Deshalb muss beim Erzeugen von Monohydraten das inerte Gas ständig abgeleitet werden. Laut den verfügbaren Informationen wird bei der Herstellung von Monohydraten mit Zinkkatalysatoren pro produzierter Tonne Rohmethanol etwa 700–900 m³ an inerten Gasen freigesetzt. Ein Teil des inerten Gases im System stammt vom Stickstoff, Methan und anderen Gasen, die im Rohgas enthalten sind. Ein weiterer Teil entsteht als Nebenprodukt bei der Synthese von Methanol – hauptsächlich Methan sowie andere nicht kondensierbare organische Verbindungen.

Inertgase nehmen an Synthesereaktionen nicht teil, beeinflussen aber die Reaktionsgeschwindigkeit. Der Gehalt an Edelgasen ist zu hoch, was die Reaktionsgeschwindigkeit verringert und den Energieverbrauch zur Erzeugung einer bestimmten Menge an Produkt erhöht ； Um einen niedrigen Gehalt an Inertgasen zu halten, steigt die Entlüftungsmenge an, was zu größeren Verlusten an wirksamem Gas führt. Der geeignete Gehalt an Inertgasen hängt von den konkreten Umständen ab und ist ebenfalls ein Mittel zur Regulierung der Betriebsbedingungen. Zu Beginn der Nutzung des Katalysators ist seine Aktivität hoch, wodurch ein höherer Anteil an Inertgasen zulässig ist. Später wird in der Regel ein niedrigererer Anteil an Inertgasen beibehalten ； Wenn das Ziel eine hohe Produktivität ist, kann der Anteil an Inertgasen niedriger sein; wenn das Ziel ein geringerer Verbrauch ist, kann ein höherer Anteil an Inertgasen beibehalten werden.