तापमान का मेथनॉल संश्लेषण पर क्या प्रभाव होता है?

आम तौर पर, तापमान वृद्धि से अभिक्रिया की गति बढ़ जाती है। तापमान बढ़ने पर अणुओं का ऊष्मीय गतन बढ़ जाता है; इससे अभिकारकों के बीच संपर्क क्षेत्र भी बढ़ जाता है, जिससे अभिक्रिया की गति तेज हो जाती है। लेकिन यह इस बात पर निर्भर करता है कि मेथनॉल बनाने हेतु कौन-सी रासायनिक अभिक्रिया हो रही है। कुछ अभिक्रियाएँ पारस्परिक रूप से होती हैं; ऐसी अभिक्रियाओं के लिए एक निश्चित तापमान निर्धारित होता है। यदि तापमान इस सीमा से अधिक हो जाए, तो अभिक्रिया उल्टी दिशा में होने लगती है।

तापमान नियंत्रित सीमा में होना चाहिए। तापमान बढ़ाने से अभिक्रिया तेज होती है, लेकिन इससे उत्प्रेरक के जीवनकाल पर प्रभाव पड़ता है। इसलिए, शुरुआत में तापमान को कम रखना आवश्यक है; बाद में ही अभिक्रिया तापमान को बढ़ाया जा सकता है।

मेथनॉल संश्लेषण अभिक्रिया के प्रक्रियात्मक पैरामीटरों में, तापमान का अभिक्रिया मिश्रण के रासायनिक संतुलन एवं अभिक्रिया दर पर काफी प्रभाव पड़ता है। कम तापमान मेथनॉल के उत्पादन हेतु अनुकूल है, जबकि उच्च तापमान अभिक्रिया दर हेतु लाभदायक है। उपयुक्त तापमान निर्धारित करने हेतु उत्प्रेरक की विशेषताओं को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। CO एवं CO2 के हाइड्रोजनीकरण से मेथनॉल बनने की प्रक्रिया, दोनों ही उत्क्रमणीय एवं उष्माक्षेपी प्रक्रियाएँ हैं। अतः तापमान बढ़ने से अभिक्रिया-दर बढ़ जाती है; लेकिन संतुलन-स्थिरांक का मान कम हो जाता है। इस प्रकार, जब अभिक्रिया-मिश्रण की संरचना स्थिर रहती है एवं तापमान बदलता है, तो अभिक्रिया-दर इन दोनों विरोधी कारकों से प्रभावित होती है। कम तापमान पर, संतुलन-स्थिरांक के मान में वृद्धि होने के कारण अभिक्रिया-दर तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है; लेकिन तापमान और अधिक बढ़ने पर अभिक्रिया-दर कम हो जाती है। अतः कम तापमान वाली सीमा में, ऐसा एक तापमान होता है जिस पर अभिक्रिया-दर सर्वाधिक होती है; यही इष्टतम तापमान है। सर्वोत्तम तापमान को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है: किसी निश्चित संरचना वाले अभिक्रिया मिश्रण के लिए, वह तापमान जिस पर अभिक्रिया की दर अधिकतम होती है, उसे उस संरचना के लिए सर्वोत्तम तापमान कहा जाता है। प्रतिक्रिया के दौरान, गैसों की संरचना में परिवर्तन होता है; इसी प्रकार, उपयुक्त तापमान भी बदल जाता है। उपयुक्त तापमानों से बनने वाली रेखा को “उपयुक्त तापमान रेखा” कहा जाता है। तापमान नियंत्रण रेखा एवं इष्टतम तापमान रेखा जितनी निकट होती है, उत्पादन उतना अधिक होता है, एवं अभिक्रिया की गति भी उतनी ही तेज़ होती है। इष्टतम तापमान प्राप्त करने हेतु, उत्प्रेरक की विशेषताओं एवं जीवनकाल पर भी ध्यान देना आवश्यक है। उत्प्रेरक के उपयोग के शुरुआती चरण में इसकी सक्रियता अधिक होती है; इसलिए प्रतिक्रिया तापमान कम रखा जा सकता है। लेकिन उत्प्रेरक के उपयोग के बाद के चरणों में तापमान को उचित रूप से बढ़ाना आवश्यक है। तांबे-आधारित उत्प्रेरकों के लिए। इसका शुरुआती उपयोग तापमान 230–240°C होता है; मध्य चरण में यह लगभग 250°C होता है, जबकि अंतिम चरण में इसे 260–270°C तक बढ़ाया जा सकता है।