Как получить метанол из метана

[stearan]

В 30.08.2023 в 10:09, Максим0 сказал:

через дизельный мотор пропускать газ из метантека с добавкой водяного пара и воздуха обогащённого кислородом, после чего конденсировать парогазовую смесь предварительно отобрав её тепло в ректификаторе (ниже по тексту). Состав входящего парогаза подобрать так чтобы дизель стабильно сам себя прокручивал с минимальной выходной мощностью.

настоящий дизель на метане работать не будет. газовый мотор ближе по конструкции и принципу работы к бензиновому - компресс-соотношение намного ниже чем в дизеле и требуется зажигание от свечи. соотношение газ-воздух не может быть произвольным, нужно соблюдать пределы устойчивого сжигания. с обогащением кислородом тоже осторожно - сильно полезет вверх температура.
если все подобрать/настроить так чтобы мотор устойчиво работал, то в продуктах выхлопа будет кроме балластного азота всё близко к обычным конечным - водяной пар + СО₂. остальное в количествах технически ничтожных, но экологически проблематичных - газовые моторы на очищенном натуральном газе с трудом проходят по Евро3 по NОх-ам... 

[AnteFil]

01.09.2023 в 11:42, Выползень сказал:

ЪВ условиях мобилизации невозможно формирование «правильных документов» чтобы не «воевать с государством» .

 

А если от любви к науке и желании пофантазировать— есть ещё реактив Фентона, для окисления метана в воде.... правда, концентрация метанола получается гораздо ниже метана...  перекись водорода можно заменить небольшим током, генерирующим эти радикалы.

То есть основная проблема— как из воды выделять метанол в столь незначительных концентрациях. 

Предлагаю делать это в метановых гидратах, при температуре воды в 5° они возникают при дпалениях ок 40 атм, и позволяют растворить до 2% метана в воде по масс (1:46). То есть можно получить аж 1% метанол.

Жесть какая то )))))))

[Максим0]

01.09.2023 в 11:57, stearan сказал:

настоящий дизель на метане работать не будет. газовый мотор ближе по конструкции и принципу работы к бензиновому - компресс-соотношение намного ниже чем в дизеле и требуется зажигание от свечи. соотношение газ-воздух не может быть произвольным, нужно соблюдать пределы устойчивого сжигания. с обогащением кислородом тоже осторожно - сильно полезет вверх температура.
если все подобрать/настроить так чтобы мотор устойчиво работал, то в продуктах выхлопа будет кроме балластного азота всё близко к обычным конечным - водяной пар + СО₂. остальное в количествах технически ничтожных, но экологически проблематичных - газовые моторы на очищенном натуральном газе с трудом проходят по Евро3 по NОх-ам... 

http://cngas.ru/produkty/nabory-dlya-konversii-benzinovyx-i-dizelnyx-dvigatelej/

Для работы с синтез-газом с целью получения метанола потребуется возможно более высокие давления и температуры (всё-таки это безкатализаторный процесс) чем при штатной работе дизеля + последующая быстрая закалка. Дизельный двигатель для такой переделки пригодней бензинового.

Штатный режим в метановом моторе:

5CH₄+21O₂*78N₂*Ar→5CO₂+10H₂O+78N₂*O₂*Ar Молярная доля кислорода 21/105=20%

Для выработки метанола нужно грубо говоря чтобы метан сгорел на четверть, кроме того у ТСа он на треть разбадяжен углекислотой, кроме того чтобы меньше водорода отрывалось от метана, надо подавлять этот процесс добавкой водяного пара. Поэтому процесс выглядит сильно иначе:

21O₂*78N₂*Ar→20O₂*30N₂+O₂*Ar*48N₂ Мембранное разделение, убор большей части пассивного балласта для замены его на активный углекислотно-водяной балласт.

30CH₄*15CO₂+10H₂O+20O₂*30N₂→45CO+45H₂+25H₂O+30N₂→... По такому процессу газовый дизель будет работать примерно в штатном режиме, но синтез-газ получится чрезмерно окисленным, настолько, что выход метанола будет практически несущественным.

40CH₄*20CO₂+30H₂O+10O₂*15N₂→60CO+80H₂+30H₂O+15N₂→... Тут уже мощность снизиться примерно вдвое, и можно будет получить метанол в весовых количествах... но также в весовых количествах полезет сажа газовая.

Таким образом и тут требуется НИР, но процесс подкупает тем что процессы с высокими давлениями и температурой сконцентрированны внутри ДВС, а также скоростью закалки... без ДВС это воспроизводить весьма сложно.