Karbonylowanie metanolu
Słownik kwalifikacji CHM.02 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu chemicznego
Karbonylowanie metanolu to przemysłowy proces otrzymywania kwasu octowego z metanolu i tlenku węgla(II). Reakcję można zapisać równaniem:
CH3OH + CO ⇌ CH3COOH
Proces przebiega w obecności katalizatora. W praktyce przemysłowej stosuje się katalizatory kompleksowe metali, np. rodu lub irydu, zależnie od technologii.
Znaczenie procesu
Karbonylowanie metanolu jest jedną z najważniejszych metod produkcji kwasu octowego na skalę przemysłową. Kwas octowy wykorzystuje się m.in. do produkcji:
- octanu winylu,
- estrów octanowych,
- rozpuszczalników,
- tworzyw sztucznych,
- środków pomocniczych dla przemysłu chemicznego.
Stechiometria reakcji
Z równania reakcji wynika prosty stosunek molowy:
- 1 mol metanolu reaguje z 1 mol tlenku węgla(II),
- powstaje 1 mol kwasu octowego.
Oznacza to, że w obliczeniach stechiometrycznych można stosować proporcję molową 1 : 1 między CO i CH3COOH.
Przy obliczeniach masowych trzeba jednak uwzględnić masy molowe:
- CO: 28 g/mol,
- CH3COOH: 60 g/mol.
Dlatego masa użytego CO jest mniejsza niż masa otrzymanego kwasu octowego.
Wydajność procesu
W rzeczywistych instalacjach produkt zwykle nie powstaje z wydajnością 100%. Jeśli wydajność wynosi np. 80%, to do uzyskania określonej masy produktu trzeba przyjąć większą ilość teoretyczną produktu i odpowiednio większą ilość substratu.