Il primo progetto al mondo per sintetizzare industrialmente 25 kt/a di alcoli superiori da syngas ha superato un test sulle prestazioni del catalizzatore continuo di 72 ore il 3 novembre, 2019 a Yulin, provincia dello Shaanxi, Cina.

Il progetto, sviluppato da ricercatori del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze, offre un nuovo metodo per sintetizzare direttamente prodotti della chimica fine ad alto valore aggiunto dal syngas e suggerisce nuovi modi per convertire e utilizzare in modo pulito le risorse di carbone.

I risultati del test del catalizzatore hanno mostrato che al 30% del carico del catalizzatore, la conversione totale del syngas ha superato l'84%; la selettività del metano era inferiore al 6%; e la selettività di alcoli/aldeidi/olefine superava il 60%.

Gli alcoli superiori, i prodotti chiave di questo processo, sono spesso usati come intermedi nella sintesi di plastificanti, detergenti e lubrificanti, e sono generalmente prodotti attraverso i processi Ziegler e Oxo. Però, questi processi comportano inconvenienti, come passaggi ingombranti e l'uso di catalizzatori pericolosi nel processo Ziegler.

Gli scienziati del DICP e i loro collaboratori hanno condotto ricerche di base e test industriali sulla produzione ad alta selettività di alcoli superiori da syngas su catalizzatori a base di co dal 2004. Come parte della loro ricerca, hanno progettato una serie di nuovi catalizzatori a base di co, vale a dire, carbone attivo supportato Co-Co ₂ catalizzatori C. Si suppone che il sito attivo di questi catalizzatori siano i siti interfacciali tra il Co metallico e il carburo di cobalto (Co ₂ C).

I ricercatori hanno anche proposto il meccanismo mediante il quale si formano alcoli sui siti interfacciali tra Co e Co ₂ siti C. Questo è, Le molecole di CO sono adsorbite associativamente sulla superficie del Co ₂ siti C e quindi inseriti nella catena alchilica formata sui siti Co metallici adiacenti.

Il nuovo metodo catalitico potrebbe rendere più pratica la sintesi Fischer-Tropsch (FTS). FTS è uno dei processi più versatili per la conversione di syngas (CO+H ₂ ) derivato dal carbone, gas naturale, e biomassa in vari prodotti chimici. FTS è noto per la produzione di paraffine di alta qualità. Inoltre, l'utilizzo di FTS per sintetizzare direttamente olefine e ossigenati (principalmente alfa-alcoli lineari) dal syngas è un metodo promettente "one-pot-one-step" a causa dell'elevato valore aggiunto e della grande domanda potenziale di questi prodotti olefinici e ossigenati. Però, nessun sistema catalitico ha funzionato sufficientemente bene per l'implementazione industriale fino ad oggi.

I risultati dell'attuale test sui catalizzatori suggeriscono che la conversione diretta del syngas in prodotti della chimica fine ad alto valore aggiunto può ora essere realizzata su scala industriale, suggerendo così molte più opportunità per utilizzare in modo pulito ed efficiente le risorse di carbone.