Kết quả nghiên cứu “Áp dụng lò phản ứng xúc tác kết hợp màng NaA cho quá trình tổng hợp methanol từ phản ứng hydro hóa CO2 ở áp suất thấp” do TS. Lê Phúc Nguyên và các tác giả Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chế biến Dầu khí (PV Pro), Viện Dầu khí Việt Nam thực hiện vừa được công bố trên International Journal of Chemical Reactor Engineering.  

Đây là tạp chí khoa học quốc tế, chỉ số impact factor 0,623 (2016), nằm trong danh mục tạp chí khoa học của Scopus với CiteScore 0,58 (2016), chuyên giới thiệu các kết quả nghiên cứu mới về xúc tác, phản ứng hóa học và công nghệ, kỹ thuật liên quan đến lò phản ứng…

Lò phản ứng xúc tác kết hợp màng lần đầu tiên được thiết kế và xây dựng tại Viện Dầu khí Việt Nam, sử dụng màng NaA thương mại của Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS (CHLB Đức).

Hệ xúc tác do Viện Dầu khí Việt Nam nghiên cứu và phát triển gồm: CuO - ZnO - CeO2 - Al2O3.

Các sản phẩm của phản ứng được phân tích bằng các thiết bị GC: Agilent Technologies 7890 GC với đầu dò TCD để phân tích H2, CO, CO2 và HP 6890 Plus GC với đầu dò FID để phân tích CH4, CH3OH và dimethyl ether.

vpi tang hieu suat tao thanh methanol bang lo phan ung xuc tac ket hop mang naa
Sơ đồ hệ thống tổng hợp methanol sử dụng lò phản ứng xúc tác kết hợp màng NaA

Nhóm tác giả đã đánh giá hiệu quả sử dụng lò phản ứng xúc tác kết hợp màng tách chọn lọc sản phẩm đến hiệu suất tạo thành methanol và độ chọn lọc methanol từ phản ứng hydro hóa CO2 ở các điều kiện phản ứng khác nhau như: nhiệt độ, áp suất, tốc độ lưu lượng thể tích (GHSV) và tỉ lệ H2/CO2.

Kết quả cho thấy, hiệu suất tạo thành methanol và độ chọn lọc methanol khi sử dụng lò phản ứng xúc tác kết hợp màng đều cao hơn so với khi sử dụng lò phản ứng xúc tác truyền thống. Lượng methanol tạo thành khi sử dụng lò phản ứng xúc tác kết hợp màng có thể cao hơn từ 1,4 đến 1,7 lần so với lò phản ứng xúc tác truyền thống, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.

Hệ thống sản xuất methanol với công suất 1 lít/giờ đã được nhóm tác giả Viện Dầu khí Việt Nam xây dựng thành công. Nghiên cứu có tính ứng dụng cao, giúp nâng cao hiệu suất tạo thành methanol, tiết kiệm chi phí sử dụng nhiên liệu.

Nghiên cứu đã được Cục Sở hữu Trí tuệ - Bộ Khoa học và Công nghệ cấp Bằng độc quyền sáng chế số 16808 (Quyết định số 20175/QĐ-SHTT) cho sáng chế “Quy trình sản xuất methanol từ hỗn hợp hydro/cacbonic bằng lò phản ứng dạng màng”.

Quá trình hydro hóa CO2 thành methanol được các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm do giảm thiểu khí nhà kính CO2 trong khí quyển, góp phần chống biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường. Methanol có thể được sử dụng như nhiên liệu hay hóa chất cơ bản cho hóa dầu nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cao trên thế giới.