Le 3 novembre, le premier projet au monde à synthétiser industriellement 25 kt/a d'alcools supérieurs à partir de gaz de synthèse a passé avec succès un test de performance de catalyseur de 72 heures en continu, 2019 à Yulin, province du Shaanxi, Chine.

Le projet, développé par des chercheurs du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences, propose une nouvelle méthode de synthèse directe de produits chimiques fins à haute valeur ajoutée à partir de gaz de synthèse et suggère de nouvelles façons de convertir et d'utiliser proprement les ressources en charbon.

Les résultats du test de catalyseur ont montré qu'à 30 % de charge de catalyseur, la conversion totale du gaz de synthèse a dépassé 84 % ; la sélectivité du méthane était inférieure à 6 %; et la sélectivité en alcools/aldéhydes/oléfines dépassait 60 %.

Les alcools supérieurs - les produits clés de ce processus - sont souvent utilisés comme intermédiaires dans la synthèse de plastifiants, détergents et lubrifiants, et sont généralement produits par les procédés Ziegler et Oxo. Cependant, ces procédés comportent des inconvénients, telles que des étapes lourdes ainsi que l'utilisation de catalyseurs dangereux dans le procédé Ziegler.

Les scientifiques du DICP et leurs collaborateurs mènent des recherches fondamentales et des tests industriels sur la production à haute sélectivité d'alcools supérieurs à partir de gaz de synthèse par rapport à des catalyseurs à base de Co depuis 2004. Dans le cadre de leurs recherches, ils ont conçu une série de nouveaux catalyseurs à base de Co, à savoir, Co-Co supporté par charbon actif 2 catalyseurs C. Le site actif de ces catalyseurs est supposé être les sites d'interface entre le Co métallique et le carbure de cobalt (Co 2 C).

Les chercheurs ont également proposé le mécanisme par lequel les alcools se forment sur les sites interfaciaux entre le Co et le Co 2 sites C. C'est-à-dire, Les molécules de CO sont adsorbées de manière associative à la surface du Co 2 sites C puis insérés dans la chaîne alkyle formée sur les sites Co métalliques adjacents.

La nouvelle méthode catalytique pourrait rendre la synthèse Fischer-Tropsch (FTS) plus pratique. Le FTS est l'un des procédés les plus polyvalents pour convertir le gaz de synthèse (CO+H 2 ) dérivé du charbon, gaz naturel, et la biomasse en divers produits chimiques. FTS se distingue par la production de paraffines de haute qualité. En outre, l'utilisation de FTS pour synthétiser directement des oléfines et des produits oxygénés (principalement des -alcools linéaires) à partir de gaz de synthèse est une méthode prometteuse « one-pot-one-step » en raison de la forte valeur ajoutée et de la forte demande potentielle pour ces produits oléfiniques et oxygénés. Cependant, aucun système catalytique ne s'est suffisamment bien comporté pour une mise en œuvre industrielle à ce jour.

Les résultats du test de catalyseur actuel suggèrent que la conversion directe du gaz de synthèse en produits chimiques fins à haute valeur ajoutée peut désormais être réalisée à l'échelle industrielle, suggérant ainsi de nombreuses autres possibilités d'utilisation propre et efficace des ressources en charbon.