Metanol a partir de la conversión catalítica de gas de síntesis basado en biogás (CO, H2)

El hidrógeno (H2) impulsará la hoja de ruta de descarbonización. El H2 enfrenta desafíos que obstaculizan su aplicación, siendo el almacenamiento y transporte los principales problemas que requieren soluciones fiables y asequibles. Su transformación en metanol verde basado en H2 ofrece una alternativa potencial. La presente investigación aplicó un reactor de lecho fijo enfriado por etapas utilizando un catalizador de Cu/ZnO/Al2O3 y alimentado con gas de síntesis derivado del biogás con diferentes proporciones de concentración de CO/H2. La reacción se lleva a cabo principalmente a 503 K y 5 MPa. Las conversiones y rendimientos se midieron después de cada uno de los 4 pasos y revelaron una conversión total del 97.8%. El catalizador fue completamente caracterizado y mostró una celda estructural de tamaño nano con cristalinidad ultrafina. Las predicciones de simulación de Aspen utilizando las expresiones cinéticas de Graaf et al. se ajustaron con precisión a los resultados experimentales. La pureza del metanol superó el 99.5%. El concepto se puede escalar fácilmente utilizando 3 lechos catalíticos sucesivos con enfriamiento intermedio. Los experimentos en planta piloto se utilizarán para mejorar el nivel de preparación tecnológica.