Sáng chế đề cập đến quy trình sản xuất methanol từ hỗn hợp H2/CO2 bằng lò phản ứng dạng màng có hiệu suất chuyển hóa methanol cao, hạn chế được các hiện tượng ngộ độc chất xúc tác và tạo ra các sản phẩm phụ khác.

Điểm khác biệt của lò phản ứng này là được tích hợp một màng zeolite bên trong ống phản ứng. Cấu tạo của màng zeolite gồm 3 lớp chính: (i) lớp màng thực hiện chức năng phân tách của màng; (ii) lớp phôi đóng vai trò phôi mầm để lớp màng phát triển trong quá trình tổng hợp màng; (iii) lớp nền đóng vai trò là chất nền nhằm tăng độ bền cơ học cho vật liệu màng.

Hơi sản phẩm phản ứng sẽ được thẩm thấu qua màng zeolite và được đưa ra ra khỏi lò phản ứng bằng dòng khí lôi cuốn, sau đó dẫn sang thiết bị ngưng tụ để phân tách và loại bỏ methanol, nước và các sản phẩm ngưng tụ khác. Hỗn hợp hơi này sau khi được làm sạch, loại bỏ tạp chất sẽ được hồi lưu vào dòng khí H2/CO2 với tỷ lệ mong muốn trước khi đi vào lò phản ứng, chưng cất hỗn hợp lỏng thu được ở thiết bị ngưng tụ để thu hồi methanol.

Sáng chế này thúc đẩy sự chuyển dịch cân bằng theo chiều hướng tạo ra nhiều sản phẩm methanol hơn, nâng cao hiệu suất tạo thành metanol. Kết quả thử nghiệm cho thấy trong cùng điều kiện vận hành, việc sử dụng lò phản ứng có màng zeolite giúp nâng cao độ chuyển hóa của phản ứng chuyển hóa CO2 thành methanol trên 50% so với lò phản ứng thông thường.

Methanol là nguyên liệu cơ bản để sản xuất formandehyde, acid acetic, sơn tổng hợp, chất dẻo, dung môi… Trong ngành công nghiệp hóa dầu, sản phẩm MTBE sản xuất từ methanol được sử dụng làm phụ gia thay cho chì để sản xuất xăng động cơ chất lượng cao (Mogas 95, Mogas 98) và các loại nhiên liệu sạch.

Hướng tổng hợp methanol trực tiếp từ H2/CO2 đang được thế giới quan tâm vì giải quyết được vấn đề biến đổi khí hậu, do có thể tận dụng nguồn CO2 từ việc khai thác khí thiên nhiên có hàm lượng CO2 cao, từ khói thải của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy đạm, xi măng. H2 có thể thu được từ việc điện phân nước sử dụng các nguồn năng lượng thay thế như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy điện, sinh khối.