Luận văn Tốt nghiệp GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang i
LỜI CẢM ƠN
Sau ba tháng thực hiện luận văn tại phòng Dầu khí – Xúc
tác, Viện Công nghệ Hóa học, tuy đó không là khoảng thời
gian dài, nhưng tôi rất vui mừng với thành quả công việc và
những kiến thức, kỹ năng bổ ích đã học, đạt được.
Tôi rất lấy làm vinh hạnh và biết ơn sâu sắc PGS.TSKH
Lưu Cẩm Lộc – Viện trưởng Viện Công nghệ Hóa học đã cho
phép tôi tham gia vào nhóm nghiên cứu cũng như sự quan tâm
chu đáo, hướng dẫn tận tình của cô trong suốt quá trình thực
hiện luận văn để tôi có thể hoàn thành công việc thuận lợi.
Tôi cũng rất biết ơn sự giúp đỡ tận tình, những lời khuyên
của anh Bùi Nguyễn Đăng Khoa và các cô chú trong Phòng
Dầu khí – Xúc tác cũng như Phòng Máy và Thiết bò.
Tôi xin cảm ơn thầy cô trong Bộ môn Dầu khí, những
người đã đào tạo, trang bò kiến thức cho tôi trong những năm
đại học và dành thời gian phản biện, giúp luận văn được hoàn
thiện hơn.
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn
bè đã luôn bên cạnh động viên tôi trong công việc cũng như
trong cuộc sống.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tp. HCM, ngày 7 tháng 1 năm 2008
Sinh viên thực hiện

C, lưu lượng tác chất là 30 ml/phút, tỷ lệ H
2
/CO có thể thực hiện ở
khoảng 2 ÷ 4. ABSTRACT
Di-Methyl Ether (DME) is an alternative fuel source which has many
outstanding advantages. Preparation of DME from synthesis gas on hybrid catalysts
gives more effective than traditional preparation methods. In this research, DME
has been prepared successfully on Cu ”Zn catalyst system supported on -Al
2
O
3
by
four different methods. These catalysts are characterized by TPR, XRD and Pulse
Titration (PT). The catalyst performances were evaluated by fixed ” bed reactor at
temperature ranged in 250
0
C ÷ 300
0
C, total pressure is7 at. Preparation method
affects significantly to properties and performances of catalysts. The experimental
condition influences is also conducted. The results are: weight ratio of oxides
CuO/ZnO/Al
2
O
3
used is 2/1/6. The best preparation method is co-precipitation
sedimentation with 10 % productivity of DME. The optimum experimental

1.2.3.1.1 Thiết bò dạng tầng cố đònh (Fixed ” Bed) ............................................ 16
1.2.3.1.2 Thiết bò dạng huyền phù Slurry: ........................................................... 17
1.2.3.1.3 Thiết bò dạng tầng sôi: .......................................................................... 17
1.2.3.2 Các thông số của quá trình ....................................................................... 18
1.2.3.2.1 Tỷ lệ dòng nhập liệu ............................................................................ 19
1.2.3.2.2 Ảnh hưởng của áp suất: ........................................................................ 19
1.2.3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ: ...................................................................... 20
1.2.3.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ dòng: ................................................................. 21
1.3 XÚC TÁC TỔNG HP DME ..................................................................................... 22
1.3.1 Xúc tác dùng cho phản ứng tổng hợp methanol [3] : ........................................ 22
1.3.1.1 Yêu cầu của xúc tác : ............................................................................... 22
1.3.1.2 Bản chất của tâm hoạt động: .................................................................... 23
Luận văn Tốt nghiệp GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang iv
1.3.1.3 Vai trò của chất mang trong phản ứng methanol hóa : ............................ 24
1.3.1.4 Vai trò của nhôm: ..................................................................................... 24
1.3.1.5 Vai trò của ZnO: ...................................................................................... 25
1.3.1.6 Thành phần xúc tác tối ưu trong phản ứng tổng hợp methanol ................ 26
1.3.1.7 Sự đầu độc xúc tác: .................................................................................. 26
1.3.2 Xúc tác cho phản ứng Dehydrat hóa Methanol thành DME .............................. 27
1.3.2.1 Vai trò của các tâm axít trong phản ứng tách nước : ................................ 27
1.3.2.2 Một số loại chất mang axít và hoạt tính của nó: ...................................... 27
1.3.3 Xúc tác cho phản ứng tổng hợp trực tiếp DME từ khí tổng hợp ......................... 31
1.3.4 Các phương pháp điều chế xúc tác .................................................................... 32
1.3.4.1 Điều chế chất mang ................................................................................. 32
1.3.4.2 Điều chế xúc tác chất mang: .................................................................... 33
1.3.4.3 Ảnh hưởng của phương pháp điều chế tới tính chất xúc tác: .................... 35
Chương 2 :THỰC NGHIỆM ............................................................................................... 38
2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ XÚC TÁC .................................................................. 39
2.1.1 Điều chế chất mang

2.3.3.2 Quy trình thực nghiêïm : ........................................................................... 55
Chương 3 :KẾT QUẢ - BÀN LUẬN .................................................................................. 56
3.1 KẾT QUẢ ĐO TÍNH CHẤT XÚC TÁC .......................................................................... 57
3.1.1 Phổ nhiễu xạ XRD ............................................................................................. 58
3.1.1.1 Xúc tác với các phương pháp điều chế khác nhau ................................... 58
3.1.1.2 Xúc tác với các tỷ lệ oxít khác nhau ........................................................ 60
3.1.2 Phổ khử theo chương trình nhiệt độ TPR ........................................................... 61
3.1.3 Chuẩn độ xung ................................................................................................... 64
3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT PHẢN ỨNG .............................................................................. 66
3.2.1 Hoạt tính xúc tác của các phương pháp điều chế khác nhau ............................. 66
3.2.1.1 Những nhận xét chung ................................................................................. 67
3.2.1.1.1 Nhận xét về độ chuyển hóa: ................................................................. 67
3.2.1.1.2 Nhận xét về độ chọn lọc của DME: ..................................................... 68
3.2.1.1.3 Nhận xét về hiệu suất của DME : ........................................................ 69
3.2.1.2 Giải thích cho sự thay đổi hoạt tính của các phương pháp điều chế khác
nhau ................................................................................................................. 70
3.2.2 nh hưởng của nhiệt độ ..................................................................................... 73
3.2.3 nh hưởng của lưu lượng dòng nhập liệu .......................................................... 75
3.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần oxít trong xúc tác ..................................... 77
3.2.5 nh hưởng của tỷ lệ H
2
/CO ................................................................................ 79
Chương 4 :KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .............................................................................. 83
4.1 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 84
4.2 ĐỀ XUẤT ............................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 87
PHỤ LỤC ............................................................................................................................. 91

Luận văn Tốt nghiệp GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang vi

H
2
/CO =1
[22]
. .............................................................................................................. 21
Hình 1-14: Cấu trúc Spinel ................................................................................................. 28
Hình 1-15: Cấu trúc của Zeolite ZSM-5 ............................................................................. 29
Hình 1-16: Sơ đồ lý thuyết điều chế -Al
2
O
3
từ quặng Boxit ............................................. 33
Hình 1-17: nh hưởng tốc độ gia nhiệt trong quá trình nung đến hoạt tính xúc tác [12] .... 37
Hình 2-1: Sơ đồ điều chế -Al
2
O
3
....................................................................................... 39
Hình 2-2: Sơ đồ điều chế xúc tác bằng phương pháp tẩm ................................................... 40
Hình 2-3: Sơ đồ điều chế xúc tác bằng phương pháp đồng kết tủa lắng đọng .................... 41
Hình 2-4: Sơ đồ điều chế xúc tác bằng phương pháp đồng kết tủa ba muối Cu, Zn, Al ...... 42
Hình 2-5: Sơ đồ điều chế xúc tác bằng phương pháp đồng kết tủa trộn .............................. 43
Hình 2-6: Sơ đồ hệ thống thí nghiệm .................................................................................. 44
Hình 2-7: Sơ đồ nguyên tắc máy sắc ký khí ........................................................................ 46
Hình 2-8: Máy sắc ký Agilen Technologies 6890 Plus ....................................................... 49
Hình 2-9: Đặc điểm hình học của nhiễu xạ tia X ................................................................ 51
Hình 2-10: Sơ đồ nguyên tắc máy đo nhiễu xạ tia X .......................................................... 52
Hình 2-11: Máy Chemisorption - ChemBET® 3000 TPR / TPD ........................................ 54
Hình 3-1: Các mẫu xúc tác đã điều chế .............................................................................. 57
Hình 3-2: Phổ nhiễu xạ XRD của các xúc tác với các phương pháp điều chế khác nhau ... 58

/CO = 1 ÷ 3 ................ 68
Hình 3-7: Hiệu suất của phản ứng. Điều kiện phản ứng: Áp suất tổng P
t
= 7 atm, Nhiệt độ
T= 250, 275, 300
0
C, lưu lượng V=30ml/phút, tỷ lệ H
2
/CO = 1 ÷ 3 .............................. 69
Hình 3-8: Phân phối sản phẩm ở 275
0
C cho các phương pháp khác nhau.Điều kiện phản
ứng:Áp suất tổng P
t
= 7 atm, Nhiệt độ T= 275
0
C, lưu lượng V=30ml/ph,tỷ lệ H
2
/CO = 1
÷ 3 ............................................................................................................................... 71
Hình 3-9: Ảnh hưởng của nhiệt độ. Điều kiện phản ứng: Áp suất tổng P
t
= 7 atm, Nhiệt độ
T= 250, 275, 300
0
C, lưu lượng V=30ml/phút, tỷ lệ H
2
/CO = 1 ÷ 3 .............................. 73
Hình 3-10: Độ chọn lọc các sản phẩm theo nhiệt độ của xúc tác đồng kết tủa lắng đọng
ĐKTLĐ2. Điều kiện phản ứng: P

H
2
/CO = 1 ÷ 3 .............................................................................................................. 78
Hình 3-14: Độ chuyển hóa DME theo tỷ lệ H
2
/CO trên xúc tác tẩm Tam (tỷ lệ khối lượng
CuO:ZnO:-Al
2
O
3
. Điều kiện phản ứng: P
t
= 7 atm, T= 275
0
C, lưu lượng
V=30ml/phút. .............................................................................................................. 80 Luận văn Tốt nghiệp GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang viii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Tính chất của DME và so sánh với các loại nhiên liệu khác
[35]
........................... 2
Bảng 1-2: Thành phần khí tổng hợp ...................................................................................... 5
Bảng 1-3: Một số kết quả động học phản ứng Methanol hóa ............................................. 10

C, lưu lượng
V=30ml/phút. .............................................................................................................. 80 Luận văn Tốt nghiệp GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DME: DiMetyl Ete
Me : Methanol
STD : Syngas To DME
MSR: Methanol Synthesis Reaction
MDR : Methanol Dehydrate Reaction
WGS : Water Gas Shift
Tam : Tẩm
ĐKTLĐ: Đồng kết tủa lắng đọng
ĐKT3M : Đồng kết tủa ba muối
ĐKTT : Đồng kết tủa trộn huyền phù
XRD : X-Ray Diffraction Detection
TPR : Temperature Programmed Reduction
PT : Pulse Titration

-Al
2
O
3
có hoạt tính tốt với phương pháp điều chế thích hợp và đưa ra
điều kiện phản ứng thích hợp để làm nền tảng cho các bước nghiên cứu sâu hơn
về sau.
Nội dung luận văn gồm :
Điều chế chất mang

-Al
2
O
3
, và từ đó điều chế các hệ xúc tác lưỡng tính Cu –Zn
sử dụng chất mang này.
Điều chế xúc tác bằng các phương pháp khác nhau, và nghiên cứu sự ảnh hưởng
của chúng lên hoạt tính của xúc tác. Từ đó, tìm ra phương pháp thích hợp nhất.
Thực hiện phản ứng ở qui mô phòng thí nghiệm để tìm ra được điều kiện phản
ứng thích hợp, đưa ra những cải tiến công nghệ cho hệ phản ứng (ở áp suất cao).
Luận văn này được thực hiện tại Phòng Dầu khí ” Xúc tác, Viện Công nghệ
Hóa học (phân viện Tp. Hồ Chí Minh).
Chöông 1: Toång quan GVHD: PGS – TSKH Löu Caåm Loäc
Trang 1
[35]
Tính chất DME Methane Propane Butane Methanol Diesel
Công thức hóa học CH
3
COCH
3
CH
4
C
3
H
8
C
4
H
10
CH
3
OH -
Nhiệt độ sôi (
0
C) -25.1 -161.5 -42.0 -0.5 64.6 180 - 360
p suất hơi
(atm, 25
0
C)
6.1 - 9.3 2.4 - -
Tỷ trọng
(so với không khí)
1.59 0.55 1.52 2.00 - -

Ứng dụng của DME
DME được xem như là một nguồn nhiên liệu thay thế trong tương lai gần bởi các
lý do sau:
Theo như các tính chất của DME trong bảng 1-1, thì có thể thấy, nhiệt trò của
DME thấp hơn LPG và Methane không nhiều (nhiệt trò thể tích còn lớn hơn cả
Methane), lại dễ hóa lỏng hơn LPG (do áp suất hơi bão hòa thấp hơn ở cùng nhiệt
độ), nên DME có thể được sử dụng để thay thế cho khí thiên nhiên (NG) hay LPG
trong các mục đích dân dụng (như đun nấu, sưởi ấm,), công nghiệp (như chạy máy
turbine khí...). Ngoài ra, DME cháy triệt để (do có 1 nguyên tử O) và sạch, tạo ít tạo
cặn Cacbon và sản phẩm phụ ô nhiễm như CO, SO
x
, NO
x
; do không có S, không có
liên kết trực tiếp C ”C; giới hạn cháy của DME lại cao hơn LPG, nên sử dụng DME
sẽ an toàn hơn LPG
[24, 35]
.
Với chỉ số Cetane cao hơn nhiên liệu Diesel (55 -60 so với 40 ” 55), lại dễ hóa
lỏng ở điều kiện thường, nên nó có thể thay thế nhiên liệu Diesel. Tuy còn một số
vấn đề khi sử dụng DME trong động cơ Diesel như độ nhớt thấp, nhiệt trò thấp hơn
0
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6400


Hình 1-2: Các phương pháp điều chế khí tổng hợp
Phương pháp steam Reforming có thể áp dụng cho các phân đoạn
Hidrocacbon, ở nhiệt độ, áp suất cao và có mặt xúc tác Ni. Tuy nhiên, mạch cacbon
càng dài, thì càng khó thực hiện phản ứng, và hiệu quả không cao. Do đó, Steam
Reforming áp dụng kinh tế nhất là đối với khí thiên nhiên. Mặt khác, khí thiên
Than đá
Khí hóa
KHÍ TỔNG HP
Phân đoạn
dầu mỏ nặngï
Oxi hóa không
hoàn toàn
Steam Reforming
Phân đoạn
dầu mỏ nhẹ
Khí thiên nhiên
Steam Reorming
Chương 1: Tổng quan GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang 5
nhiên có trữ lượng lớn, nên đó là một nguồn cung cấp dồi dào cho việc tổng hợp khí
tổng hợp cũng như các giai đoạn sau đó.
Phản ứng Steam Reforming đối với khí thiên nhiên:
CH
4
+ H
2
O
,700800
0

5
CH
3
+ 7H
2
O
,700800
0

3050 
 7CO + 15H
2
(1.3)
Phương pháp oxi hóa không hoàn toàn thực hiện không cần xúc tác, nhưng
điều kiện phản ứng khắc nghiệt, nên không thông dụng
CH
4
+ ½ O
2

12001500
0

3080 
 CO + 2 H
2
(1.4)
Tỷ lệ H
2
/CO của oxi hóa không hoàn toàn thấp hơn so với Steam Reforming ở


Nhiệt động phản ứng:
DME có thể được tổng hợp từ khí tổng hợp qua 2 con đường:
Gián tiếp, với việc sử dụng hai thiết bò phản ứng khác nhau.

Trực tiếp, với hệ xúc tác lưỡng tính, trong cùng một thiết bò phản ứng:

Tuy đi bằng con đường nào, thì bản chất, để tạo ra DME từ SynGas, nó phải đi
qua các giai đoạn sau:
 Tổng hợp Methanol
CO + H
2
 CH
3
OH (1.5)
G
0
= -29 KJ/mol H
0
= -90.7 KJ/mol
 Dehydrat methanol:
2CH
3
OH  CH
3
OCH
3
+ H
2
O (1.6)

= -28.6 KJ/mol H
0
= -41.2 KJ/mol
 Thì phản ứng tổng sẽ là:
3CO + 3H
2
 CH
3
OCH
3
+ CO
2
(1.9)
SynGas
Tổng hợp Methanol Dehydrat hóa
DME
SynGas
Tổng hợp DME nhờ xúc tác lưỡng tính
DME
Chương 1: Tổng quan GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang 7
G
0
= -91.1 KJ/mol H
0
= -246.9 KJ/mol
CO
2
+ 3H
2

1.2.2.2.1 Cơ chế và động học phản ứng tổng hợp Methanol [1]:
Hiện nay, có 3 cơ chế được đề nghò cho phản ứng tạo Methanol trên xúc tác dò
thể:
Cơ chế Hydro hóa hoàn toàn CO sau khi hấp phụ hóa học lên bề mặt xúc tác:
Chương 1: Tổng quan GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang 8
M
+
CO
M
...
CO
M C
O
M C O +
H
2
M C
H
OH
H
2
M C
H
OH
+
M
+
H
C(OH)H

C H
O
H
2
+
M
CH
2
HO
M
CH
2
HO
H
2
+ M
CH
3
OH +
H

Hình 1-4: Cơ chế Hydro hóa CO nhờ sự tạo thành của hợp chất formyl
Cơ chế đưa phân tử CO tạo liên kết với O-H bề mặt hình thành các fomate, sau
đó tham gia vào quá trình hydro hóa và hydrat hóa theo các thứ tự :
Chương 1: Tổng quan GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang 9
M
OH
CO
M

M
OCH
3
+
H
2
O
M
CH
3
OH +
OH

Hình 1-5: Cơ chế Hydro hóa CO nhờ sự hydrat hóa hợp chất trung gian
Trong cơ chế này, phân tử nước sinh ra trên bề mặt từ quá trình hydro hóa
không hoàn toàn giải hấp, mà vẫn còn giữ lại trên bề mặt xúc tác. Nó sẽ tham gia
phản ứng với các tâm xúc tác kim loại, vừa giải hấp methanol và tạo các nhóm M ”
OH hoạt động.
Mặc dù mỗi cơ chế đều dựa trên các dữ liệu thực nghiệm, song không có bằng
chứng nào cho thấy một cơ chế xảy ra xuyên suốt phản ứng, ngược lại, phản ứng
được xem là tổng hợp của nhiều cơ chế đồng thời xảy ra.
Về động học phản ứng tổng hợp Methanol, vẫn chưa có một kết quả nào chính
xác, mô tả đầy đủ các yếu tố động học, vì phản ứng tổng hợp Methanol có sự tham
gia của 5 cấu tử gồm H
2
, CO, H
2
O, CO
2
. Trong đó, có một số tác giả có hoặc không

/(CO
+ CO
2
)= 2/8
 =


0.5


2


3

0.66



3

0.34


0.5


2



2

/
1


2
3


2
1 +
1


2
+
2


3

+
3


3

+
3

1.17


2
0.4


3

0.17
1


3



2



2


2
3



V.E Kuznetsov et al,

CH
3
OH + H
+

 [CH
3
OH
2
]
+
(1.11)
CH
3
OH + O
2-

 [CH
3
O]
-
+ [OH]
-
(1.12)

Chương 1: Tổng quan GVHD: PGS – TSKH Lưu Cẩm Lộc
Trang 11
Sau đó, 2 phức liên kết này sẽ ngưng tụ, tạo DME:
[CH
3

+
 H
2
O + [H]
+

Tác giả Kubelkova [33] cũng đề xuất cơ chế như sau (dựa trên xúc tác H-
ZSM-5): chỉ có phân tử methanol bò hấp phụ trên bề mặt nhờ sự chuyển dòch ion H
+

của Zeolit sang chất bò hấp phụ tạo ion Methoxonium H
2
COH
2
+
. Sản phẩm trung
gian sẽ bò tách nước, cho ra gốc methyl liên kết với oxy trên bề mặt zeolite. Tiếp
theo đó, các gốc methoxy bề mặt sẽ phản ứng với nhau, hình thành DME:
CH
3
OH(ads)  CH
3
OH
2
+
 --CH
3
+ H
2
O (1.15)







)
(1+2(



)
1
2

+



)
4
Phương trình 1-1
Trong đó, -
-r là tốc độ phản ứng.
K
S
: hằng số tốc độ phăn ứng bề mặt
K
i
: Hằng số hấp phụ

+ s2 2Hs2 (1.18)
COs1 + Hs2 HCOs1 + s2 (1.19)
HCOs1 + Hs2 H
2
COs1 (1.20)
H
2
COs1 + Hs2  H
3
COs1 (1.21)
H
3
COs1 + Hs2  CH
3
OH + s1 + s2 (1.22)
Với s1, s2 là 2 tâm hoạt động khác nhau
 Giai đoạn Dehydrat hóa:
CH
3
OH
(g)
 CH
3
OH (1.23)
O + CH
3
OH
(a)
 CH
3

2
O
(g)
+ O (1.27)
Với O là oxít bề mặt được cho là che phủ bề mặt xúc tác và ‘a’ có thể là tâm
axít hay kiềm.
Theo [15], tác giả Zhaoguang Nie đã nghiên cứu được 1 mô hình động học
trên xúc tác tổng hợp DME công nghiệp trong thiết bò phản ứng dạng ống, ở 3 ” 7
MPa; nhiệt độ khoảng 220 ” 260
0
C. Một số kết quả như sau:
3
1
2
1
)1(
)1(
2222
2
HHCOCOCOCO
HCO
CO
CO
fKfKfK
ffk
dW
dN
r





Phương trình 1-3
2
33
)1(
)1(
33
3
OHCHOHCH
OHCH
DME
DME
fK
fk
dW
dN
r





Phương trình 1-4
Với :
2
1
1
2
3

3
RTk 
,
)/37373(10934.3
6
RTK
CO



)/53795exp(10858.1
6
2
RTK
CO


,
)/6476exp(6716.0
2
RTK
H


)/54689exp(10480.3
6
3
RTK
OHCH


OCH
3
+ H
2
O

(1.30)
Mô hình B: là hệ phản ứng thuận nghòch gồm phản ứng tổng hợp Methanol
(Methanol Synthesis Reaction ” MSR), phản ứng Dehydrate hóa Methanol
(Methanol Dehydration reaction ”MDR), và phản ứng Water Gas Shift Reaction ”
WGSR:
3
2
2
22
23
HCOf
OHOHCH
ffK
ff


2
3
3
3
2
OHCHf
OHDME
fK

3
OCH
3
+ CO
2
(1.33)
Chính các phản ứng Dehydrat hóa và WGS xảy ra trên xúc tác lưỡng tính đã
phá giới hạn cân bằng của phản ứng Methanol hóa, loại lượng nước sinh ra để tạo
H
2
, chuyển dòch cân bằng của phản ứng chính về phía phải. Trong đó, phản ứng
MDR đóng vai trò chính để phá vỡ hàng rào cân bằng của phản ứng MSR. Vai trò
của phản ứng WGS là phức tạp hơn. Nó giúp tăng cường phản ứng MSR về mặt
động học bằng việc giữ lượng nước trong hệ ở mức thấp. Nó cũng tái điều chỉnh tỷ
lệ H
2
/CO trong quá trình phản ứng. Trong vùng giàu CO, nó sẽ cung cấp tác chất
giới hạn là H
2
qua phản ứng của H
2
O với CO, điều này tăng cường cả về mặt nhiệt
động và động học của phản ứng MSR. Trong vùng giàu H
2
, phản ứng WGS sẽ tiêu
thụ tác chất giới hạn là CO, làm kìm hãm về mặt nhiệt động và động học của phản
ứng MSR
[19]
. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra sự có mặt của phản ứng WGS sẽ gây hiệu
ứng cộng hưởng (Synergic Effect), một đặc trưng quan trọng đối với các hệ xúc tác

Mô hình B được nhiều tác giả đề cập, song khó giải hích được nguyên nhân
xuất hiện phản ứng WGS. Bởi phản ứng WGS muốn xảy ra, cần có hai điều kiện: có
mặt xúc tác có khả năng thúc đẩy phản ứng WGS và sự cho phép của các yếu tố
nhiệt động. Mô hình B này, vẫn còn mâu thuẫn, do sự tồn tại đồng thời của hai phản
ứng MSR và WGS. Một số tác giả cho rằng Methanol thu được từ quá trình hydro
hoá CO, trong khi số khác lại cho rằng, cả CO và CO
2
đồng thời tham gia tạo
Methanol. Tuy nhiên, nguyên lý pha chỉ cho phép hai phản ứng độc lập mà trong đó
có sự tham gia cả CO
2
và H
2
O trong quá trình tổng hợp Methanol. Do đó, bằng cách
chọn hai trong ba phản ứng độc lập: Hydro hoá CO, Hydro hoá CO
2
, WGS, ta có thể
thu được cùng sản phẩm sau phản ứng về mặt nhiệt động. Các nghiên cứu thực
nghiệm đã chỉ ra phản ứng WGS đạt đến cân bằng nhanh nhất và phản ứng tổng hợp
Methanol là giai đoạn chậm nhất, quyết đònh tốc độ phản ứng trong vùng giàu CO
(nồng độ CO< 0.4), ngược lại, phản ứng Dehydrate Methanol tạo DME là giai đoạn
quyết đònh trong vùng nhập liệu giàu H
2
(nồng độ CO < 0.3)
[7]
.
Phản ứng WGS có thể không xảy ra, xảy ra yếu hay xảy ra mạnh còn phụ
thuộc vào lượng CO
2
có trong thành phần nguyên liệu