甲醇催化劑生產(chǎn)廠家彪仕奇:美英破解細(xì)菌將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的機(jī)制
甲醇催化劑生產(chǎn)廠家彪仕奇了解到,美英研究人員破解了一種以甲烷為生的細(xì)菌將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的機(jī)制。在此基礎(chǔ)上可望開發(fā)出新型人工催化劑,在常溫常壓下實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,大幅降低成本。
將甲烷轉(zhuǎn)化成易于儲存和運輸?shù)募状?,有助提高甲烷利用率。目前工業(yè)上的轉(zhuǎn)化工藝需要高溫高壓,設(shè)備龐大、流程復(fù)雜,應(yīng)用范圍有限。甲烷氧化菌能在常溫常壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)化,但人們一直沒有弄清其中機(jī)制。
據(jù)粗甲醇生產(chǎn)廠家彪仕奇了解,甲醇系結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇,CAS號有67-56-1、170082-17-4,分子量32.04,沸點64.7℃。又稱“木醇”或“木精”。是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經(jīng)口攝入0.3——1g/kg可致死。用于制造甲醛和農(nóng)藥等,并用作有機(jī)物的萃取劑和酒精的變性劑等。通常由一氧化碳與氫氣反應(yīng)制得。
甲醇易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方,遇明火會引著回燃。燃燒分解一氧化碳、二氧化碳。有劇毒。
甲醇用途廣泛,是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要應(yīng)用于精細(xì)化工,塑料等領(lǐng)域,用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品,也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇在深加工后可作為一種新型清潔燃料,也加入汽油摻燒。甲醇和氨反應(yīng)可以制造一甲胺。
甲醇可從煤制取,特別是可利用劣質(zhì)高硫煤和焦?fàn)t氣回收制取。也可自生物質(zhì)(如林木、有機(jī)垃圾等)提取。甲醇生產(chǎn)是我國化工行業(yè)中的成熟產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)工藝簡單,投資和生產(chǎn)成本都較低。2012年我國甲醇年產(chǎn)能力有5074萬噸,年產(chǎn)量約2640萬噸,產(chǎn)能過剩情況嚴(yán)重。新建一個年產(chǎn)60萬噸的裝置,投資約20億元,其生產(chǎn)工藝路線和裝備完全可立足國內(nèi),并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。
美國西北大學(xué)、英國東英吉利大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表報告說,甲烷氧化菌主要以顆粒性甲烷單加氧酶為催化劑,將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇。他們通過共振光譜分析等手段發(fā)現(xiàn),這種酶里有兩個位點,分別以一個銅離子為核心,可能是催化活性的關(guān)鍵所在。
分析發(fā)現(xiàn),這兩個單銅位點中,有一個是甲烷與氧的結(jié)合點,它發(fā)生變異后,細(xì)菌會完全喪失轉(zhuǎn)化能力;另一個發(fā)生變異會導(dǎo)致轉(zhuǎn)化能力大幅降低。
甲醇生產(chǎn)廠彪仕奇獲悉,這項研究讓人們進(jìn)一步理解了細(xì)菌將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇的機(jī)制,這有助改進(jìn)現(xiàn)有催化劑,提高轉(zhuǎn)化反應(yīng)效率。
甲烷是天然氣的主要成分、石油開采的常見副產(chǎn)物,也是一種強(qiáng)效溫室氣體。甲醇催化劑生產(chǎn)廠家彪仕奇了解到,由于甲烷運輸困難,許多邊遠(yuǎn)地區(qū)油田的甲烷無法得到利用,導(dǎo)致巨大浪費并加劇全球變暖。新成果有助解決這兩個問題。