Các thiết bị này tương đối đa dạng, phụ thuộc vào phương pháp giải nhiệt và tiến hành phản ứng. Có 3 dạng thiết bị phản ứng tổng hợp MeOH:
Hình 1: Các dạng thiết bị phản ứng chính để tổng hợp MeOH
a-Thiết bị phản ứng dạng ống; b-Thiết bị phản ứng đẳng áp;
c-Thiết bị phản ứng hệ 3 pha (tổng hợp trong pha lỏng)
• Thiết bị phản ứng dạng ống : đây là thiết bị thông dụng nhất, còn gọi là thiết bị đẳng nhiệt, trong ống có chứa chất xúc tác và hỗn hợp khí chuyển
+ H2 K C = O K + CO K CHOH + H2 K + CH3OH sản phẩm H2O sản phẩm CO + H2 (a) (b) CO + H2 (c) sản phẩm CO + H2
động tại đây được làm lạnh bằng lượng nước giữa các ống. Lượng nhiệt do nước hấp thụ sẽ được sử dụng để đốt nóng hỗn hợp khí ban đầu.
Điển hình cho loại này có công nghệ của hãng Lurgi chiếm khoảng 30% tổng lượng MeOH sản xuất trên thế giới, năng suất 1200 ÷ 1500 tấn/ngày.
• Thiết bị phản ứng đẳng áp : hiện nay người ta sử dụng các thiết bị đẳng áp nhiều hơn so với thiết bị đẳng nhiệt, trong đó xúc tác được sắp thành 4 lớp liên tục và khí nguyên liệu được đưa vào từng bậc.
Điển hình cho loại này có công nghệ của hãng ICI (chỉ gồm một tầng xúc tác) chiếm khoảng 60% tổng lượng MeOH sản xuất trên thế giới, năng suất 3000 tấn/ngày.
Ngoài ra còn có hãng Amonia - Casale với thiết bị phản ứng nhiều tầng xúc tác, năng suất 3000 tấn/ngày; hãng Topsoe, hãng Kellog với thiết bị phản ứng phân riêng nối tiếp nhau, năng suất > 3000 tấn/ngày.
• Thiết bị phản ứng hệ 3 pha : thời gian gần đây xuất hiện thêm một phương pháp tiến hành phản ứng gọi là “tổng hợp hệ 3 pha”. Quá trình thực hiện trong pha lỏng của hydrocacbon (có nhiệm vụ là làm môi trường để thực hiện phản ứng, nhưng chưa được công bố rộng rãi là hydrocacbon gì). Xúc tác được phân bố trong hydrocacbon tạo ra một hệ huyền phù. Phản ứng xảy ra trong hệ huyền phù này.