Оксид углерода имеет первостепенное значение как восстановитель в металлургии, а также играет значительную роль в химической промышленности. Наряду с применением в смеси с водородом он необходим [83], например, для карбонилирования олефинов в присутствии карбонилов металлов (до ненасыщенных карбоновых кислот и их производных — процесс Реппе) или кислотных катализаторов (производство разветвленных карбоновых кислот по методу Коха). Крупномасштабные процессы получения оксида углерода базируются в основном на его отделении от других газообразных продуктов, получаемых газификацией природных топлив (твердых или жидких) кислородом и водяным паром. При газификации даже чистым кислородом всегда образуется вода, которая затем взаимодействует с углеродом, давая оксид углерода и водород
поэтому таким методом получать только оксид углерода невозможно.
Превращение достаточно чистого углерода (в виде кокса) в присутствии кислорода
первоначально приводит к диоксиду углеродакоторый при высоких температурах, низком давлении и в присутствии избытка углерода в дальнейшем реагирует с ним преимущественно до оксида углерода:
Изложенное приводит к суммарной реакции «частичного горения» углерода в кислороде
которая указывает на сильно экзотермический характер процесса и на большие трудности при отводе тепла и регулировании температуры газификации.
Чтобы решить эти задачи, газификацию ведут в присутствии водяного пара или применяют воздух вместо чистого кислорода. Азот, присутствующий в воздухе, является агентом теплоотвода, и эффект от его применения можно рассчитать. В этом случае получают так называемый генераторный газ, содержащий наряду с оксидом углерода небольшое количество диоксида углерода и 65—70% азота.
Раньше, когда кокс из каменного угля являлся относительно дешевым сырьем, процессы производства генераторного газа (одного или совместно с водяным газом) широко применяли и для других целей. На небольших газогенераторах производительностью до 400 м3 газа в час подвергали каменноугольный или нефттяной кокс газификации концентрированным кислородом; ослождений при регулировании температуры не было [84]. В этом случае получали достаточно чистый оксид углерода, в котором содержание посторонних компонентов составляло всего 1—3% (об.).
Если при частичном горении кокса добавлять к кислороду диоксид углерода, получается достаточно чистый оксид углерода, который можно применять, например, для промышленного производства разветвленных карбоновых кислот по методу Коха [85].
Чтобы превращение СО2 в СО осуществить за один проход, требуется температура 900—1300°С в зависимости от скорости потока [86]. Если вместо диоксида углерода применяют дымовой газ, из-за незначительного содержания СО2 в этом газе образуется газ с небольшой концентрацией оксида углерода.