Исследователи химического машиностроения Университете штата Северная Каролина разработали новый катализатор, который значительно увеличивает выход стирола при одновременном снижении энергопотребления и выбросов парниковых газов.
“Стирол — это синтетическое химическое вещество, которое используется для производства различных пластмасс, смол и других материалов”, — сказал Фаньсин Ли, автор-корреспондент этой работы и профессор химической инженерии Alcoa в Университете штата Северная Каролина. “Поскольку он широко используется, мы рады, что смогли разработать технологию, которая является экономически эффективной и позволит снизить воздействие производства стирола на окружающую среду.” По оценкам отрасли, к 2023 году производители будут производить более 33 миллионов тонн стирола в год.
Традиционные технологии производства стирола имеют выход за один проход около 54 процентов. Другими словами, на каждые 100 единиц исходного сырья, которое вы вводите в процесс, вы получаете 54 единицы стирола из каждого прохода. Используя свой новый катализатор, исследователи смогли достичь выхода за один проход в 91 процент.
Процесс конверсии происходит при температуре 500-600 градусов Цельсия – в том же температурном диапазоне, что и обычные процессы производства стирола. Однако есть большая разница.
“Современные методы требуют впрыскивания очень больших объемов пара в реактор, где происходит конверсия”,-сказал ЮньфэйГао, аспирант из университета Северной Каролины и соавтор статьи об этой работе. — Наша техника не требует пара. С практической точки зрения это резко снижает количество энергии, необходимой для выполнения преобразования.”
В частности, процесс конверсии, включающий новый катализатор, потребляет на 82% меньше энергии и сокращает выбросы углекислого газа на 79%.
“Эти достижения стали возможными благодаря инженерной конструкции самого катализатора»,” сказал СинЧжу, соавтор статьи и исследователь Куньминского Университета науки и техники (KUST). “Новый окислительно-восстановительный катализатор имеет поверхность из феррита калия для каталитической фазы и смешанную сердцевину из оксида кальция и марганца для хранения кислорода в решетке”.
“Чтобы принять новый катализатор, производители стирола должны будут принять другой стиль реактора, чем они используют в настоящее время”, — сказал Ли. — Им понадобится что-то похожее на реактор CATOFIN®. Но они уже широко используются для других промышленных применений. И экономия средств от нового процесса должна быть значительной.”
