新型催化劑使苯乙烯生產(chǎn)更便宜、更環(huán)保

根據(jù)《Nature Communications》近期發(fā)表的一篇論文，北卡羅來納州立(NC State)大學(xué)、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室和昆明理工大學(xué)的幾位化學(xué)工程研究人員合作開發(fā)了一種新的催化劑，可以顯著提高苯乙烯的收率，同時(shí)減少能耗和溫室氣體排放。

論文通訊作者NC State大學(xué)化學(xué)工程系A(chǔ)lcoa教授Li Fanxing指出：“苯乙烯是一種合成化學(xué)品，廣泛用于制造各種塑料、樹脂和其他材料。我們很高興能夠開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)高效的苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，并減少對環(huán)境的影響。”業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，到2023年，苯乙烯產(chǎn)量將超過 33 Mt/a。

常規(guī)苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)的單程收率約為54%，而使用新催化劑的單程收率能夠達(dá)到91%。新技術(shù)的轉(zhuǎn)化過程在500～600 ℃下進(jìn)行，與常規(guī)苯乙烯生產(chǎn)工藝的溫度范圍相同，但工藝過程卻有很大差別。NC State大學(xué)的博士后學(xué)者、該論文的主要合著者Gao Yunfei稱：“目前的技術(shù)要求將大量的蒸汽注入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，我們的技術(shù)不需要蒸汽。也就是說，這可以大大減少轉(zhuǎn)化所需的能量?！本唧w來說，采用新催化劑的轉(zhuǎn)化過程用能減少82%，CO2排放減少79%。

論文的共同第一作者，在NC State大學(xué)作訪問學(xué)者的昆明理工大學(xué)研究人員Zhu Xing說：“對催化劑本身的工程設(shè)計(jì)，使得這些進(jìn)步成為可能。新氧化還原催化劑具有的鐵酸鉀表層用于催化反應(yīng)，混合的鈣錳氧化物內(nèi)核用于晶格氧儲存?！?/p>

Li Fanxing教授說：“若使用新催化劑，苯乙烯生產(chǎn)商需要采用與現(xiàn)有反應(yīng)器不同的另一種形式的反應(yīng)器。新反應(yīng)器與CATOFIN反應(yīng)器類似。不過這些反應(yīng)器在其他工業(yè)應(yīng)用中都已經(jīng)廣泛使用。而且新工藝能節(jié)省大量成本?！?/p>