الفین های سبک مانند اتیلن و پروپیلن به طور گسترده ای به عنوان مواد اولیه مهم برای مواد شیمیایی مختلف در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند.
با این حال، کمبود منابع نفتی، محققان را مجبور به توسعه یک فناوری جایگزین برای تهیه الفین‌های سبک مستقل از منابع نفتی کرده است . فرآیند متانول به الفین (MTO) ثابت کرده است که یک مسیر غیر پتروشیمی موفق برای تولید الفین های سبک از منابع غیرنفتی فراوان، مانند گاز طبیعی، زغال سنگ و حتی زیست توده با استفاده از متانول به عنوان واسطه است.
بنابراین، واکنش MTO می تواند به عنوان پلی بین صنایع شیمیایی غیر نفتی و صنایع پتروشیمی مدرن عمل کند. در طول 40 سال گذشته، تحقیقات اساسی و کاربردهای صنعتی واکنش MTO مورد توجه بسیاری از مؤسسات و شرکت ها قرار گرفته است.
- بیشتر بخوانید: أسعار مطهر سطح بدون كحول وأنواعها المتوفرة في الأسواق
در سال 2010، اولین واحد MTO با ظرفیت 600000 تن در سال در جهان با موفقیت ساخته شد و در چین راه اندازی شد، که به عنوان نقطه عطف مهمی برای تبدیل زغال سنگ به الفین های سبک در نظر گرفته می شود و قیمت خرید الکل متانول از تولید به مصرف هم به مراجلی که باید طی شود مربوط است.
زئولیت های کریستالی با ساختارهای ریز متخلخل مرتب به دلیل گزینش شکل عالی، اسیدیته مناسب و پایداری حرارتی و گرمابی برتر، به طور گسترده ای به عنوان مهم ترین کاتالیزور ناهمگن جامد در تعدادی از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند.
سیلیکوآلومینوفسفات (SAPO) زئولیت SAPO-34، با ساختار چارچوب CHA خود، ثابت کرده است که ایده آل ترین کاتالیزور برای تبدیل MTO برای تولید اتیلن و پروپیلن است.
زئولیت SAPO-34 دارای یک قفس بزرگ CHA (قطر 0.94 نانومتر) و یک دهانه هشت حلقه ای کوچک (0.38 نانومتر) و همچنین اسیدیته متوسط است که می تواند انتخاب بسیار بالایی از اتیلن و پروپیلن (بیش از 80٪) ایجاد کند. در واکنش های MTO با تبدیل کامل متانول .
به طور کلی، دمای واکنش تبدیل MTO در محدوده 350-500 درجه سانتی گراد است. نمایش شماتیک تبدیل MTO بر روی کاتالیزور SAPO-34 در طرح 1 نشان داده شده است. بر اساس مکانیسم استخر هیدروکربنی پیشنهادی، یون های پلی متیل بنزنیم در طول واکنش تشکیل می شوند که به عنوان واسطه های واکنش مهم برای تولید الفین عمل می کنند.
با این حال، این یون‌های پلی‌متیل بنزنیم می‌توانند بیشتر به گونه‌های آلی توده‌ای تبدیل شوند، زیرا رسوب کک در حفره‌های بزرگ متصل به کانال‌های باریک قرار می‌گیرد، بنابراین مکان‌های فعال کاتالیزورها را می‌پوشاند و منجر به غیرفعال شدن سریع آنها در طول تبدیل متانول می‌شود. قیمت الکل متانول صنعتی هم به عوامل مختلف ذکر شده ارتباط دارد.
این در واقع مشکل اصلی مرتبط با کاتالیزورهای SAPO-34 است. برای غلبه بر محدودیت‌های انتشار ذاتی و رسوب کک عقب‌افتاده، استراتژی‌های مصنوعی مختلفی در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند و تلاش‌های قابل‌توجهی بر کاهش اندازه بلورهای کاتالیزورها یا وارد کردن منافذ بزرگ‌تر ثانویه به کریستال‌های زئولیت برای تشکیل ساختارهای سلسله مراتبی متمرکز شده است.
- بیشتر بخوانید: Price and buy how to care for leather products
کاتالیزورهای سایز نانو و سلسله مراتبی SAPO-34 مزایای قابل توجهی را در افزایش انتقال جرم و کاهش سرعت تشکیل کک در مقایسه با همتایان ریز متخلخل سنتی خود با اندازه‌های کریستال بزرگ‌تر نشان می‌دهند.
- منابع:
- تبلیغات:
