Sản xuất ethylene hiệu quả, thân thiện với môi trường nhờ chất xúc tác mới

Nhóm nghiên cứu do trường Đại học North Carolina dẫn đầu, đã tạo ra một chất xúc tác mới có khả năng chuyển đổi hiệu quả etane thành etylen dùng cho nhiều quá trình sản xuất. Quy trình chuyển đổi này có thể được áp dụng để giảm mạnh chi phí sản xuất etylen và cắt giảm tới 87% phát thải CO2.

Phòng thí nghiệm của chúng tôi trước đây đã đề xuất kỹ thuật chuyển đổi etan thành etylen và chất xúc tác oxi hóa khử mới làm cho kỹ thuật tiết kiệm năng lượng và ít tốn kém hơn mà lại giảm phát thải khí nhà kính” Yunfei Gao, trưởng nhóm nghiên cứu nói. Tuy nhiên, “Etylen là nguyên liệu quan trọng cho ngành nhựa, nên nghiên cứu này có thể tác động lớn đến kinh tế và môi trường”.

Fan Eth Li, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Etan là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất khí đá phiến và hiệu quả cải tiến của chất xúc tác mới làm cho hoạt động khai thác năng lượng tại các địa điểm xa xôi sử dụng etan hiệu quả hơn”.

Theo ước tính, hơn 200 triệu thùng etan bị từ chối mỗi năm ở 48 tiểu bang do khó vận chuyển từ các địa điểm xa xôi”, Li nói. “Nhờ có kỹ thuật xúc tác và chuyển đổi, chúng tôi nghĩ rằng sẽ hiệu quả về mặt chi phí khi chuyển đổi etan thành etylen. Etylen sau đó có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng, dễ vận chuyển hơn nhiều. Hạn chế của các kỹ thuật chuyển đổi hiện nay là không thể giảm xuống quy mô phù hợp với các vị trí khai thác năng lượng từ xa, nhưng hệ thống của chúng tôi sẽ hoạt động tốt ở những vị trí đó”.

Chất xúc tác oxi hóa khử mới là oxit kim loại hỗn hợp được thúc đẩy bởi cacbonat nóng chảy và quá trình chuyển đổi diễn ra ở mức nhiệt dao động từ 650 - 700 độ C với khả năng chuyển đổi etan tích hợp và tách khí. Các kỹ thuật chuyển đổi hiện tại yêu cầu nhiệt độ cao hơn 800 độ C.

“Chúng tôi ước tính chất xúc tác oxi hóa khử và kỹ thuật mới đã cắt giảm 60-87% nhu cầu năng lượng”, Li nói. “Kỹ thuật của chúng tôi đòi hỏi phải đầu tư ban đầu vào việc lắp đặt các lò phản ứng hóa học mô-đun mới, nhưng bước nhảy vọt về hiệu quả và khả năng chuyển đổi etan bị mắc kẹt sẽ rất lớn”.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/more-efficient-environmentally-friendly-ethylene-production-with-new-catalyst/, 26/4/2020