乙烯催化剂制造,页岩气开发

北卡罗莱纳州立大学的研究人员设计了一种催化剂,可以更有效地将乙烷转化为乙烯,乙烯用于包括塑料和页岩气在内的各种制造过程。

通过马特·希普曼 2020年4月28日

北卡罗莱纳州立大学领导的一个研究小组设计了一种催化剂,可以更有效地将乙烷转化为乙烯,用于各种制造工艺。这一发现可用于转换过程,以大幅降低乙烯生产成本,并将相关的二氧化碳排放量减少高达87%。

“我们的实验室之前提出了一种将乙烷转化为乙烯的技术,这种新的氧化还原催化剂使这项技术更节能,更便宜,同时减少了温室气体排放,”北卡罗莱纳州立大学博士后学者、该研究论文的主要作者高云飞说。“乙烯是塑料工业的重要原料,因此这项工作可能会对经济和环境产生重大影响。”

“乙烷是页岩气生产的副产物,我们的新催化剂效率的提高使得偏远地区的能源开采作业可以更好地利用乙烷,”该论文的通讯作者、北卡罗来纳州化学工程系副教授和大学教师学者李范兴说。

李说:“据估计,在美国本土的48个州,每年有超过2亿桶乙烷被丢弃,因为从偏远地区运输乙烷很困难。”“有了我们的催化剂和转化技术,我们认为将乙烷转化为乙烯具有成本效益。然后乙烯可以转化为液体燃料,更容易运输。

“目前转换技术的问题是,你无法将其缩小到适用于远程能源提取地点的规模,但我们的系统在这些地方会工作得很好。”

新型氧化还原催化剂是熔融碳酸盐促进的混合金属氧化物,转化过程在650 ~ 700℃之间进行,其中包括乙烷转化和空气分离。目前的转换技术需要高于800°C的温度。

“我们估计,新的氧化还原催化剂和技术将能源需求降低了60-87%,”李说。

“我们的技术需要在安装新的模块化化学反应器上进行初始投资,但效率和转化滞留乙烷的能力的飞跃将是显著的,”李说。

北卡罗莱纳州立大学

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-副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com


作者简介:马特·希普曼,北卡罗莱纳州立大学研究交流负责人