بهبود عملكرد نانوكاتاليست‌هاي مورد استفاده در صنعت پتروشيمي

تهران – ايرنا - پژوهشگر دانشگاه صنعتي سهند تبريز در تحقيقات خود، نانوكاتاليست‌هايي را ساخته است كه مهم‌ترين كاربرد آن‌ها در صنايع پتروشيمي است كه مي‌توانند به طور ويژه موجب افزايش بهره‌وري فرايند تبديل متانول به اولفين‌هاي سبك شوند.

به گزارش روز سه شنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري،محمد رستمي‌زاده در تحقيقات خود، نانوكاتاليست‌هايي را ساخته است كه مهم‌ترين كاربرد آن‌ها در صنايع پتروشيمي است. اين نانوكاتاليست‌ها مي‌توانند به طور ويژه موجب افزايش بهره‌وري فرايند تبديل متانول به اولفين‌هاي سبك شوند. در ساخت اين نانوكاتاليست‌ها از نانوذرات آهن استفاده شده است.
عضو هيأت علمي دانشگاه سهند تبريز افزود: هدف اصلي بومي سازي دانش ساخت كاتاليست پركاربرد زئوليتي و بهبود خواص آن جهت كاربرد در فرايند توليد اولفين‌هاي سبك بوده است.
وي با اشاره به اهميت انجام اين قبيل مطالعات اظهار كرد:بومي سازي دانش ساخت اين نوع كاتاليست‌ها مي‌تواند نقش مهمي در رسيدن به اهداف اقتصاد مقاومتي در حوزه‌ي نفت و گاز داشته باشد. بطور مشخص، با توجه به منابع وسيع گاز طبيعي و توليد مازاد متانول دركشور، توليد نانوكاتاليست زئوليتي Fe/ZSM-5 مي‌تواند موجب رفع نياز كشور به واردات اولفين‌هاي سبك (اتيلن و پروپيلن) شود و ارزش افزوده‌ي قابل توجهي را نصيب كشور كند.
پژوهشگر دانشگاه صنعتي تبريز افزود: در اين طرح، اثر نحوه‌ي افزودن تقويت كننده نانوذرات آهن به نانوكاتاليست زئوليتي HZSM-5 بر عملكرد آن بررسي شده است. بايد توجه داشت كه در تبديل متانول به اولفين‌هاي سبك در كنار شرايط فرايندي، شكل، ساختار و خواص اسيدي كاتاليست مورد استفاده نيز تأثير بسزايي بر انتخاب‌پذيري و گزينش اولفين‌ها به عنوان محصول اصلي نسبت به محصولات جانبي دارد.
رستمي زاده در ادامه به تشريح راهكار مورد استفاده در اين طرح جهت دستيابي به هدف دنبال شده اشاره كرد و افزود: بهبود عملكرد كاتاليست، نظير افزايش ميزان تبديل متانول، گزينش‌پذيري پروپيلن و طول عمر كاتاليست، با افزودن تقويت كننده به كاتاليست محقق مي‌شود. در اين تحقيق، به منظور تنظيم خصوصيات اسيدي و ساختاري نانوكاتاليست بهينه، تقويت كننده‌ي نانوذرات آهن به دو روش تلقيح و افزودن در حين مرحله‌ي ساخت مورد استفاده قرار گرفت. همچنين نانوكاتاليست‌هاي ساخته شده توسط چندين آزمون مختلف نظير FE-SEM، XRD، BET، NH3-TPD، FTIR، TEM و TGA‌ تعيين مشخصه شدند. در نهايت، عملكرد كاتاليستي نانوكاتاليست ها در شرايطي كاملاً مشابه شرايط عملياتي فرآيند صنعتي تبديل متانول به پروپيلن مورد ارزيابي واقع شد.
رستمي زاده در پايان عنوان كرد: اين نتايج منجر به افزايش بهره وري فرآيند تبديل متانول به اولفين‌ها و كاهش هزينه‌ي توليد در قياس با واردات محصول مي‌شود و خود گام بزرگي به سوي بومي سازي دانش ساخت و توليد صنعتي نانوكاتاليست‌هاي زئوليتي خواهد بود.
اولفين‌هاي سبك از جمله اتيلن و پروپيلن يكي از محصولات مهم صنايع پتروشيمي محسوب مي‌شوند. در ميان روش‌هاي مختلف توليد اولفين‌ها‌، فرايند تبديل متانول به اولفين جايگاه ويژه‌اي را از آن خود كرده است. مهم‌ترين مزيت اين فرايند، عدم وابستگي آن به مواد اوليه‌ي نفتي است كه محدوديت منابع فسيلي را پوشش مي‌دهد. در اين فرايند عموماً ازكاتاليست‌هاي زئوليتي، كه يكي از پركاربردترين كاتاليست‌ها در صنايع نفت و گاز است، استفاده مي‌شود.
طبق آزمايش‌هاي صورت گرفته خصوصيات ساختاري و اسيدي مناسب نانوكاتاليست ها منجر به فعاليت كاتاليستي مطلوب آن‌ها شده است؛ به گونه‌اي كه نانوكاتاليست توسعه داده شده عملكردي بهتر از برخي كاتاليست‌هاي تجاري نشان داده است. ديگر مشخصه‌ي بارز اين نانوكاتاليست توليد شده، گزينش پذيري خيلي كم براي پارافين‌هاست (زير 5 درصد) كه از نظر عملياتي پارامتري مهم براي كاتاليست اين فرآيند است.
اين تحقيقات از همكاري دكتر محمد رستمي زاده- عضو هيأت علمي دانشگاه صنعتي سهند تبريز و دكتر فريدون ياري پور- از شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي ايران حاصل شده است.
علمي**9031**1440
دريافت كننده: عادل پازيار* انتشار: گلشن
براي اطلاع از اخبار متنوع علمي و فناوري، با كانال علمي ايرنا در تلگرام همراه شويد:
irnaelm@
https://telegram.me