Китайская команда решает проблему очистки в промышленности этилена

Репортаж от Wedoany，1 апреля, как сообщил Национальный исследовательский центр материаловедения Шэньяна Института металлов Китайской академии наук, исследовательская группа под руководством Лю Хунъяна добилась прогресса в изучении гидрирующих катализаторов с атомарно диспергированными металлами в субнанометровом масштабе. Команда создала активные центры с двумя атомами палладия на дефектном носителе из графена, предложив новое решение проблемы "трудно достичь одновременно высокой активности и высокой селективности" в промышленном процессе полугидрирования ацетилена. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале "Nature Communications".

Это исследование касается ключевого этапа очистки в производстве этилена. Годовое производство этилена превышает 200 миллионов тонн, он является основным сырьем для полиолефиновой промышленности. В процессе производства этилена пиролизом нафты паром небольшое количество ацетилена в сырьевом газе отравляет нижестоящие полимеризационные катализаторы, поэтому в промышленности широко используется процесс полугидрирования для удаления ацетилена. Однако при существующих подходах дальнейшее гидрирование этилена до этана является термодинамически более выгодным. Традиционные наноразмерные палладиевые катализаторы, хотя и обладают высокой активностью, часто жертвуют селективностью по этилену, что приводит к потерям этилена.

Для преодоления этого узкого места команда Лю Хунъяна совместно с командой академика Мартина из Пекинского университета и командой доцента Сунь Гэна из Чунцинского университета провела совместные исследования. Используя эффект зависимости дисперсности палладиевой карбоксилатной соли от растворителя, они точно создали активные центры с двумя атомами палладия на поверхности дефектного графена. Экспериментальные данные показывают, что этот катализатор с двумя атомами палладия может обеспечить полное превращение ацетилена уже при 100°C, селективность по этилену достигает 93,2%, и в ходе 100-часового непрерывного теста на стабильность не наблюдалось дезактивации.

С точки зрения технологического пути, суть этого достижения заключается не только в продвижении активных центров от традиционных наноразмерных частиц палладия к атомарно диспергированным, но и в одновременном обеспечении эффективности превращения и контроля продукта через центры с двумя атомами палладия. Для процесса полугидрирования ацетилена это означает получение новой катализаторной схемы для снижения потерь этилена из-за чрезмерного гидрирования. Если последующая проверка на увеличенном масштабе пройдет успешно, катализатор с двумя атомами палладия может предоставить новый инженерный путь для повышения качества, снижения энергозатрат и высокоселективного катализа в установках по производству этилена.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com