Ученые из Мичиганского университета разработали химический реактор, который позволит производить пропилен из природного газа. Пропилен, который сейчас в основном получают из нефтепродуктов, — важнейший элемент в создании пластмасс, клеев, каучука и бытовой химии. Новый метод может сэкономить миллионы долларов. Исследование опубликовано в журнале Science.
Сейчас большая часть пропилена поступает с нефтеперерабатывающих заводов, где пропилен — побочный продукт переработки сырой нефти в бензин. Но нефть вместе с бензином выходят из моды, уступая пьедестал альтернативным источникам энергии и природному газу. Производство нефти и нефтепродуктов начинает сокращаться, а вместе с ним и производство пропилена. Это большая проблема, ведь его используют при производстве огромного спектра пластмасс и продуктов: от ковров до нитриловых перчаток.
О том, что из природного газа можно добывать пропилен, ученые знали давно. Однако до сегодняшнего дня этот процесс был слишком дорог и неэффективен. Чтобы получить пропилен, реактор необходимо было нагревать до огромных температур. К тому же при таком способе образуются вещества, которые загрязняют и замедляют реакцию.
Новая же реакторная система производит пропилен из природного газа путем разложения пропана, который содержится в нем, на пропилен и водород.
Главная разработка ученых — половолоконные мембранные трубки из оксидов кремния и алюминия, изнутри покрытые катализатором из платины и олова. Эта система составляет основу реактора.
Внутренние трубки с помощью катализатора разлагают пропан на пропилен и водород. Пропилен удерживается внутри трубок, а водород выходит через поры во внешнюю камеру. В ней водород окисляют, вводя кислород. Количество кислорода ученые точно рассчитывают, чтобы контролировать баланс реакции.
Эта технология позволяет получать пропилен без дополнительных нагревателей, ведь при реакции окисления водорода выделяется тепло. К тому же она позволяет получить очень чистый продукт — по словам ученых, около 98% исходных реагентов превратилось в пропилен. Такой метод позволяет избежать появления нежелательных продуктов.
По оценкам исследователей, завод, который производит 500 тысяч тонн пропилена в год, сможет сэкономить до 23,5 миллиона долларов. Это также поможет избежать недостатка пропилена, когда сократится производство нефтепродуктов.
Автор: Полина Бринза.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
