财联社（上海 ， 编辑 黄君芝）讯 ， 化学工程研究人员开发出了一种全新的催化剂 ， 可以显著提高苯乙烯制造的产量 ， 同时减少能源使用和温室气体排放 。 该研究成功已于近期被刊登在了知名科学期刊《自然通讯》（Nature Communications）上 。
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“苯乙烯是一种合成化学物质 ， 可用于制造各种塑料、树脂和其他材料 ， ”该研究的通讯作者、北卡罗来纳州立大学化学工程教授Fanxing Li说 ， “由于它的广泛应用 ， 我们很高兴能够开发出一种成本效益高的技术 ， 并将减少苯乙烯制造对环境的影响 。 ”
据行业估计 ， 到2023年 ， 苯乙烯的年产量将超过3300万吨 。 然而 ， 在其生产过程中 ， 需要消耗大量能源并且排放二氧化碳 。 因此 ， 开发出一种成本效益高的技术 ， 并减少苯乙烯制造对环境的影响非常关键 。
【苯乙烯|科学家为苯乙烯生产“量身定做”催化剂 大大减少能源使用及CO2排放】传统的苯乙烯生产技术单程产率约为54% 。 换句话说 ， 对于每100单位的原料 ， 你只能获得54单位的苯乙烯 。 而在使用了全新的催化剂后 ， 研究人员表示 ， 单程产率将能达到91% 。
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尽管转化过程仍需要在500至600摄氏度的温度下进行（与传统的苯乙烯制造工艺的温度范围相同） ， 但研究人员指出 ， 两者之间存在着很大的差异 。
“目前的技术需要向发生转化的反应堆中注入大量的蒸汽 ， ”北卡罗来纳州立大学博士后学者、该研究论文的共同第一作者Yunfei Gao表示 ， “我们的技术不需要蒸汽 。 从实际情况来看 ， 这大大减少了转换所需的能量 。 ”
具体而言 ， 采用新催化剂的转化过程将节省82%的能源 ， 并减少79%的二氧化碳排放 。
“这些进步是由催化剂本身的工程设计实现的 ， ”研究人员表示 ， “新的氧化还原催化剂有一个钾铁氧体表面作为催化相 ， 一个混合钙锰氧化物核心作为晶格储氧 。 ”
“为了采用新的催化剂 ， 苯乙烯制造商需要采用一种不同于他们目前使用的反应器 ， ”研究人员补充道 ， “他们将需要类似CATOFIN反应器的东西 。 但这些反应器已经在其他工业应用中得到广泛使用 。 而新工艺带来的成本节约应该是很可观的 。 ”
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