Новый реактор сэкономит миллионы при производстве пластиков и резины из газа

Новый способ получения важного ингредиента для пластмасс, клея, ковровых волокон, бытовых чистящих средств и многого другого из природного газа может снизить производственные затраты в постнефтяной экономике на миллионы долларов благодаря новому химическому реактору, разработанному инженерами Мичиганского университета.

Реактор позволяет получать пропилен — химическое вещество, которое также используется для производства длинного списка промышленных химикатов, включая ингредиенты для нитрильного каучука, используемого в автомобильных шлангах и уплотнителях, а также синих защитных перчатках. Большая часть используемого сегодня пропилена поступает с нефтеперерабатывающих заводов, которые получают его в качестве побочного продукта при переработке сырой нефти в бензин.

По мере того как нефть и бензин будут выходить из моды в пользу природного газа, солнечной и ветровой энергии, производство пропилена и других продуктов, получаемых из нефти, может упасть ниже текущего спроса без новых способов их получения.

Природный газ, добываемый из сланцев, является потенциальной альтернативой пропилену, получаемому из сырой нефти. Он богат пропаном, который достаточно похож на пропилен, чтобы стать перспективным материалом-предшественником, но существующие методы получения пропилена из природного газа пока слишком неэффективны, чтобы преодолеть разрыв между спросом и предложением.

Очень сложно экономически выгодно превратить пропан в пропилен, — говорит Сульо Линич, профессор химического машиностроения Мартин Льюис Перл и автор-корреспондент исследования, опубликованного в журнале Science.

Чтобы запустить эту реакцию, ее нужно нагреть, а стандартные методы требуют очень высоких температур для получения достаточного количества пропилена. При таких температурах вы получаете не только пропилен, но и твердые углеродные отложения и другие нежелательные продукты, которые разрушают катализатор. Чтобы регенерировать реактор, нам приходится часто сжигать твердые углеродные отложения, что делает процесс неэффективным.

Новая реакторная система исследователей эффективно производит пропилен из сланцевого газа, разделяя пропан на пропилен и водород. Она также дает водороду выход, изменяя баланс между концентрацией пропана и продуктов реакции таким образом, что позволяет получить больше пропилена. После отделения водород можно безопасно сжечь отдельно от пропана, нагревая реактор настолько, чтобы ускорить реакции без образования нежелательных соединений.

Такое разделение достигается благодаря вложенным друг в друга трубкам с мембранами из полых волокон. Самая внутренняя трубка состоит из материалов, которые расщепляют пропан на пропилен и водород. В то время как трубка удерживает большую часть пропилена внутри самой внутренней камеры, водородный газ может выходить во внешнюю камеру через поры в мембранном слое материала. В этой камере водородный газ сжигается под контролем путем подмешивания точного количества кислорода.

Поскольку водород можно сжигать внутри реактора и он может работать при более высоком давлении пропана, технология может позволить заводам производить пропилен из природного газа без установки дополнительных нагревателей. По оценкам исследователей, завод, производящий 500 000 метрических тонн пропилена в год, может сэкономить до 23,5 миллионов долларов по сравнению с другими методами, начиная со сланцевого газа. Эта экономия складывается из экономии на эксплуатации за счет сжигания водорода, полученного в ходе реакции, а не других видов топлива.

21.03.2024


Подписаться в Telegram



Энергия

Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%

Группа исследователей впервые продемонстрирова...

JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года
JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года

Ветряная электростанция, проработав менее двух...

EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент

Не зря авиакомпании не разрешают сда...

Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы
Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы

Согласно результатам нового исследования, пров...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature: Диета отцов влияет на семя и на здоровье их сыновей
Nature: Диета отцов влияет на семя и на здоровье их сыновей
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Новости компаний, релизы

Российские ученые выяснили, что за пять лет число случаев нетрудоспособности из-за онкологии выросло в стране почти на 70%
Экономика России теряет миллиарды из-за влияния рака на трудовые ресурсы
Сеченовский Университет и российская фармкомпания «Акрихин» разработают инновационные препараты для лечения сахарного диабет...
Китай стал ведущим научно-образовательным партнером России в 2023 году, впервые опередив страны СНГ
В СПбГУ разработали программно-аппаратное решение для защиты дронов от киберугроз