مروری‌بر استفاده‌از کاتالیست‌های غیرپلاتینی در فرایند تولید الفین از آلکان‌های سبک (اتان، پروپان و بوتان) در روش هیدروژن‌زدایی

نویسندگان

1 استاد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشیار مهندسی شیمی، پژوهشگاه صنعت نفت

3 دانشجوی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف

4 دانشیار مهندسی شیمی، پژوهشگاه صنعت نفت

doi
10.22034/ijche.2024.465377.1423
چکیده

در این مقاله، به بررسی جامع توسعه و کاربرد کاتالیست‌های غیرپلاتینی در فرایندهای هیدروژن‌زدایی از آلکان‌های سبک، نظیر اتان، پروپان و بوتان پرداخته‌شده‌است. ‌به‌دلیل نقش کلیدی الفین‌های سبک در تولید پلیمرها، مواد شیمیایی و محصولات پتروشیمی، نیازبه فرایندهای ‌سازگاربا محیط زیست و ‌کارامد ‌افزایش‌یافته‌است. پلاتین و فلزات گران‌بها، ‌به‌دلیل فعالیت بالای کاتالیستی و استحکام شیمیایی استفاده‌می‌شود، اما از هزینۀ بالا، کمبود منابع و غیرفعال‌شدن سریع و کلوخه‌شدن رنج‌می‌برد. این چالش‌ها، انگیزۀ تحقیقات برروی کاتالیست‌های غیرپلاتینی را افزایش‌داده‌است که می‌تواند جای‌گزین‌های اقتصادی و ‌کارامدی باشد. این کاتالیست‌ها شامل فلزاتی، مانند: کروم، گالیم، زیرکونیم و کبالت است و می‌تواند عملکردی قابل مقایسه یا بهتر نسبت‌به کاتالیست‌های پلاتینی داشته‌باشد. برتری‌های این کاتالیست‌ها، شامل: دسترسی آسان‌تر، قیمت پایین‌تر و مقاومت‌به مسمومیت کاتالیزوری است. این پژوهش با بررسی سازوکار‌های هیدروژن‌زدایی و اهمیت آن در صنعت پتروشیمی آغاز شده و سپس، ویژگی‌ها، برتری‌ها و کاستی‌های کاتالیست‌های غیرپلاتینی موجود را توصیف و مقایسه کرده‌است. ظرفیت هر کاتالیست در بهبود کارایی فرایند ارزیابی شده و به چالش‌ها و راه‌برد‌های مواجهه‌با آن‌ها برای توسعۀ بیشتر کاتالیست‌های غیرپلاتینی پرداخته‌است.