Chất xúc tác giúp tăng hiệu quả trong sản xuất styren

Chất xúc tác mới giúp tiết kiệm chi phí trong sản xuất styren.

Phát minh mới đồng thời giúp giảm tình trạng sử dụng năng lượng và phát thải khí nhà kính.

Fanxing Li - tác giả nghiên cứu và là Giáo sư Kỹ thuật Hóa học của Alcoa tại Đại học Bang North Carolina (Mỹ), cho biết: “Styren là một hóa chất tổng hợp được sử dụng để sản xuất nhiều loại nhựa và các vật liệu khác.

Bởi vì nó được sử dụng rộng rãi như vậy, chúng tôi rất vui vì có thể phát triển một công nghệ hiệu quả về chi phí và giảm tác động tới môi trường”.

Một số ước tính dự đoán, sẽ có hơn 33 triệu tấn styren được sản xuất hằng năm, kể từ 2023.

Các công nghệ sản xuất styren thông thường có năng suất khoảng 54%. Nói cách khác, cứ 100 đơn vị nguyên liệu đưa vào quy trình, nhà sản xuất sẽ nhận được 54 đơn vị styren.

Tuy nhiên, với chất xúc tác mới, các nhà nghiên cứu có thể đạt được năng suất một lần vượt qua 91%. Quá trình chuyển đổi diễn ra ở 500 - 600 độ C - cùng khoảng nhiệt độ với các quy trình sản xuất styren thông thường. Tuy nhiên, có một sự khác biệt lớn.

Yunfei Gao - đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Các kỹ thuật hiện tại đòi hỏi phải bơm một lượng hơi nước rất lớn vào lò phản ứng - nơi quá trình chuyển đổi diễn ra.

Kỹ thuật của chúng tôi không cần dùng hơi nước. Trong điều kiện thực tế, điều này làm giảm đáng kể mức năng lượng cần thiết để thực hiện chuyển đổi”.

Cụ thể, quá trình chuyển đổi kết hợp với chất xúc tác mới sử dụng ít hơn 82% năng lượng và giảm 79% lượng khí thải carbon dioxide.

Trong khi đó, Xing Zhu - đồng tác giả phát minh và là nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Côn Minh (KUST) nhận định, để sử dụng chất xúc tác mới, các nhà sản xuất styren cần áp dụng một kiểu lò phản ứng khác với hiện tại.

Các nhà sản xuất sẽ cần một loại tương tự như lò phản ứng CATOFIN.

“Chất xúc tác oxy hóa khử mới có bề mặt kali ferit cho giai đoạn xúc tác và một lõi oxit mangan canxi hỗn hợp để lưu trữ oxy tinh thể. Những chất xúc tác này đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp khác. Và, quy trình mới sẽ giúp tiết kiệm đáng kể chi phí”, nhà nghiên cứu này cho biết.

Các nhà nghiên cứu đã nhận được bằng sáng chế cho công nghệ mới.