エタンの部分酸化によるエチレンに対する高い選択性
1Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA. Departmento di Chemica Industriale e Ingegneria Chemica, Politechnico di Milano, Milan, Italy.
Science (New York, N.Y.)
|July 31, 1999
まとめ
プラチナ・チンの触媒によるエタンの部分酸化過程で水素を加えると,高い変換率 (>70%) で高いエチレン選択性 (>85%) が達成されます. この方法は,爆発性混合物を避け,COやCO2などの望ましくない副産物を最小限に抑えることができます.
科学分野:
- 化学工学化学工学とは
- カタリシス カタリシス カタリシス
- 酸化反応は,酸化反応によるものです.
背景:
- エチレン生産は主にエネルギー密集型蒸気クラッキングに依存しています.
- エタンのエチレンへの選択的酸化は,COとCO2を形成する競合する反応のために困難です.
- 高温反応は通常,均衡産物を好み,エチレン (非均衡産物) を高収量で入手するのが困難になる.
研究 の 目的:
- エタンの部分酸化からエチレンを生産するための高度に選択的なプロセスを開発する.
- プラチナ・チンの触媒を介してエタンの酸化に対する水素添加の効果を調査する.
- 蒸気クラッキングの代替手段として,この方法の可能性を調査する.
主な方法:
- 950°Cのプラチナ・チンの触媒を用いたエタンの部分酸化.
- 大量の水素 (H2) をエタン/酸素反応混合物に添加する.
- 温度,接触時間 (約) を含む反応パラメータの制御 10−3秒),および反応剤比.
主要な成果:
- 70%以上のエタンの変換でエチレンに対する85%以上の選択性を達成しました.
- 炭素一酸化物 (CO) と二酸化炭素 (CO2) の生成を大幅に抑制し,その生産量を20%から5%に削減しました.
- 爆発性の高いH2/O2混合物をエタンの存在で使用したにもかかわらず,炎や爆発は観察されなかった.
結論:
- Pt-Sn触媒を介してエタンの部分酸化に水素を追加することは,選択的なエチレン生産のための非常に効果的な方法です.
- このプロセスは安全に動作し,消費されるよりも多くの水素を生成し,リサイクル可能なシステムを可能にします.
- この触媒的アプローチは,産業用エチレン合成のための従来の蒸気クラッキングを代替するための大きな希望を示しています.
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