Pesquisadores da ExxonMobil e do Instituto de Química e Tecnologia e do Centro de Pesquisa da Universidade Politécnica de Valência e do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha (CSIC) desenvolveram um novo potencial para reduzir o consumo de energia e as emissões na síntese de etileno Materiais inovadores.
A tecnologia que combina esse material inovador com outros processos de separação pode reduzir a quantidade de energia necessária para separar o etileno em quase 25% no nível atual e reduzir as emissões de CO2 associadas. Os resultados deste estudo foram publicados em Ciência, Revista.
Os cientistas da ExxonMobil e da ITQ descobriram uma nova classe de materiais que são formados a partir de silicalite com uma estrutura única que pode ser usada para técnicas de separação de gases, como recuperação de etileno a partir de uma corrente de gás contendo etileno e etano. Os materiais microporosos, os zeólitos são comumente usados para catálise e adsorção em processos químicos. Pode ser separado com seletividade de alta eficiência à temperatura ambiente usando zeólito ITQ-55. Os resultados da análise também podem ser usados para desenvolver novos materiais que podem ser usados como Membranas ou adsorventes para diferentes aplicações de separação de gases no fabrico de produtos químicos.
"A destilação criogênica é o método atual de separação de etileno no modo comercial, um processo altamente intensivo em energia que pode reduzir significativamente o consumo de energia e as emissões associadas na produção de etileno se este novo material for utilizado na produção comercial. É outro bom exemplo de uma parceria entre a indústria e a academia com o objetivo de criar soluções que melhorem a eficiência energética e reduzam as emissões de carbono dos processos industriais. "- Vijay Swarup, Vice-Presidente, Pesquisa e Desenvolvimento, ExxonMobil Research & Engineering
Como o etileno é uma parte importante da fabricação de plásticos e produtos químicos de uso comum, uma tecnologia alternativa que separa o etileno do etano com baixo consumo de energia tornou-se uma área de pesquisa muito ativa. Embora os fabricantes de produtos químicos tenham sido atacados com adsorventes inovadores e separações Tecnologia, um grande número de alternativas à destilação criogênica foram avaliadas, mas a maioria das tecnologias alternativas foram limitadas por ineficiências e seletividade e os sorventes regenerados ficarão sem cortes se forem usados menos devido à presença de contaminantes Real.
Novo material ITQ-55, devido à sua estrutura flexível e porosa única, que tem o potencial de etileno separar selectivamente a partir de etano. O material novo a partir das unidades em forma de coração compostas de uma ligação de canal de grande flexibilidade, permitindo apenas por uma moléculas planas e etileno moléculas de óxido circulares é bloqueado. Portanto, inovadora apresenta um material flexível como peneiros moleculares.
'ITQ-55 é um material muito interessante, por causa do seu tamanho de poro, topologia, flexibilidade e composição química original para formar um material altamente estável, quimicamente inerte, que é capaz de adsorver e óxido de etileno foi removido por filtração. Nós esta descoberta foi animado e quero continuar a prosseguir a cooperação com a ExxonMobil '- ' pesquisa e CSIC investigação professor', co-autor Avelino Corma
Muito mais precisa ser feito antes de materiais de inovação comercial em larga escala estarem disponíveis e mais pesquisas se concentrarão em como incorporar materiais nas membranas de aplicações industriais, além de criar materiais avançados para separação de gás.
"A substituição final da destilação criogênica tem sido um desafio a longo prazo para nós e requer mais pesquisas e experimentação dentro e fora do laboratório, e nosso próximo passo será focar em uma melhor compreensão do potencial deste novo material zeolítico". - Gary Casty, chefe de catálise, pesquisa e engenharia da Keswick,
As necessidades de energia das plantas químicas globais são cerca de 8% da demanda global de energia e espera-se que essa demanda atinja 15% em 2040. A demanda por subprodutos petroquímicos, como materiais de construção, produtos de consumo, equipamentos eletrônicos, etc., à medida que a população e os padrões de vida do mundo melhoram Também aumentará. O objetivo da Exxon Mobil é melhorar o desempenho industrial para atender a crescente demanda global de energia, reduzindo o impacto no meio ambiente.