全球特種材料公司Alkegen推出一種高表面積、纖維基柔性催化劑載體FlexCat。該載體能最大限度增加催化劑表面積,在保持催化劑選擇性同時降低催化劑負載量,提高產(chǎn)品純度和產(chǎn)量,可用于丙烷脫氫制丙烯等石化反應(yīng)過程,具有一定的成本優(yōu)勢。
目前,使用傳統(tǒng)催化劑提高產(chǎn)品產(chǎn)量或收率的最佳方案是裝置擴能,由于需要額外的空間和基礎(chǔ)設(shè)施,成本通常高達上億美元。
石化工業(yè)通常采用氧化鋁作為催化劑載體,由于氧化鋁效率低、成本高以及易受反應(yīng)器床層中不均勻熱梯度影響,開發(fā)高效的高表面積催化劑載體尤為重要。
與傳統(tǒng)載體相比,F(xiàn)lexCat載體具有高達50倍的表面積,縮短了催化劑40%再生時間,改善了原料到催化劑表面?zhèn)髻|(zhì),反應(yīng)器更小,成本更低以及效率更高等特點。
催化劑載體創(chuàng)新目標(biāo)是開發(fā)新穎靈活載體,旨在助力催化劑在再生時間、焦炭以及產(chǎn)品產(chǎn)量、純度等方面實現(xiàn)顯著改善。
FlexCat是高鋁和高非晶態(tài)纖維載體材料,具有高內(nèi)表面積和清晰的表面微觀結(jié)構(gòu),可直接與銅、鉑、鈀、鎳、鐵等活性元素結(jié)合,有望為各種催化反應(yīng)(如氫氣生產(chǎn)、工業(yè)排放控制和傳統(tǒng)化工原料)提供更高的催化劑效率和產(chǎn)品產(chǎn)量。
與傳統(tǒng)載體相比,在溫度590 ℃、壓力0.2 MPa、重時空速(WHSV)8~16 h-1反應(yīng)條件下,F(xiàn)lexCat催化劑丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)性能強,提高了丙烯產(chǎn)量和反應(yīng)運行穩(wěn)定性。FlexCat載體可顯著提高催化劑選擇性(提高約50%),減少副產(chǎn)物和降低焦炭沉積(每個循環(huán)可減少80%焦炭沉積,長期效果更好)。降低焦炭沉積可以防止催化劑失活,延長催化劑使用壽命。測試表明,在10個周期內(nèi),丙烯產(chǎn)率增加75%。此外,在丙烷脫氫微管反應(yīng)器模擬系統(tǒng)中,副產(chǎn)物更少,再生時間更短。
FlexCat催化劑再生時間比傳統(tǒng)顆粒催化劑快40%,再生過程中FlexCat只需使用低于5%的氧氣燃燒多余焦炭。FlexCat催化劑可直接在現(xiàn)有裝置或新裝置中使用。