新催化剂使苯乙烯制造更便宜，更环保

化学工程研究人员开发了一种新的催化剂，可以显着提高苯乙烯生产的产量，同时减少能源消耗和温室气体排放。

“苯乙烯是一种合成化学品，用于制造各种塑料，树脂和其他材料，”该书的通讯作者，北卡罗来纳州立大学的美铝化学工程教授李凡兴说。“由于它的广泛使用，我们很高兴能够开发出一种经济高效的技术，并将减少苯乙烯制造对环境的影响。”业内估计，到2023年，制造商每年将生产超过3300万吨的苯乙烯。

常规苯乙烯生产技术的单程收率约为54％。换句话说，每投入100单位原料，您就可以从每道工序中得到54单位苯乙烯。使用他们的新催化剂，研究人员能够达到91％的单次通过产率。

转换过程在500-600摄氏度下进行-与常规苯乙烯制造过程的温度范围相同。但是，有很大的不同。

“目前的技术要求将大量的蒸汽注入发生转化的反应器中，” NCState的博士后学者，有关该工作的论文的主要作者高云飞说。“我们的技术不需要蒸汽。实际上，这大大减少了执行转换所需的能量。”

具体而言，采用新型催化剂的转化过程能耗降低了82％，二氧化碳排放量降低了79％。

该论文的第一作者，昆明理工大学（KUST）的研究员朱兴说：“催化剂本身的工程设计使这些进步成为可能。”“新的氧化还原催化剂具有用于催化相的铁氧体钾表面和用于晶格储氧的混合钙锰氧化物核。”朱在NCState担任访问学者。

李说：“为了采用这种新型催化剂，苯乙烯制造商将需要采用与目前使用的反应器不同的反应器样式。”“他们将需要类似于CATOFIN反应堆的东®西。但是这些已经被广泛用于其他工业应用。新工艺所节省的成本应该是可观的。”

该论文“在循环氧化还原方案下为超高效苯乙烯生产量身定制的多功能催化剂”发表在《自然通讯》杂志上。该论文由NC State的Wang Xijun Wang，Vasudev Haribal，Lunchen Liu和Luke Neal合着。橡树岭国家实验室的包正宏和吴子立；和科大的王华

参考：朱星，高云飞，王希军，Vasudev Haribal，刘俊晨，卢克·尼尔，包正宏，吴自力，王华和樊兴“在循环氧化还原方案下量身定制的多功能催化剂，用于超高效苯乙烯生产”李，2021年2月26日，自然通讯.DOI：
10.1038 / s41467-021-21374-2

这项研究是在美国能源部根据RAPID授予DE-EE0007888-05-6的支持下完成的；国家科学基金会，授权号为1923468；以及NCState的Kenan工程技术与科学研究所。

研究人员已经获得了这项新技术的专利。