مروری بر کاتالیزور های فرایند هیدروژن زدایی پروپان: توسعه کاتالیزور، شیمی و چالشها

موضوع تحقیق تولید پروپیلن به دلیل فرآورده­ و مشتقات با ارزشی مانند پلیمرها، حلال ها، رنگ ها و ...  بسیار حائز اهمیت است و یکی از مهم ترین بلوک های سازنده در صنعت شیمیایی است. فرآیندهای شکست حراتی و شکست کاتالیستی علاوه بر محدودیت های گزینش پذیری پایین، مصرف بالای انرژی و انتشار قابل توجهCO۲ ، نمی تواند تقاضای رو به افزایش پروپیلن را برآورده کنند. در چند دهه اخیر هیدروژن­زدایی از آلکان­های سبک، به دلیل بازده بالای پروپیلن، ایمنی و هزینه عملیاتی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. کاتالیست­های Pt-Sn و CrOx که به طور گسترده در فرآیند هیدروژن زدایی پروپان(PDH)  مورد استفاده قرار می­گیرند، فعالیت هیدروژن زدایی و گزینش پذیری مطلوبی دارند؛ با این حال محدودیت های قیمت، غیر فعال شدن و مشکلات زیست محیطی جدی دارند و محققان را به بهبود پایداری در برابر کک، تف­جوشی کاتالیست های Pt و یافتن کاتالیزورهای جدید و طرفدار محیط زیست سوق داده است. روش تحقیق یکی از مسائل چالش برانگیز در فرآیند PDH دستیابی کاتالیست مناسب است. راهکارهای متعددی از جمله اصلاح پایه و معرفی مواد افزودنی برای تقویت عملکرد کاتالیستی و غلبه بر مشکلات و افزایش پایداری مقاوم کاتالیست های پلاتین و کروم پیشنهاد شده است. درک رابطه ساختار - عملکرد کاتالیست ها در طول واکنش PDH برای دستیابی به نوآوری در کاتالیست­های جدید با کارایی بالا ضروری است. نتایج اصلی این پژوهش با هدف معرفی ویژگی های واکنش هیدروژن زدایی، پیشرفت ایجاد شده در توسعه کاتالیست و چالش های موجود درک عمیقی از مکانیسم واکنش و نقش آن در توسعه و جهت های آتی کاتالیست برای توسعه کاربردی و صنعتی ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

Propane Dehydrogenation ، Propylene ، Olefin ، Cr-based catalysts ، Pt-based catalysts ، هیدروژن زدایی پروپان ، پروپیلن ، اولفین ، کاتالیست مبتنی بر کروم ، کاتالیست مبتنی بر پلاتین