تولید نسل جدید کاتالیست در پتروشیمی شازند، با تحقیقات انجام شده در واحد پژوهش و فناوری شرکت پتروشیمی شازند در رابطه با تولید نسل جدید کاتالیست دیمریزاسیون اتیلن، فرایند تولید محصول بوتن-۱ و کاهش فولینگ (رسوب پلیمر) در راکتور واحد صنعتی پتروشیمی شازند بهبود پیدا کرد.
به گزارش وقایعنیوز به نقل از روابط عمومی و امور بینالملل شرکت پتروشیمی شازند، در راستای بهسازی فرایندهای تولید از یکسو و تلاش برای انجام فعالیتهای با بهرهوری بالاتر از سوی دیگر، واحد پزوهش و فناوری پتروشیمی شازند پروژههای متعددی تعریف کرده است.
یکی از پروژهها که در ارتباط با واحد بوتن-۱ انجام شده تولید نسل جدید کاتالیست هموژنی دیمریزاسیون اتیلن موسوم به ARC2 میباشد. از مزایای اصلی این کاتالیست بر اساس نتایج تستهای صنعتی میتوان به کاهش مصرف کاتالیست و به دنبال آن کاهش مصرف کوکاتالیست تری اتیل آلومینیوم (TEA) به واسطه افزایش فعالیت و راندمان واکنش، افزایش کارکرد مبدلهای داخل لوپ و تمیزکاری راحت تر آنها، افزایش مدت زمان کارکرد توزیع کننده راکتور و کاهش میزان ضایعات کاتالیست (Spent Catalyst) اشاره کرد.
به طور کلی، تشکیل پلیمر در راکتور صنعتی و مبدلهای لوپ واکنش واحد بوتن-۱ باعث ایجاد فولینگ (رسوب پلیمر) و کاهش نرخ بهرهوری (productivity) و همچنین کاهش مدت زمان کارکرد توزیع کننده(distributor) و گاهی از اوقات توقف زودهنگام راکتور صنعتی و نهایتاً از سرویس خارج شدن واحد مربوطه میشود. این مشکلات به علت ماهیت پلیمرزا بودن کاتالیست هموژنی تیتانیومی دیمریزاسیون اتیلن در فرایند آلفابوتل(Alphabutol) ایجاد میشوند.
بنابراین جهت افزایش فعالیت واکنش، افزایش انتخاب پذیری و کاهش پلیمر و فولینگ، سیستم کاتالیستی مورد نظر نیاز به اصلاح و ارتقا دارد. همانطور که اشاره شد در يک پروژه تحقیقاتی جدید اثر افزودنیهای مختلف هم از نوع اصلاح کننده و هم از نوع پروموتر در نسبتهای مولی مختلف به کاتالیست بر روی راندمان واکنش بررسی شد.
نتایج تحقیقات و آزمایشات مربوطه در قالب یک اختراع با عنوان “بهبود عملکرد کاتالیست هموژنی بوتن-۱ با استفاده از اصلاح کننده ۱و۴-دی اکسان” به شماره ۸۵۹۷۱ به مالکیت شرکت پتروشیمی شازند به ثبت رسید.
همچنین مقالات متنوعی در مجلات ISI و ISC و کنفرانسهای معتبر بینالمللی و ملی در این زمینه منتشر شده است که یکی از مقالات مذکور متعلق به آقای مهندس سید حامد مهدویانی، رئیس پژوهشهای شیمیایی و آقای دکتر سودبر، رئیس پژوهشهای پلیمری شرکت پتروشیمی شازند با عنوان “Selective ethylene dimerization toward 1-butene by a new highly efficient catalyst system and determination of its optimum operating conditions in a büchi reactor” در مجله International Journal of Chemical Engineering and Applications در سال ۲۰۱۰ به چاپ رسیده که تا کنون در ۱۷ مقاله مجلاتISI ، مقالات کنفرانس و وبسایتهای علمی مورد ارجاع واقع شده است.
یکی از این ارجاعات به مقاله مذکور مربوط به پتنت آمریکایی به شماره US10,035,740 B2 منتشر شده در جولای ۲۰۱۸(Jul. ۳۱, ۲۰۱۸) متعلق به شرکت پتروشیمی تگزاس بوده که در صفحه اول آن به اسم آقای سید حامد مهدویانی اشاره شده است. شرکت پتروشیمی تگزاس که از سال ۲۰۱۰ میلادی با نام TPC Group LLC شناخته میشود یکی از بزرگترین تولیدکنندگان مشتقات برش C4 و زنجیره ارزش آن نظیر بوتن-۱ (Butene-1)، ایزوبوتیلن (Isobutylene)، بوتادین (Butadiene)، پلی ایزوبوتیلن (Polyisobutylene) میباشد و در جهان دارنده تکنولوژی (صاحب لیسانس) نیز محسوب میشود. این شرکت به همراه شرکتهای Evonik Industries (Germany and Belgium) و Petrokemya (Saudi Arabia) بوتن-۱ را از تقطیر رافینیت ۲ (Raffinate-2) محصول MTBE تولید میکنند.
در مقاله مذکور که با نام واحد پژوهش و فناوری پتروشیمی شازند (اراک) منتشر شده یک سیستم کاتالیستی هموژنی با راندمان مطلوب جهت تولید بوتن-۱ در واکنش دیمریزاسیون اتیلن معرفی شده است.
نتایج نشان داد با افزودن پروموتر جدید ۱و۲-دی کلرواتان (EDC) در نسبتهای مولی مختلف به سیستم کاتالیستی Ti(OBu)4/THF/TEA فعالیت و انتخاب پذیری واکنش به سمت بوتن-۱ افزایش و میزان پلیمر تولیدی به عنوان by-product تا حدودی کاهش یافت. علاوه بر آن، اثر پارامترهای عملیاتی مختلف نظیر دمای واکنش، فشار اتیلن، نسبت مولی کوکاتالیست به کاتالیست و نسبت مولی اصلاح کننده به کاتالیست بررسی و نقاط بهینه بدست آمدند. درصد تبدیل اتیلن و انتخاب پذیری نسبت به بوتن-۱ بر اساس حجم گاز اتیلن ورودی به راکتور (اندازه گیری شده با MFC)، مقدار اتیلن واکنش نداده و درصدهای وزنی بدست آمده از آنالیز GC محصولات فاز گاز و مایع محاسبه شده اند. آزمایشات در یک راكتور ۱ ليتري فشاری دو جداره مدل Büchi زنگ نزن مجهز به همزن الكتريكي، ترموكوپل، سنسور فشار، rupture disc، حمام سیرکولاتور و دستگاه BDS MC جهت ثبت تغييرات دما، فشار و دور همزن انجام شده که جهت کنترل دما از یک سیال خنک کن استفاده شده است.
از دیدگاه تکنولوژی، شرکت IFP/Axens فرانسه به عنوان لایسنسور فرایند دیمریزاسیون اتیلن، کاتالیست جدیدی با مشخصات محرمانه که اصلاح شده کاتالیست قبلی بوده و باعث افزایش ظرفیت تولید، کاهش هزینههای عملیاتی و افزایش انتخاب پذیری و بازدهی واکنش شده است را در سال ۲۰۱۵ در کاتالوگ محصولاتش معرفی کرده است.
شرکت SABIC عربستان نیز کاتالیستSABCAT1 را توسعه داده است. همچنین شرکتAramco Technologies عربستان و Sumitomo Chemical ژاپن در سال ۲۰۲۱ از فناوری عامل ضد رسوب (AFATM) جهت کاهش قابل ملاحظه رسوب پلیمری نامطلوب در واحدهای بوتن-۱ دارای تکنولوژی آلفابوتل استفاده کرده اند. طبق فناوری مربوطه که به صورت مشترک توسط شرکتهای مذکور توسعه داده شده، در واحدهای صنعتی مورد استفاده از این فناوری، به دلیل تشکیل سطوح پایین تر رسوب، افزایش تولید محصول و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری تجهیزات فرایندی را در پی داشته که پیشرفتی واقعی در سودآوری فراهم آورده است.
شایان ذکر است تولید کاتالیست ارتقا یافته ARC1 (ARC2) نیز با حفظ محرمانگی و مالکیت معنوی آن حاصل مطالعات و بررسیهای صورت گرفته مشابه مقاله مذکور است.
آقای سید حامد مهدویانی دارنده ۲۵ مقاله منتشر شده در مجلاتISI ، ISC، علمی-پژوهشی کنفرانسهای ملی و بینالمللی، یک book chapter در کتاب IAENG Transactions on Engineering Technologies منتشر شده توسط Springer (Netherlands) میباشد. وی عضو کمیته داوری و علمی (Technical Program Committee) بیش از ۱۵ کنفرانس مشهور و معتبر بینالمللی مرتبط با شیمی، کاتالیست و مهندسی شیمی نظیر Advanced Chemistry 2018 فرانسه، SIPS2018 برزیل، Biopolymer 2018آلمان، NEFES 2018 چین، MSAM2018 چین، CSME2018 چین، Analytical Chemistry 2019انگلستان، ICC 2019چین، ICCEC 2019آمریکا و مجله تخصصی Applied Catalysis A: General بوده و در جشنوارههای ملی در زمینه نفت، گاز و پتروشیمی حائز رتبه برتر شده است. سایر مقالات وی نیز در مجلات انتشارات Elsevier و دیگر انتشارات رفرنس شده اند.
Saturday, 1 June , 2024