Ethan-Dehydrogenierung zur Herstellung von Ethylen und Ethan-Oxid-Dehydrogenierung zur Herstellung von Ethylen
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Wie sieht es mit dem Markt für die Technologie zur Herstellung von Ethylen durch Ethan-(Oxidations-)Dehydrogenation aus? Laut den Unterlagen gab es um das Jahr 2000 herum viele Forschungsarbeiten im Inland, in letzter Zeit jedoch weniger entsprechende Berichte. Woran liegt das? Mögliche Ursachenanalyse: 1. Im Vergleich zur herkömmlichen Dampfspaltung gibt es keinen technischen Vorteil, z. B. ist weiterhin hohe Temperatur erforderlich? 2. Ist das thermodynamische Gleichgewicht bei niedrigen Temperaturen eingeschränkt, und ist die Entwicklung hochaktiver Katalysatoren schwierig? Weiß man nicht, ob es noch andere Gründe gibt?
Die Beschränkung der Katalysatoren für die Herstellung von Ethylen durch thermische Zersetzung und Wasserstoffabspaltung liegt darin, dass es bisher noch keine Katalysatoren gibt, die bei niedrigen Temperaturen eine hohe Aktivität aufweisen, gleichzeitig eine gute Selektivität haben, stabil sind und zudem gegen Kohlenstoffablagerungen widerstandsfähig sind； Die Oxidationsmethode erfordert keinen Katalysator. Der Vorteil liegt in dem geringen Energieverbrauch. Es handelt sich dabei um eine exotherme Reaktion – daher ist es nicht notwendig, übergesättigten Dampf zu verwenden, um den Gasdruck zu senken und so Probleme wie die Inaktivierung des Katalysators sowie Kohlenstoffablagerungen zu vermeiden. Man kann einfach Luft zuführen – im Verhältnis von nLuft:nEthan = 8:2 – bei einer Temperatur von 850 Grad Celsius und einer Verweildauer von 1,5 Sekunden. Unter diesen Bedingungen lässt sich eine Ethan-Umwandlungsrate von 92,2 % erreichen. Die Selektivität für Ethylen beträgt 63,2 %, während die Ausbeute an Ethylen 58,3 % beträgt. Welche Unternehmen über solche Anlagen verfügen, ist bisher unbekannt. Das muss wohl jemand Experte beantworten können!
:Handshake: Handshake: Handshake: Handshake: Handshake Derzeit gibt es noch keine bedeutenden Durchbrüche. Die Oxidation von Ethan durch CO2 zur Dehydrogenierung ist in der Wissenschaft ein großes Thema.
Es gibt noch eine weitere Art, nämlich die Sauerstoffoxidationsdehydrogenation. Zum Beispiel kann bei niedrigen Temperaturen eine gute Ethylenausbeute erzielt werden. An dieser Technologie wird bereits seit vielen Jahren geforscht – doch sie ist bis heute noch nicht industrialisiert worden. Wo liegt das Problem? Eins: Katalysator? Zwei: Das Problem der Explosionsgrenze?
Die Oxidationsdehydrogenierungsmethode wird bereits im Ausland angewandt. Dabei wird Luft in die Rohre des Ofens geleitet, wo sie mit Ethan reagiert – dadurch entstehen Ethylen und Wasser. Bei diesem Verfahren entsteht jedoch kein Wasserstoff. Deshalb ist der Preis für Wasserstoff im Inland sehr hoch. Im Ausland hingegen ist der Preis für Wasserstoff sehr gering, und außerdem steht eine große Menge an Wasserstoff zur Verfügung. Es wird gesagt, dass in den USA Wasserstoff normalerweise mit Erdgas vermischt wird. Vor allem verfügt China über keine nutzbaren Ethan-Ressourcen, wodurch eine solche Forschung wenig Sinn macht. Das könnte der Grund dafür sein, warum die Oxidationsmethode in China nicht angewandt wird!
Ich sehe in Ihrem letzten Kommentar, dass bei der thermischen Pyrolyse kein Wasserstoffprodukt entsteht? Ist das so? Es muss an der Oxidationsmethode liegen – es fehlt wohl Wasserstoff
Je nach Selektivität der Rohstoffe und Produkte sowie dem Produktionsverfahren wählen inländische Raffinerien im Allgemeinen die Methode der thermischen Zersetzung zur Herstellung von Ethylen.