Novo avanço na produção direta de metano para a indústria petroquímica de etileno

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Produção direta de metano em eteno: um novo avanço na indústria petroquímica Chemical 707 News Network: 　　Mais de 30 anos de esforços na indústria química tornaram-se finalmente uma realidade – o gás natural com reservas abundantes e preços baixos pode ser directamente convertido em etileno, a maior matéria-prima química básica do mundo. 　　Recentemente, a American Siluria Technology Company (doravante denominada Siluria Company) realizou uma grande cerimônia de lançamento de sua planta piloto no Texas, tornando-se a primeira empresa no mundo a conseguir a conversão industrial direta em grande escala de gás natural em etileno. A nova rota poderá trazer grandes mudanças para a indústria do eteno, que tradicionalmente utiliza o petróleo como matéria-prima. 　　O "Santo Graal" na indústria química. Como matéria-prima industrial básica, o eteno ocupa posição importante na indústria petroquímica. A produção de etileno é uma medida * * Um dos símbolos importantes do nível de desenvolvimento da indústria petroquímica. 　　Com excepção da América do Norte e do Médio Oriente, a maior parte do mundo, incluindo o meu país * * e regiões utilizam nafta como matéria-prima e utilizam o método de craqueamento a vapor para produzir eteno. Este método não só consome muita energia, emite muitos gases de efeito estufa e tem um custo elevado, mas também requer a utilização de preciosos recursos petrolíferos porque as matérias-primas provêm do petróleo. 　　Para reduzir a dependência do petróleo, vários países têm realizado pesquisas sobre a produção de olefinas a partir do gás natural cujo principal componente é o metano. Existem duas rotas de produção de eteno a partir do gás natural: método direto e método indireto. Comparado com o longo e complicado processo do método indireto, o método direto pode converter metano em etileno em apenas uma etapa, o que tem alto valor econômico e é muito atraente. 　　No entanto, como a ativação seletiva e a conversão direcional do metano são um problema de classe mundial e são conhecidas como o "Santo Graal" de toda a comunidade química, desde a década de 1980 até o início deste século, a comunidade acadêmica não foi capaz de desenvolver um processo direto de metano em etileno industrialmente viável. 　　A chave para os avanços está nos catalisadores. Em 2010, a Siluria usou modelos biológicos de forma criativa para sintetizar com precisão catalisadores de nanofios, usou tecnologia de alto rendimento para selecionar a composição elementar mais adequada de um grande número de catalisadores candidatos e desenvolveu um catalisador industrialmente viável para a produção direta de etileno a partir do metano. 　　O catalisador pode catalisar eficientemente a conversão de metano em etileno a 200°C a 300°C inferior à temperatura operacional dos métodos tradicionais de craqueamento a vapor e a 5 a 10 pressões atmosféricas, e sua atividade é mais de 100 vezes maior que a dos catalisadores tradicionais. 　　O reator projetado pela Siluria está dividido em duas partes. Uma parte é usada para converter metano em etileno e etano, e a outra parte é usada para quebrar o subproduto etano em etileno. O calor necessário para a reação de craqueamento vem do calor liberado pela reação de conversão do metano. Este projeto permite que a alimentação do reator seja gás natural ou etano, maximizando ao mesmo tempo a economia de energia. 　　Promoção da estratégia de substituição do petróleo As vantagens técnicas do processo de produção direta de etileno de gás natural (doravante denominada nova rota) desenvolvido pela Siluria refletem-se principalmente em cinco aspectos: Comparado ao craqueamento tradicional da nafta para produção de eteno, apresenta baixo custo, menor emissão de gases de efeito estufa, economia de energia e alto valor econômico. ； O etileno pode ainda ser convertido em combustível líquido, aumentando ainda mais o valor económico de toda a rota. ； Os requisitos de matéria-prima não são rigorosos. O metano pode vir do gás natural ou da biomassa. A fonte de oxigênio pode ser oxigênio puro ou ar enriquecido com oxigênio, ar comprimido, etc. ； Podem ser utilizados equipamentos de produção de etileno e equipamentos de reciclagem existentes, com baixos custos de transformação. ； Rico em recursos de gás natural * * , tem um valor estratégico importante. 　　Além do seu impacto na indústria de olefinas, a nova rota também terá impacto na produção de combustíveis líquidos, incluindo gasolina, diesel e querosene de aviação. A Siluria também desenvolveu a tecnologia de conversão de etileno em combustível líquido, o que significa que existe uma rota adicional para produzir combustível líquido a partir do gás natural. Comparada com a rota atual baseada na síntese Fischer-Tropsch, a rota da Siluria não requer síntese Fischer-Tropsch de alta energia e pode economizar de 25% a 30% apenas em custos de investimento. 　　Tanto o etileno quanto os combustíveis líquidos são tradicionalmente produzidos tendo o petróleo como matéria-prima. A nova rota pode poupar preciosos recursos petrolíferos e fazer avançar a estratégia de substituição do petróleo. 　　Em junho de 2014, o Grupo Linde da Alemanha, o maior grupo mundial de gás e engenharia, chegou a um acordo de cooperação com a Siluria. As duas partes cooperarão no processo final de amplificação e verificação da tecnologia em uma planta piloto no Texas. De acordo com o acordo, ambas as partes otimizarão e integrarão suas respectivas tecnologias e soluções profissionais em um pacote de soluções. O Grupo Linde será responsável por autorizar o uso desta solução de pacote para a indústria petroquímica com a finalidade de transformar ou expandir plantas de eteno existentes ou construir novas plantas de eteno de classe mundial. A obra de licenciamento está prevista para começar no segundo semestre de 2015. 　　Em agosto de 2014, a Saudi Aramco, a principal empresa integrada de energia e química do mundo, investiu na Silúria e planejou assumir a liderança na implantação de novas rotas na Arábia Saudita. 　　Anteriormente, como a produção de etano no Médio Oriente era insuficiente para sustentar novas fábricas de etileno, as novas empresas eram forçadas a recorrer a matérias-primas de nafta de alto custo. 　　A nova rota da Siluria Company surgiu bem a tempo, atraindo rapidamente a atenção das empresas petroquímicas do Oriente Médio e tornando-se seu mercado potencial. 　　Não só no exterior, a nova rota também atraiu a atenção nos Estados Unidos. * * de atenção. Em março de 2014, o CEO da Siluria foi convidado a participar do "Fórum de Política Energética 2020" de alto nível e fazer um discurso. Foi a única empresa do setor de gás natural entre as empresas convidadas. Posteriormente, os executivos da Siluria foram convidados à Casa Branca para se reunirem com o Secretário de Energia dos EUA e outros * Os membros discutiram questões futuras de política energética nos Estados Unidos. 　　EUA * * Reconheceu o valor estratégico que a nova rota poderia ter para as suas indústrias energética e transformadora e está a considerar políticas para impulsionar o emprego e o desenvolvimento económico. 　　Aprendendo com a experiência, as matérias-primas de etileno do meu país são principalmente a nafta, que representa cerca de 65% do total de matérias-primas. 　　Anteriormente, com o forte aumento dos preços internacionais do petróleo bruto e a intensificação da contradição entre a oferta e a procura doméstica, a oferta de matérias-primas de olefinas era restrita, o que restringia o desenvolvimento da indústria do etileno. Estima-se que em 2015 o défice de etileno do meu país atingirá 13,7 milhões de toneladas. 　　Além disso, meu país tem o problema dos altos custos de produção de etileno e da baixa competitividade. Em 2013, o custo de produção de eteno no Oriente Médio foi de apenas US$ 100/ton, o custo de produção de eteno na América do Norte permaneceu basicamente em torno de US$ 300/ton, e o custo de produção de etileno no meu país foi superior a US$ 900/ton. 　　Portanto, é necessário que nosso país desenvolva novas rotas de produção de eteno. No domínio da produção directa de etileno a partir do gás natural, o meu país estabeleceu uma boa base de investigação, e instituições de investigação como a Academia Chinesa de Ciências e universidades mobilizaram fortes forças de investigação. 　　Portanto, recomenda-se que nosso país aprenda com a experiência bem-sucedida do desenvolvimento de metanol em olefinas no “Décimo Segundo Plano Quinquenal” e inclua pesquisas sobre a produção direta de etileno a partir do gás natural. * * “O plano de desenvolvimento relevante do 13º Plano Quinquenal está em andamento. Organizar instituições de investigação para realizar cooperação em I&D com empresas petroquímicas, promover a transformação dos resultados da investigação básica em produção industrial o mais rapidamente possível, quebrar o actual gargalo de fontes de matérias-primas na indústria do etileno, reduzir os custos de produção e aumentar a competitividade da indústria do etileno e das indústrias a jusante do meu país.