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德国成功用纳米反应器生产汽油

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-16浏览次数:1802

瑞士Scherrer研究所和苏黎世联邦理工学院在早期的德国技术基础上成功开发了一个微化学反应器。有了这个反应堆,人们可以更环保,更经济地生产汽油和柴油。反应器仅由几纳米的沸石晶体组成。研究人员改变了晶体结构并分两步生产燃料。

通过工业方法生产燃料早已可用。早在1925年,德国化学家Franz Fischer和Hans Topssey就开始使用合成气体如一氧化碳和氢气生产汽油和柴油等碳氢化合物。最初希望合成气是由德国富含煤炭生产的,后来主要以天然气为原料,但木材,污泥或农作物秸秆将在未来取代这一功能。

这种Fischer-Tropsch方法长期以来一直在工业中进行测试,生产燃料的成本比石油生产的传统燃料昂贵得多。如果可以制造多功能反应器以进行若干必要的转化步骤,则可以大大降低该方法的成本。但是,每个转化步骤都需要一个单独的反应器,这无疑会增加制造成本。

新开发的纳米反应器现在只需要执行Fischer-Tropsch工艺的两个步骤,每个步骤都需要一个单独的反应器。第一反应器进行第一步,将合成气转化为各种烃,其也具有汽油组成。第一步还产生了不受欢迎的长链烃,它们也存在于燃料油中。为了增加最终产物中较高价值的短链烃组分,必须进行第二步,即裂解。切割中不希望的长链分子将分解成短链分子。这是新型纳米反应器中的重要一步。

为了制造这种纳米反应器,科学家们使用了沸石的纳米晶体。沸石的晶体结构具有许多相同尺寸的孔,这些孔提供化学反应性表面并提高反应器的效率。因为所有的孔都具有几乎相同的尺寸,所以沸石反应器可以像筛子一样工作。均匀的孔径将产品限制在通过孔的分子水平。

这种新型纳米反应器能够完成费 - 托工艺的两个步骤,不是由于沸石的天然特性,而是由于实验室的变化。科学家用蚀刻剂蚀刻穿孔沸石晶体并将钴纳米颗粒置于这些空腔中。这些钴颗粒在工业上用作催化剂,催化剂也用于Fischer-Topsi方法以促进第一步转化。处理。在裂解过程中,纳米反应器也使用这种化学处理,即溶剂在沸石的孔中产生一些化学反应,催化长链烃分解成短链相应的物质。它开裂了。