تولید کاتالیستی برای احیای مستقیم آهن و صنایع پتروشیمی

به گزارش می متالز، محمد هادی آقاعلی، فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «پیرولیز پاششی هم محلولی کاتالیست پایه نیکل ریفورمینگ گاز روی پایه اکسیدی» با بیان اینکه کشور ایران دارای دومین میزان ذخایر گازی در جهان است، گفت: استفاده از روش هایی که بتوان حداکثر بهره وری را از این منابع داشت، همواره مورد توجه بوده است.  

وی افزود: فرآیند ریفرمینگ گاز متان به صورت ساده استفاده از گاز متان و دی اکسید کربن برای تولید گاز هیدروژن و منوکسید کربن (گاز سنتز) است. 

این محقق خاطر نشان کرد: گاز سنتز در صنایع مختلفی همچون تولید محصولات پتروشیمی و صنایع متالورژیکی مثل احیای مستقیم آهن کاربرد فراوانی دارد، به طوریکه ایران دومین تولیدکننده آهن به روش مستقیم در دنیا است. همچنین فرآیند ریفرمینگ گاز متان منجر به حذف دو گاز گلخانه ای مهم در صنعت می شود.  

آقاعلی عنوان کرد: برای اینکه بازدهی فرآیند ریفرمینگ گاز متان حداکثر باشد، باید از کاتالیست هایی استفاده کرد که علاوه بر میزان بازدهی بالا، مقرون به صرفه هم باشند. 

وی اضافه کرد: به صورت معمول از کاتالیست های نیکل بر روی پایه آلومینا که به روش تلقیحی ساخته شده اند در صنعت استفاده می شود. روش پیرولیز پاششی یک روش تولید پودر مواد مختلف است که ویژگی های منحصر به فردی است. سرعت تولید بالا، سنتز ذرات همگن و یکسان با توزیع یکسان، امکان سنتز ذرات با مورفولوژی های مختلف از جمله مزایای این روش به شمار می رود. 

وی با تاکید بر اینکه در راستای اهمیت موضوع این پروژه را اجرایی کردیم، بیان کرد: در این پروژه، ذرات «ذرات نیکل خالص»، «نیکل آلومینا» و« ذرات اسپینل نیکل آلومینات» ساخته شد و در آخر موفق به تولید ذرات کاتالیست نیکل آلومینا با ویژگی های منحصر به فرد شدیم. 

وی در خصوص ویژگی های این کاتالیست گفت: کاتالیست‌های سنتز شده دارای توزیع یکسانی از ذرات ریز نیکل بر روی پایه آلومینا هستند که باعث افزایش فعالیت کاتالیست و همچنین افزایش طول عمر آن می شود.  

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه همچنین کاتالیست های سنتز شده قیمت بالایی ندارند و به لحاظ تولید صنعتی مقرون به صرفه هستند، گفت: همچنین در تحقیق حاضر بحث های زیادی در مورد مکانیزم های شکل گیری ذرات و همچنین بهبود فعالیت کاتالیستی انجام شده است.  

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: از کاتالیست ساخته شده و نتایج این طرح می‌توان در صنایع پتروشیمی و صنایع متالورژیکی مثل احیای مستقیم آهن بهره برد.  

وی یادآور شد: امیرحسین شهنازی، دانشجوی دکتری دانشگاه امیرکبیر در انجام این پروژه همکاری مستقیم داشته اند و در حال انجام ادامه کار بر روی مواد دیگری هستند.

محقق طرح با بیان اینکه در حال حاضر یک سری آزمون های تکمیلی به منظور شناخت بیشتر فرآیند در حال انجام است، گفت: در ادامه پروژه در حال تولید ساختارهای جدید همچون پرووسکایت ها هستیم تا بتوانیم ویژگی های رقابتی این نوع از مواد را نیز مورد بررسی قرار دهیم. از مهم ترین ویژگی های این طرح آسان بودن فرآیند و ارزان بودن خود فرآیند و مواد مصرفی آن است. همچنین این طرح قابلیت اجرا به صورت صنعتی را دارد.  

به گفته وی، استفاده از روش پیرولیز پاششی برای تولید ذرات اسپینل و استفاده از آن به عنوان کاتالیست ریفرمینگ گاز متان برای اولین بار در دنیا و ایران انجام شده است. 

آقاعلی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح، گفت: این طرح دارای ایده جدیدی است که از این روش برای ساخت کاتالیست ها کمتر استفاده شده است و می تواند ایده  مناسبی باشد. همچنین فرآیند تولید نسبتا ارزان است که برای انجام کارهای صنعتی مناسب است.  

وی با اشاره به کاربردهای پروژه، اظهار کرد: استفاده از کاتالیست های ریفرمینگ کاربرد زیادی در صنایع پتروشیمی و متالورژیکی دارد. با استفاده از این روش می توان کاتالیست های مورد نیاز صنایع دیگر را هم سنتز کرد. 

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، استاد راهنما و استاد مشاور این پروژه، دکتر صادق فیروزی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکترحامد ابوطالبی عضو هیئت علمی پژوهشگاه دانش های بنیادی بوده‌اند و امیرحسین شهنازی دانشجوی دکتری دانشگاه امیرکبیر نیز در انجام این پروژه همکاری داشته است.