science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers vinden goedkoper, minder energie-intensieve manier om ethyleen te zuiveren

Rasika Dias, UTA onderscheiden universiteitshoogleraar chemie en biochemie Credit:UTA

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington hebben een voorlopige octrooiaanvraag ingediend op een nieuwe koperverbinding die kan worden gebruikt om ethyleen te zuiveren voor gebruik als grondstof bij de productie van kunststoffen zoals polyethyleen of PVC, evenals andere industriële verbindingen.

Ethyleen wordt geproduceerd uit ruwe olie, maar wordt meestal verkregen als een mengsel dat ethaan bevat. Productieprocessen waarbij ethyleen wordt gebruikt, vereisen meestal zuivere, of 99,9 procent, ethyleen grondstof.

"Bestaande technologieën om ethyleen en ethaan te scheiden, verbruiken enorme hoeveelheden energie en vereisen hoge kapitaalinvesteringen, " zei Rasika Dias, UTA onderscheiden universiteitshoogleraar chemie en biochemie.

"Onze nieuwe technologie maakt gebruik van een koperverbinding die selectief ethyleen in vaste toestand kan absorberen, ethaan weglaten, met de minimale hoeveelheid energie die vrijkomt, " hij voegde toe.

Ethyleenabsorptie door het nieuw ontdekte kopercomplex is gemakkelijk omkeerbaar, zodat het geabsorbeerde ethyleen vervolgens kan worden vrijgegeven en teruggewonnen met behulp van milde temperatuur- of drukveranderingen, resulterend in de regeneratie van het uitgangskopercomplex, die meerdere keren kan worden hergebruikt.

"Als resultaat, onze nieuwe technologie is zowel zeer duurzaam als zeer energiezuinig, en zou een echte doorbraak kunnen betekenen in de scheiding van olefinen zoals ethyleen en propyleen uit paraffines, die momenteel goed is voor 0,3 procent van het wereldwijde energieverbruik, ongeveer gelijk aan het jaarlijkse energieverbruik van Singapore, ' zei Dias.

De onderzoekers hebben hun nieuwe technologie gerapporteerd in het internationale tijdschrift Angewandte Chemie , in het artikel "Lage netto adsorptiewarmte van ethyleen bereikt door grote structurele herschikking in vaste toestand van een afzonderlijk kopercomplex." Het artikel beschrijft hoe het vrijkomen van een zeer laag warmteniveau tijdens het absorptieproces het resultaat is van de begeleidende structurele herschikking van het kopercomplex bij blootstelling aan ethyleen.

Fred MacDonnell, UTA leerstoel scheikunde en biochemie, feliciteerde Dias met de ontwikkeling van deze nieuwe technologie.

"Dr. Dias en zijn collega's zijn de uitdaging aangegaan om een ​​van de meest relevante chemische scheidingen te verbeteren, en één die nodig is voor meerdere industriële processen en de productie van producten die in ons dagelijks leven worden gebruikt, "Zei MacDonnell. "Dit kan zeer belangrijke gevolgen hebben voor de kosten die gepaard gaan met het produceren van deze goederen, en ook de impact op het milieu radicaal verbeteren door de warmteafgifte aan de atmosfeer te verminderen."