تولید کاتالیست های فعال و پایدار مورد استفاده در چرخه تولید آمونیاک، متانول و آهن اسفنجی

با توجه به افزایش ظرفیت اسمی تولید متانول و آمونیاک در کشور به 13/8 و 7/1 میلیون تن در سال 1399 نیاز به کاتالیستهای مورداستفاده در چرخه تولید این محصولات رو به افزایش می باشد. در حال حاظر مجموع ظرفیت نصب شده کاتالیستهای مورد استفاده در تولیداین دو محصول شامل کاتالیستهای پیش ریفرمینگ، ریفرمینگ اولیه و ثانویه، ریفرمینگ خودگرمایشی، انتقال آب-گاز دما بالا و پایین، متانسازی و سنتز متانول به همراه کاتالیستهای مورد استفاده در واحدهای احیا مستقیم آهن بالغ بر 9170 تن می باشد که با احتساب طول عمراین کاتالیستها ظرفیت مصرفی بالغ بر 1840 تن در سال مورد نیاز است. با راه اندازی واحدهای جدید در سال جاری این ظرفیت به 3800تن در سال افزایش خواهد یافت. بر این اساس بومی سازی ساخت این کاتالیستها امری اجتناب ناپذیر می نماید. در میان گاز سنتز که مخلوطهیدروژن و کربن منوکسید می باشد به عنوان خوراک خام صنایع پالایشگاهی، پتروشیمی و به عنوان گاز احیا کننده در صنایع فولادسازیاز اهمیت بالایی برخوردار می باشد. ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب متداولترین روش تولید گاز سنتز می باشد. در این فرایند از یککاتالیست بر مبنای نیکل بر روی پایه های سرامیکی از قبیل اکسید آلومینیوم، آلومینات کلسیم و آلومینات منیزیم استفاده می شود. با توجهبه آنکه مهمترین چالش در زمینه کاتالیستهای ریفرمینگ غیرفعال شدن این کاتالیستها در اثر تشکیل کربن و کلوخه شدن در دمای بالا میباشد، لذا ساخت کاتالیستهای ریفرمینگ با بخار آب با مقاومت بالا در برابر این عوامل غیرفعال شدن از اهمیت بالایی برخوردار است. واکنشریفرمینگ با بخار آب و همچنین واکنش تشکیل کربن از جمله واکنشهای حساس به ساختار بوده و خصوصیات ساختاری کاتالیست از جملهسطح ویژه و اندازه کریستالی جزء فعال تاثیرگذار بر فعالیت کاتالیست و سرعت تشکیل کربن است. از طرف دیگر خصوصیات بازی کاتالیستسبب افزایش ظرفیت جذب دی اکسید کربن بر روی سطح پایه کاتالیست گردیده و احتمال تشکیل کربن ناشی از واکنش بودوارد را کاهشمی دهد. در این ارائه به بررسی کاتالیستهای مورد استفاده در چرخه تولید گاز سنتز و هیدروژن در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی پرداختهشده و به عنوان مطالعه موردی کاتالیستهای ریفرمینگ با بخار آب به عنوان اولین کاتالیست تجاری شده در کشور مورد بررسی قرار می گیرد.