密歇根大学工程师团队开发出一种新型化学反应器系统，该技术能够利用页岩气高效生产丙烯，为化工原料供应提供新路径。这项研究成果已在《科学》期刊发表，有望在后石油经济时代降低化工生产成本。

丙烯是制造塑料、粘合剂、合成纤维及工业制品的重要化工原料，目前主要从原油精炼过程中副产品获得。随着能源结构向天然气和可再生能源转型，开发新的丙烯生产方式具有积极意义。页岩气中富含的丙烷成为替代原油制丙烯的潜在原料。

该研究通讯作者、密歇根大学化学工程教授苏尔约·利尼奇表示：“将丙烷经济地转化为丙烯非常困难。传统方法需要高温，但会生成固体积碳等副产物，损害催化剂并降低效率。”

新型反应器通过中空纤维膜管实现丙烷向丙烯和氢气的分离。反应过程中，氢气可穿透膜孔进入外层腔室，与精确控制的氧气混合燃烧，为反应提供所需热量。这种设计使系统能在更高丙烷压力下运行，避免有害化合物生成。

研究团队估算，采用该技术的年产50万吨丙烯工厂，相比现有以页岩气为原料的工艺，可节约高达2350万美元成本。该系统实现的氢气内部燃烧还可进一步降低运行费用。

这项丙烯生产技术为化工行业提供了一种可持续的原料解决方案，展现出从天然气直接生产高价值化学品的潜力。该技术的开发推进了化工制造过程的效率提升与成本优化。

更多信息： Rawan Almallahi 等人，《通过协同设计催化剂/膜系统克服丙烷脱氢的局限性》，《科学》(2024)。期刊信息： 科学