توسعه کاتالیست‌های نانوساختار در صنایع نفت و پتروشیمی ایران

به گزارش انرژی خبر؛ کاتالیست‌ها به عنوان مواد کلیدی در فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمیایی شناخته می‌شوند و تأثیر آن‌ها بر کیفیت محصولات، بازده واکنش‌های شیمیایی و هزینه‌های عملیاتی بسیار حائز اهمیت است. آلومینا یا اکسید آلومینیوم به دلیل پایداری شیمیایی و حرارتی، یکی از مواد پرکاربرد در تولید کاتالیست‌های صنعتی به شمار می‌آید. استفاده از فناوری نانو در تولید این مواد، کنترل دقیق‌تری بر اندازه ذرات و ساختار آن‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد. کاهش ابعاد ذرات و افزایش سطح ویژه، در صورت طراحی مناسب ساختار کاتالیست می‌تواند به بهبود دسترسی به نقاط فعال و ارتقای عملکرد آن در برخی واکنش‌های صنعتی منجر شود.

طبق گزارش‌های صنعتی منتشرشده، تعدادی از شرکت‌های ایرانی در سال‌های اخیر اقدام به تولید پودرهای آلومینای نانوساختار و کاتالیست‌های مرتبط با صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کرده‌اند. یکی از این شرکت‌ها به تولید پودر آلومینای نانوساختار با فاز غالب گاما پرداخته و علاوه بر تأمین ماده اولیه، کاتالیست‌هایی برای کاربردهای صنعتی را توسعه داده است. این کاتالیست‌ها در فرآیندهای گوگردزدایی، اکسی‌کلراسیون و دهیدروژناسیون کاربرد دارند.

شرکت دیگری نیز در زمینه تولید کاتالیست‌های مورد استفاده در فرآیند نفتا ریفورمینگ فعالیت می‌کند؛ فرآیندی که در زنجیره پالایش نفت و تولید بنزین با کیفیت بالاتر اهمیت دارد و کاتالیست‌های آن در واکنش‌های تشکیل ترکیبات آروماتیک و دهیدروژناسیون نقش اساسی ایفا می‌کنند.

کاتالیست‌های مورد استفاده در صنایع نفت و پتروشیمی به عنوان مواد راهبردی شناخته می‌شوند و وابستگی به منابع خارجی می‌تواند تأمین آن‌ها را با چالش‌هایی مواجه کند. بنابراین، توسعه توان تولید داخلی این محصولات از نظر استمرار فعالیت واحدهای صنعتی و کاهش نیاز به واردات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

نمونه‌ای از همکاری فناوران شرکت‌های دانش‌بنیان با پتروشیمی آبادان، نشان‌دهنده استفاده از کاتالیست تولید داخل است. پتروشیمی آبادان به دلیل چالش‌هایی در تأمین کاتالیست، از محصولات این شرکت بهره‌برداری کرده و این امر امکان تأمین داخلی بخشی از نیازها را فراهم کرده است. بهبود کیفیت محصولات، کاهش وابستگی به منابع خارجی و صرفه‌جویی ارزی از جمله دستاوردهای این همکاری محسوب می‌شود.

در واکنش‌های شیمیایی، سطح تماس مواد واکنش‌دهنده با کاتالیست یکی از عوامل مؤثر بر عملکرد آن است. ساختارهای نانوساختار به دلیل نسبت بالاتر سطح به حجم، ظرفیت بالاتری برای ایجاد سطح فعال دارند؛ اما عملکرد نهایی به ویژگی‌های ساختاری، ترکیب شیمیایی، شرایط عملیاتی و نوع واکنش نیز بستگی دارد. کاتالیست‌های پایه آلومینا در فرآیندهای مختلف پالایشگاهی و پتروشیمیایی، از جمله گوگردزدایی، ایزومریزاسیون، دهیدروژناسیون و نفتا ریفورمینگ کاربرد دارند. توسعه داخلی این محصولات می‌تواند به تسهیل دسترسی صنایع به کاتالیست‌های متناسب با نیازهای فرآیندی کمک کند و دانش فنی بومی را در بخش‌های مختلف زنجیره پالایش و پتروشیمی گسترش دهد.

گسترش تولید کاتالیست‌های نانوساختار، علاوه بر کاهش وابستگی به واردات، می‌تواند به توسعه زنجیره ارزش فناوری نانو، افزایش ظرفیت تولید شرکت‌های فناور و ایجاد فرصت‌های شغلی تخصصی یاری رساند. افزایش سفارش‌های صنعتی و توسعه همکاری با مصرف‌کنندگان داخلی نیز از عواملی است که می‌تواند زمینه سرمایه‌گذاری بیشتر در این حوزه را فراهم کند. با این حال، توسعه بازار صادراتی این محصولات به عواملی چون اثبات عملکرد در مقیاس صنعتی، رقابت‌پذیری قیمت، استمرار کیفیت، دریافت تأییدیه‌های فنی و دسترسی به بازارهای هدف وابسته است. بنابراین، ارزیابی ظرفیت صادراتی کاتالیست‌های ایرانی نیازمند توجه به میزان تولید، سوابق بهره‌برداری صنعتی و قراردادهای فروش خارجی است.

بر اساس آمارهای ارائه‌شده، ارزش بازار جهانی کاتالیست‌های صنعتی در سال ۲۰۱۰ حدود ۲۱ میلیارد دلار بوده و برای سال ۲۰۲۶ به رقمی بالغ بر ۲۶ میلیارد دلار پیش‌بینی شده است. همچنین، ارزش بازار کاتالیست‌های پالایشگاهی در سال ۲۰۱۹ حدود چهار میلیارد دلار اعلام گردیده است. توسعه تولید کاتالیست‌های پایه آلومینا با فناوری نانو، نمونه‌ای از پیوند توانمندی فناورانه داخلی با نیاز صنایع بزرگ کشور است. تداوم این مسیر، در کنار ارزیابی فنی محصولات در شرایط واقعی بهره‌برداری و ارائه داده‌های مستند از عملکرد آن‌ها، می‌تواند به تقویت جایگاه تولیدکنندگان داخلی در زنجیره تأمین صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کمک کند.

انتهای پیام