سالانه حدود 34 میلیون تن پلی وینیل کلراید (PVC) تولید می شود که تولید آن مقرون به صرفه است و دارای کاربردهای متعددی است: ساختمان و ساخت و ساز، بسته بندی، قطعات خودرو، الکترونیک، دستگاه های پزشکی و موارد دیگر.

محصولات جانبی PVC می توانند سمی و حذف و دفع آنها هزینه بر باشد. این محصولات جانبی کلردار ناخواسته در طی کراکینگ اتیلن دی کلرید (EDC) به مونومر وینیل کلرید (VCM) - ماده خام برای تولید PVC  - و اسید هیدروکلریک (HCI) تشکیل می شوند.

با این حال، خبرهای خوبی برای رفع این چالش وجود دارد و یک رویکرد اقتصادی و سازگار با محیط زیست برای تولید PVC امکان پذیر است.

فناوری هیدروژناسیون

فناوری هیدروژناسیون به عنوان راه حلی برای این مشکل معرفی می شود. با استفاده از این فناوری می توان از  تولید حدود 860 تن محصولات جانبی کلردار سمی در تولید300 کیلو تن  VCM در سال جلوگیری کرد. علاوه بر این، هنگامی که هیدروژناسیون انتخابی C2H2 به اتیلن (C2H4) در جریان های بازیافت HCl با کاتالیزورهای بستر ثابت در سراسر فرآیند VCM همراه می شود، می توان از محصولات جانبی نامطلوب اجتناب کرد و مواد خام با ارزش را  به فرآیند بازگرداند.

Evonik در 40 سال گذشته کاتالیزورهای هیدروژناسیون استیلن به اتیلن را در جریان بازیافت HCl در کارخانه های VCM تولید کرده است. کاتالیزورهای هیدروژناسیون VCM توسط Evonik بر اساس دانش اختصاصی تولید می شود. این کاتالیزورها برای واحدهای هیدروژناسیون به عنوان بخشی از راکتورهای سنتز VCM بستر سیال و بستر ثابت مناسب هستند. کاتالیزورهای هیدروژناسیون با موفقیت با بالاترین عملکرد در تمام فناوری‌های فرآیند VCM موجود، مانند Vinnolit، Oxyvinyls، INEOS، Mitsui و Solvay استفاده شده‌اند.

کاتالیزور متناسب با فرآیند هیدروژناسیون

کاتالیزورهای اختصاصی Noblyst E39 که توسط Evonik با همکاری Vinnolit GmbH & Co. KG توسعه یافته اند، در ارائه کاتالیزورهای متناسب با فرآیند هیدروژناسیون پیشرو هستند و در کارخانه های تجاری Vinnolit آزمایش و مورد استفاده قرار گرفتند.

مجموعه ای از کاتالیزورهای پالادیوم روی کریستال سیلیکا به طور خاص برای هیدروژناسیون انتخابی استیلن به اتیلن در فرآیند تولید VCM، بهبود گزینش پذیری دی کلرید اتان و به حداقل رساندن تشکیل محصول جانبی در مرحله اکسی کلریناسیون طراحی شده اند. 

اجرای واحد هیدروژناسیون و جلوگیری از رسیدن استیلن به راکتور اکسی کلریناسیون از تشکیل محصول جانبی کلردار جلوگیری می کند. استیلن به ترکیبات با نقطه جوش پایین مانند دی یا تری کلرواتان و ترکیبات با نقطه جوش بالا مانند تتراکلرتان و تتراکلرواتن کلرینه می شود.

همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود، با استفاده از واحد هیدروژناسیون، کیفیت EDC بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. همچنین بازده EDC نیز حدود 0.3 درصد افزایش یافت. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که افزایش بازده به طور بالقوه می‌تواند باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی و سرمایه‌ای برای تولیدکنندگان با استفاده از راکتور هیدروژنه شود.