Aplikasi Zeolit ​​Yang Emerging (Bahan Baku Terbarukan dan Biomassa)

Tahun ini, bidang aplikasi zeolit ​​​​yang muncul sangat luas dan kedalaman pengetahuan tentang zeolite juga sangat bervariasi. Kami menggambarkan potensinya yang penting dan belum dimanfaatkan dalam serangkaian bidang yang terkait dengan teknologi energi yang lebih bersih dan penghematan energi. Sementara banyak temuan akademis atau industri (penemuan) dilaporkan, hanya sedikit yang akan muncul di pasar sebagai inovasi.

Aplikasi Baru Zeolit

Sebagian besar ulasan dan tutorial tentang zeolit ​​berfokus pada aplikasi mereka di masa lalu, sekarang, dan potensinya yang telah berhasil dalam katalisis dan pemisahan dalam penyulingan minyak, pemrosesan petro- dan bahan kimia halus. Termasuk juga fungsinya sebagai filter air.

Zeolit ​​membawa kemajuan spektakuler ke berbagai bidang baik dengan inovasi dan peningkatan inkremental seperti Fluid Catalytic Cracking (FCC). Di sini, karena pilihan harus dibuat untuk membatasi bahasan, kami akan fokus pada beberapa potensinya yang belum dimanfaatkan atau aplikasi yang baru saja muncul:

- Pengolahan bahan baku terbarukan (yaitu biomassa) dan sintetis (berasal dari syngas) untuk menghasilkan energi dan bahan kimia yang lebih bersih dalam bentuk bahan bakar transportasi dan energi hijau

Di semua bidang ini, begitu penemuan laboratorium terbukti berpotensi dan bermanfaat secara berkelanjutan dengan biaya yang terjangkau, mereka mungkin akan menjadi inovasi dengan cepat karena mereka akan mendapat manfaat dari pengetahuan yang telah dikumpulkan di bidang yang lebih matang. Namun dapat dipastikan bahwa tantangan baru dalam transformasi penemuan baru menjadi inovasi akan muncul dan akan menguji kreativitas para ilmuwan dan insinyur.

Pengolahan Bahan Baku Terbarukan dan Alternatif

Ide yang lagi naik daun, yaitu, bahan baku terbarukan dan alternatif (minyak berat, batu bara) semuanya mengandung senyawa oksigen dan komposisinya paling baik dijelaskan di bagian yang disebut diagram “van Krevelen”.

Sementara para ilmuwan dan insinyur yang terlibat dalam katalisis sering berfokus pada bahan baku dan proses transformasinya menjadi bahan kimia atau bahan bakar, kompleksitas dan karakter multidisiplin di mana ini menjadi tantangan tersendiri.

Adapun bahan bakar jadi yang sukses secara komersial (yaitu aditif) harus memenuhi tuntutan simultan, karena ada interaksi yang erat antara bahan bakar dan proses pembakarannya:

- Kepadatan energi volumetrik tinggi, yang diperlukan untuk mencapai jarak tempuh yang tinggi, (untuk kepadatan energi massa). Dalam hal itu, oksigenat memiliki beberapa kecacatan dibandingkan dengan hidrokarbon murni.

- Sepadan dengan bahan bakar yang ada karena i) ini masih akan mendominasi pasar selama beberapa (puluhan) tahun, ii) biaya untuk memelihara jaringan distribusi yang terpisah tidak terjangkau.

Oksigenat menghadirkan banyak kelemahan tambahan (tekanan uap, kelarutan dalam air, korosi, pembengkakan plastik, pembakaran dan lain sebagainya) di sepanjang rantai distribusi dan pembakaran. Untuk alasan ini dan alasan lainnya, etanol misalnya terbatas pada campuran konsentrasi rendah (5-10 % volume), yaitu E5-E10.

- Kemampuan berkendara mobil yang ditenagai oleh mesin pembakaran internal, dalam evolusi konstan, membutuhkan penggunaan molekul yang berbeda pada berbagai tahap siklus mengemudi (start dingin dan hangat, kecepatan tinggi dan konstan...) dan kapasitas untuk menyesuaikan diri dengan berbagai gaya mengemudi Faktor ("Vroom"). Oleh karena itu, campuran hidrokarbon kompleks merupakan bahan bakar yang paling disukai dan fleksibel.

Diteliti bahwa bahan bakar yang muncul berkisar dari molekul tunggal, yaitu bahan kimia (methanol, ethanol, dimethylether, butanol) hingga bahan bakar transportasi yang “mirip” (misalnya green diesel). Hal di atas menunjukkan bahwa bahan bakar baru yang disukai adalah hidrokarbon dan de-oksigenasi yang efisien akan menjadi langkah kunci dalam produksi skala besar mereka.

Ini adalah area di mana zeolit ​​​​dapat memainkan peran penting karena proses menggunakan zeolit ​​​​akan mengkonsumsi lebih sedikit hidrogen daripada rute hidroproses; yang terakhir beroperasi dengan tekanan parsial hidrogen yang tinggi pada katalis hydrotreating klasik atau yang dimodifikasi.

Akal sehat menunjukkan bahwa biofuel bisa mendapatkan keuntungan dari skala ekonomi dan mengurangi pengeluaran modal dengan diproduksi di kilang yang ada dan idealnya di unit yang ada (co-processing); manfaat biaya lebih lanjut akan datang dari pencampuran dan pendistribusian mereka dengan bahan bakar fosil.

Akhirnya, ilmuwan dan insinyur katalis harus menyadari bahwa jika energi hijau digunakan dalam proses transformasi, bagian dari "penghijauan" ini harus dialokasikan ke produk sehingga menghindari kesalahan untuk mendorong dengan biaya berapa pun, setiap atom karbon hijau dari bahan baku ke Produk (Bahan Bakar). Poin terakhir ini lebih jauh menyoroti kebutuhan untuk melakukan analisis siklus hidup (LCA) pada setiap penemuan baru.

Pengolahan Biomassa Dengan Zeolit

Produk biomassa dengan zeolite mampu digunakan dalam penyisipan biofuel hidrokarbon cair dalam kumpulan bahan bakar transportasi saat ini (ca. C5-12 untuk bensin, ca. C9-16 untuk bahan bakar jet, ca. C10-20 untuk diesel).

Selain itu, molekul bercabang banyak diperlukan (spesifikasi bilangan oktan) dalam bensin sedangkan bercabang tunggal diperlukan dalam bahan bakar diesel dan jet, (nomor setana dan spesifikasi sifat aliran dingin). Analisis cepat menunjukkan bahwa dua rute pemrosesan utama muncul: i) fermentasi dan ii) termal (pirolisis dan gasifikasi).

Pekerjaan Perintis (Pioneer)

Setelah penemuan ZSM-5, para peneliti di Mobil segera menemukan bahwa karena selektivitas bentuknya yang unik, ia dapat mengubah hampir semua hidrokarbon dan oksigenat dalam campuran yang terbatas pada ca. 10-11 atom karbon 8, yaitu dalam kisaran bensin.

Temuan ini mengarah pada pengembangan komersial Methanol to Gasoline (MTG) dan kemudian ke proses Methanol to Olefins (MTO). Ini juga menyoroti bahwa setiap bahan baku teroksigenasi dapat diubah dalam campuran hidrokarbon (parafin, olefin, naftena dan aromatik). Mereka juga mendefinisikan indeks 9 yang sangat berguna, EHI (Effective hydrogen Index).

Efisiensi konversi bahan baku yang mengandung heteroatom meningkat dengan EHI-nya dan terkait dengan kokasnya. Metanol memiliki EHI 2 sedangkan minyak pirolisis (vide infra) memiliki EHI biasanya di bawah 0,5. Nilai-nilai ini mudah diperoleh dengan analisis unsur feed. Kami akan menjelaskan di bawah ini beberapa proses yang dipilih di mana zeolit ​​​​dapat berperan, bergerak dari konversi bahan baku mentah ke transformasi ekstrak atau produk sampingan yang lebih mirip dengan pemrosesan bahan kimia halus.

Pirolisis Cepat Katalitik

Pirolisis adalah proses di mana biomassa dipanaskan tanpa oksigen pada suhu sedang (ca. 400 ° C) dan dengan waktu tinggal dari urutan 15-30 menit 10. Ini adalah proses yang relatif murah yang menghasilkan gas, cairan dan sisa padat (char). Jika kondisi operasi diubah ke suhu yang lebih tinggi (kira-kira 500 °C), laju pemanasan yang lebih cepat dan waktu kontak yang lebih pendek (<1 detik), produk didominasi cairan dan prosesnya disebut Pirolisis Cepat.

Kedua proses non-katalitik tersebut dan oleh karena itu hanya kondisi operasi yang dapat mengarahkan selektivitasnya, dalam kasus Pirolisis Cepat, katalis zeolit ​​diperkenalkan untuk mengarahkan selektivitas dengan lebih baik ke produk yang lebih diinginkan. Hasilnya beragam tapi menarik.

Fitur utama dari proses semacam itu adalah:

- Hasil minyak pirolisis sekitar 45-50% dibandingkan dengan 75% bila tidak ada katalis (misalnya katalis FCC) hadir.

- Peningkatan paralel gas dan arang yang menunjukkan overcraking dan deposisi kokas yang disebabkan oleh zeolite.

- Kandungan hidrokarbon yang lebih tinggi dari minyak pirolisis dan oleh karena itu kandungan oksigenat yang lebih rendah menyoroti bahwa deoksigenasi katalitik dengan adanya zeolit ​​menghasilkan air, bukan CO2.

Rincian lebih lanjut tersedia di tempat lain, tetapi jelas bahwa sementara zeolit ​​​​membawa efek menguntungkan untuk Proses Pirolisis Cepat, masih banyak yang harus dilakukan untuk meningkatkan hasil cair, mengurangi kokas dan menghasilkan produk dengan sifat (pencampuran) yang diperlukan untuk bahan bakar transportasi. ZSM-5, yang dijelaskan di atas juga digunakan dalam proses tersebut.

Diharapkan ditemukan bahwa aromatik diproduksi oleh ZSM-5 karena kemampuan transfer hidrogennya. Bahkan jika bahan baku yang lebih sederhana digunakan seperti gula (glukosa), kokas tetap menjadi masalah dan sekali lagi ZSM-5 muncul sebagai zeolit ​​yang paling menjanjikan yang diuji (Y, Beta).

Proses ini muncul karena bersaing dengan yang sudah mapan, sangat efisien (karbon dan energi) yang telah digunakan oleh industri minyak. Kemajuan lebih lanjut akan datang dari desain katalis zeolit ​​yang rasional; dalam studi yang dilaporkan sejauh ini, zeolit ​​diambil "dari rak" untuk bukti tujuan prinsip. Ini biasanya merupakan area di mana kreativitas akademik dan realitas industri (kendala proses dan spesifikasi produk) dapat saling menguntungkan.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.