باتوجه به نوع خوراک مورد نیاز فرآیندهای مختلف تولید پروپیلن، فرآیند PVM به دلیل دردسترس بودن متانول، بیش از فرآیندهای دیگر مورد توجه قرار گرفته است. متانول به آسانی با تکنولوژیهای ثابت شده و در دسترس از زغالسنگ یا گاز طبیعی تولید می شود. در حال حاضر در پنچ مجتمع پتروشیمی کشور متانول تولید می شود که مجموع ظرفیت اسمی نصب شده متانول در این کارخانه ها 5044 هزار تن در سال است. باتوجه به رشد سریع صنایع پتروشیمی در ده سال اخیر و احداث واحدهای متعدد تولید متانول در ایران در سالهای آتی، روند تولید این ماده شیمیایی در ایران به شدت رو به افزایش است. لذا یکی از راهکارهای اقتصادی برای استفاده از متانول مازاد بازار، تبدیل آن به محصولات باارزش ازجمله پروپیلن است.

در طول دهه اخیر، تلاشهای زیادی برای توسعه کاتالیستهایی با فعالیت و پایداری بالا و گزینش پذیری نسبت به پروپیلن صورت گرفته است. زئولیت ZSM-5 به عنوان یکی از بهترین کاتالیستها برای واکنش PVM مورد توجه قرار گرفته است. گروه پژوهشهای کاتالیستی شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی از اوسط سال 1385، فعالیتهای پژوهشی خود را برای دستیابی به دانش فنی تولید زئولیت ZSM-5 شروع کرد. به منظور دستیابی به دانش فنی فرآیند تولید کاتالیست ZSM-5، فعالیتهای پژوهشی متفاوتی انجام شده است که مسیر پژوهش آن برای رسیدن به دانش فنی ساخت کاتالیست فرآیند PVM به شرح زیر بوده است. در شکل 2 نمونه هایی از کاتالیستهای سنتز شده نشان داده شده است. 

سنتز زئولیت ZSM-5 و بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر آن در مقیاس آزمایشگاهی، به روش هیدروترمال با ساخت تعداد زیادی نمونه کاتالیست در اتوکلاوهای پوشش داده شده با تفلون (شکل 2) انجام شد. در شکل 3 شمای برخی نمونه زئولیتهای ساخته شده در شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی نشان داده شده است. به منظور انتخاب کاتالیست برتر و بهینه این مرحله و ارزیابی میزان فعالیت کاتالیستهای سنتز شده در فرآیند PVM، آزمون راکتوری کاتالیستهای سنتز شده در سامانه های راکتوری مستقر در شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی (شکل 4) انجام شد. 

      
 

پس از دستیابی به فرمولاسیون زئولیت ZSM-5 در مقیاس آزمایشگاهی، افزایش مقیاس تولید این زئولیت در دستور کار قرار گرفت. یکی از مهمترین فاکتور هایی که باید در مراحل کسب دانش فنی ساخت کاتالیست یک فرآیند مورد توجه قرار داده شود، تکرارپذیری روش ساخت و قابلیت افزایش مقیاس است. به این منظور، تعدادی نمونه کاتالیست ZSM-5 در شرائط مختلف عملیاتی در مقیاس بنچ (راکتور هیدروترمال 5 لیتری همزن دار، شکل 5) ساخته شد. بررسی نتایج آزمون راکتوری نمونه  کاتالیستهای ساخته شده، نشان داد که روش ساخت به دست آمده از تکرارپذیری قابل قبولی برخوردار است.

 

یکی دیگر از فعالیتهای انجام شده در زمینه کسب دانش فنی ساخت زئولیت ZSM-5، سنتز آن در مقیاس پایلوت (راکتور هیدروترمال 25 لیتری همزن دار، شکل 6) است، که این مهم با موفقیت در مرکز تهران شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی انجام شد. پس از انجام مراحل آماده سازی پودر فعال تولید شده شامل شکل دهی و اکسترود کردن آن (شکل 7)، آزمون راکتوری نمونه ساخته شده در سامانه های تست راکتوری مقیاس آزمایشگاهی (شکل 4) و پایلوت (شکل 8) که به ترتیب در مرکز تهران و مرکز منطقه ویژه (ماهشهر) شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی مستقر هستند، انجام شد. خاطر نشان می شود به منظور بررسی فعالیت و عملکرد زئولیت ZSM-5 ساخته شده در شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی و مقایسه آن با عملکرد نمونه کاتالیستهای مختلف صنعتی ، واکنش PVM در شرائط یکسان عملیاتی(دما: oC480، فشار: barg 1 و سرعت فضایی خوراک (LHSV): ml/hgcat. 9/0) بر روی همه نمونه زئولیتها انجام شد.

 

 

 

 

باتوجه به نتایج کسب شده در مقیاس پایلوت و به منظور ارزیابی نهایی مراحل مختلف تکنولوژی ساخت کاتالیست ZSM-5 فرآیند PVM، شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی در نظر دارد با همکاری شرکتهای توسعه دهنده توانمند داخلی، واحد نیمه صنعتی ساخت کاتالیست ZSM-5 را در مرکز اراک نصب و راه اندازی کند.