Departments Seminar Program (Webinars) - Dr Stavros Theofanidis (AristEng - Engineering Consulting Firm, Luxembourg)

Seminar Subject: CO2 utilization in tandem with on-purpose ethylene production
Event Category: Departments Seminar Program (Webinars)
Speaker Name: Dr Stavros Theofanidis
Speakers Affiliation: AristEng - Engineering Consulting Firm, Luxembourg
Seminar Room: "A. C. Payatakes" Library
Event Date: Mon, Dec 18 2023, Time: 18:30 - 20:30 (Athens, Greece Time)
Webinar presentation - no physical presence of the speaker at the seminar room
Live webConference Link: Meeting ID: 983 7215 3563, Passcode: 670112
Abstract

Το αιθυλένιο αποτελεί μία από τις σημαντικότερες χημικές ενώσεις στον κλάδο της
πετροχημικής βιομηχανίας. Σήμερα, η παραγωγή του αιθυλενίου πραγματοποιείται κυρίως
μέσω της ατμοπυρόλησης κλασμάτων πετρελαίου, μία διεργασία που λαμβάνει χώρα σε
υψηλές θερμοκρασίες, και είναι ως εκ τούτου ενεργοβόρα. Μία εναλλακτική μέθοδος, με
χαμηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις, είναι η καταλυτική οξειδωτική αφυδρογόνωση του
αιθανίου προς παραγωγή αιθυλενίου. Μία πρόταση είναι η δέσμευση και χρήση του CO2, το
οποίο δρα ως ήπιο οξειδωτικό για την αφυδρογόνωση του αιθανίου (CO2-EDH, Eq. 1),
μετριάζοντας την εξωθερμικότητα της αντίδρασης (συγκριτικά με το Ο2). Επιπλέον, το CO2
μετατοπίζει την ισορροπία της EDH, μέσω της κατανάλωσης του παραγόμενου Η2 (Eq. 3) ενώ
παράλληλα μειώνει την εναπόθεση άνθρακα [Eq.2][1, 2].
Για την υλοποίηση της παραπάνω διεργασίας, συντέθηκε καταλύτης σιδήρου (5wt% Fe oxidebased
catalyst), στηριζόμενος σε υπόστρωμα μεικτών οξειδίων (NiO-MgO-ZrO2). Η σύνθεση του
καταλύτη πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια: a) σύνθεση του υποστρώματος με την μέθοδο
αυτανάφλεξης λύματος – πηκτής και b) σύνθεση του καταλύτη με την μέθοδο του υγρού
εμποτισμού. Η προσθήκη του NiO στο υπόστρωμα ενισχύει την ενεργότητα του καταλύτη, αλλά
και την εκλεκτικότητά του προς αιθυλένιο. Τα πειράματα ενεργότητας έδειξαν ότι κατά τη συν-
τροφοδοσία των αντιδρώντων (C2H6 και CO2) μπορεί να επιτευχθεί >90% εκλεκτικότητα σε C2H4
σε 23.3% μετατροπή C2H6 στους 650oC. Προηγμένες τεχνικές χαρακτηρισμού (φασματοσκοπία
λεπτής υφής απορρόφησης ακτίνων Χ ή x-ray absorption fine structure και RAMAN
φασματοσκοπία ακτίνων Χ ή X-ray RAMAN spectroscopy) χρησιμοποιήθηκαν ώστε να συνδεθεί
η παραπάνω απόδοση του καταλύτη με τη δομή του (σχέσεις δομής-ενεργότητας).

Abstract File: seminar-upatras_-theofanidis.pdf
Speakers Short CV

Ο Σταύρος Θεοφανίδης γεννήθηκε στην Πτολεμαΐδα το 1989. Σπούδασε στο τμήμα Χημικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), από όπου έλαβε το δίπλωμά του το 2013. Τον Ιανουάριο του 2014 ξεκίνησε τη διδακτορική του διατριβή με τίτλο «Reforming Processes for Sustainable Syngas Production: The Role of Fe» στο Εργαστήριο Χημικής Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Γάνδης υπό την επίβλεψη των Dr. Vladimir Galvita and Prof. Guy Marin. Έλαβε το διδακτορικό του δίπλωμα τον Οκτώβριο του 2017. Παρέμεινε στο Εργαστήριο Χημικής Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Γάνδης ως μεταδιδακτορικός ερευνητής για 8 μήνες όπου ασχολήθηκε με διεργασίες αξιοποίησης του CO2. Την περίοδο 2019-2022 εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Εργαστήριο Πετροχημικής Τεχνολογίας υπό την επίβλεψη της Καθηγήτριας Αγγελικής Λεμονίδου όπου ασχολήθηκε με διεργασίες οξειδωτικής αφυδρογόνωση αλκανίων υποβοηθούμενες από CO2 και με τη χημική ανακύκλωση πλαστικών. Συνολικά, ο Σταύρος Θεοφανίδης έχει 20 δημοσιεύσεις σε περιοδικά με κριτές, 24 ανακοινώσεις σε διεθνή συνέδρια, 2 κεφάλαια σε βιβλία και έχει διδάξει αυτοδύναμα 5 προπτυχιακά μαθήματα. Επί του παρόντος, ο κύριος Θεοφανίδης είναι συνιδιοκτήτης της συμβουλευτικής Εταιρείας μηχανικών «AristEng» με έδρα το Λουξεμβούργο (Chief Technology Officer & co-founder), η οποία αποτελείται από μια ομάδα 6 χημικών μηχανικών. Επίσης, είναι συν-υπεύθυνος (co-PI) σε πέντε HORIZON Europe projects αλλά και σε δύο βιομηχανικά projects.