创新推动气候友好型化学品生产

巴斯夫中国
2019-01-11
  • 巴斯夫致力实现碳排放管理的远大目标;研发项目创造新机遇

  • 巴斯夫研究新闻发布会展示了四个开创性项目,旨在减少未来生产过程中的二氧化碳排放

德国路德维希港 — 2019年1月10日 — 气候保护被坚定贯彻于巴斯夫的全新企业战略之中。该战略的核心目标是实现到2030年二氧化碳排放总量维持不变。为实现这一目标,巴斯夫正不断优化现有工艺,逐步用可再生能源替代化石燃料,并开发全新的低排放生产工艺。为此,巴斯夫专门设立“碳管理项目”,通过这一系列工作完成宏大的目标。今天在路德维希港举办的研究新闻发布会上,巴斯夫展示了关于这些新工艺,以及气候友好型创新产品的最新研究成果。

巴斯夫欧洲公司执行董事会主席兼首席技术官薄睦乐博士(Dr. Martin Brudermüller)强调说:“为了实现气候保护目标,必须大规模减少二氧化碳的排放量。作为原材料,二氧化碳仅适合用于少数特定的用途,因此这并不会对减缓气候变化起到决定性作用。”在过去数十年,巴斯夫已经通过优化生产工艺、提高生产效率,减少了大量的二氧化碳排放。自1990年以来,巴斯夫的温室气体排放量减少了50%,同时产量则翻了一番。薄睦乐表示:“要想再次大幅减少二氧化碳排放量,我们需要全新的技术,这就是巴斯夫推出这一有着远大目标的研发项目的原因。”

由于化学反应需要能量,所以化石燃料能源是化工企业二氧化碳排放的**来源。例如,巴斯夫的蒸汽裂解装置必须达到850°C才能将石脑油分解成烯烃和芳烃以便进一步加工。如果采用可再生能源电力替代现在通常使用的天然气作为能源,那么二氧化碳排放可大幅度降低,最高可降低90%。因此,巴斯夫的目标是在未来五年内开发世界上**个采用电力加热的蒸汽裂解装置。与此同时,材料测试也十分必要,以确定哪种金属材料能够承受高电流,并适用于此类高温反应器。

氢气的生产过程中也会释放出大量的二氧化碳。在化工行业中,氢气经常被作为反应物大量使用。例如巴斯夫将氢气用于氨合成。对于未来许多可持续的能源输送和储存应用来说,氢气也将必不可少。因此,巴斯夫与合作伙伴一起开发了一种从天然气中生产氢气的新技术。该技术将天然气直接分解为氢气和碳。所得的固体碳有望被用于诸如钢或铝的生产。甲烷裂解所需的能量相对较少。如果使用可再生能源提供能量,那么在实现大规模氢气生产的同时,将不会排放二氧化碳。

新催化剂研发是成功的关键

作为被广泛使用的重要化学中间体,烯烃代表着一个特别重要的领域,而巴斯夫正尝试在这一领域探索新的低排放工艺。目前使用蒸汽裂解装置所排放的大量二氧化碳,可通过甲烷“干重整”显著减少。该过程产生合成气,通过二甲醚,进一步转化为烯烃。通过使用新型高性能催化剂,巴斯夫的研究人员首次成功实现了这一转化过程。目前,巴斯夫正与林德集团一起合作推广这些新一代的催化剂。鉴于原材料和可再生能源电力的可用性,该创新转化过程可以作为蒸汽裂解装置电加热的补充或替代方案。

巴斯夫还提出了一种使用二氧化碳作为化学原料的新方法:用乙烯和二氧化碳生产丙烯酸钠。作为超强吸收剂的重要原料,丙烯酸钠被广泛应用于尿布和其他卫生用品。几年前,由巴斯夫提供赞助的德国海德堡大学催化研究实验室(CaRLa)的研究人员首次成功实现了该化学反应的催化过程。与此同时,巴斯夫的专家在该项目的工业化领域取得了重要进展,并已证明该工艺可以成功地在实验室里的小规模试点装置中进行。只要新工艺在扩大规模之后能够保持稳定并且具有能效优势,与目前基于丙烯的超强吸收剂生产方法相比,在新工艺中二氧化碳将取代约30%的化石燃料。

致力于全球专知一体化的前沿研究

以上四个项目是巴斯夫独有的科研课题的代表,这些课题中包括了一些突破性的创新。巴斯夫的目标是将研发支出费用维持在前几年的高水平。这些支出费用在2017年达到18.88亿欧元,2018年的具体数字将在2月底的年度新闻发布会上公布。全球11,000多名巴斯夫研发人员正在对大约3,000个项目进行研究。与优秀大学、研究机构和公司的研发合作网络是巴斯夫专知一体化中的重要部分。


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