绿色化学:合成气制乙烯

塑料的出现彻底改变了人们的生活,它们几乎无处不在,如垃圾袋、塑料瓶、管道等等,不胜枚举。然而,如果没有乙烯这种基础化学成分,这些塑料制品将不复存在。因此,未来要尽可能以气候友好型方法来生产乙烯,这一点越来越重要。贺利氏目前参与的一个研究项目正在开发用于生产乙烯的可持续性技术——在摒弃化石原料的同时显著降低二氧化碳排放量。

乙烯是化工行业不可或缺的基础原料。例如:用于薄膜和包装等众多领域的聚乙烯塑料的原材料就是乙烯。目前,乙烯几乎完全采用原油和其他化石原料生产。首先,使用蒸汽裂解工艺对原油进行热裂解;第二步再分离出乙烯。这个过程需要消耗大量能源。每生产一吨乙烯就会排放约1.12吨二氧化碳。

贺利氏目前参与的一个研究项目旨在实现乙烯的可持续生产,从而显著减少二氧化碳的排放量。“我们的目标是开发出一种创新的气候友好型工艺来生产适用于工业应用的乙烯。”贺利氏贵金属化合物业务创新负责人Hendrik Spod博士解释道。贺利氏贵金属全球业务单元为这项新工艺提供催化剂。SynGas2Ethene项目受德国联邦教育及研究部资助,并由波鸿鲁尔大学牵头。其他项目合作伙伴包括能源供应商德国莱茵集团和Rubokat公司。

该项目旨在摒弃石油,直接利用二氧化碳和氢生产乙烯。为此,只能且必须使用工业残渣或生物残留物(如生物质)来生产合成气,即可再生碳源。报废的贵金属化合物还可以回收,作为原材料使用。这就为碳化合物创造了一个可持续的循环,完全不同于之前基于化石原料的线性生产过程。

Previous production of ethene.

贺利氏目前参与的一个研究项目旨在实现乙烯的可持续生产,从而显著减少二氧化碳的排放量。“我们的目标是开发出一种创新的气候友好型工艺来生产适用于工业应用的乙烯。”贺利氏贵金属化合物业务创新负责人Hendrik Spod博士解释道。贺利氏贵金属全球业务单元为这项新工艺提供催化剂。SynGas2Ethene项目受德国联邦教育及研究部资助,并由波鸿鲁尔大学牵头。其他项目合作伙伴包括能源供应商德国莱茵集团和Rubokat公司。

该项目旨在摒弃石油,直接利用二氧化碳和氢生产乙烯。为此,只能且必须使用工业残渣或生物残留物(如生物质)来生产合成气,即可再生碳源。报废的贵金属化合物还可以回收,作为原材料使用。这就为碳化合物创造了一个可持续的循环,完全不同于之前基于化石原料的线性生产过程。

贺利氏的贡献:基于贵金属的催化剂

创新型乙烯生产工艺中的一道关键工序是催化,而贺利氏可以提供所需的钌催化剂。“我们的初步试验表明,钌特别适用于合成气的催化转化。”Spod解释道,“催化剂失活后可以回收,也就是说钌可以得到再利用,从而形成生产闭环。”SynGas2Ethene项目将实现这种催化剂的工业应用。“让我们倍感自豪的是,作为该项基础研究的参与方,我们可以为减少化工行业的二氧化碳排放做出决定性的贡献。”Spod强调。

这项工艺的发展潜力非常巨大:乙烯的全球年产量为1.5亿吨。在这个过程中,每生产1公吨乙烯会排放大约1.12公吨的二氧化碳。据项目合作伙伴估计,他们目前正在研究的新技术路线可以在乙烯生产过程中减少高达60%的温室气体排放。

在工业规模上从合成气中持续生产乙烯。