限制行业的碳排放

上游的能源密集型性质化学生产,从开裂到石化生产,给它一个巨大的碳足迹。其他常见的大规模的过程,如甲烷蒸汽重整氢,产生二氧化碳作为一种副产品,除了排放的能源。当多个正努力商业化碳捕获和储存技术来防止有限公司₂泄漏到大气中,这是,实际上,埋葬这一问题。最好是停止发电有限公司₂首先,或者使用它来创建有用的原料。

炼钢生产大量的有限公司₂降低了氧化铁矿石的副产品,代表了全球7%的股份有限公司₂排放。一吨钢铁制造传统的高炉使用碳减少矿石产生1.6吨的有限公司₂。一个新进程,使用氢气作为还原剂,而不是瑞典Hybrit倡议是由钢铁制造商SSAB之间的协作,铁矿石LKAB专家和电力生产商Vattenfall,瑞典政府的支持。它会产生水蒸气,而不是公司₂作为副产品。与高炉已经使用了几个世纪,它是一个巨大的技术转变。

一吨钢铁制造传统的高炉使用碳减少矿石产生1.6吨的有限公司₂。用电解氢由清洁电力将接近于零

1吨/小时试验工厂在安排2020年6月开始操作。试点阶段将运行到2024年,紧随其后的是一个示范阶段使成千上万吨/年。之后,我们认为我们将投入商业生产,“Mikael Nordlander说,行业研发主管在Vattenfall脱碳。目标是在2035年启动并运行。

而不是创建通过重整甲烷氢气,该计划是由电解水。尽管gas-sourced氢仍然会降低钢的碳足迹约0.6吨的有限公司₂每吨钢铁、电解使用清洁电能将接近于零。瑞典的电力系统已经98%环保。铺平道路

Nordlander说,目前的估计钢铁价格在20 - 30%的溢价,但增加有限₂通过欧盟排放成本交易系统是说这很可能是悲观。有可能对绿色钢铁的需求,即使成本多一点,他补充道。这可能增加€100一辆车的价格,即边际客户价值链,年底”他说。

天然气的蒸气重整氢气和一氧化碳,这可以进一步与蒸汽发生反应产生更多的氢,加上有限公司₂。巴斯夫正在另一个过程,分解成氢气和甲烷固体碳。

的过程是在高温热解,高于800°C,”安德烈亚斯•波德说,该公司的研发项目主管的碳管理。甲烷分子的反应的发展通过激活并通过激进的收益形成较高的芳烃和固体碳。”

这个想法并不新鲜——最早试图商业化可以追溯到1950年代。波德说,但没有成功,因为反应堆的挑战,如建筑材料和固体碳的形成。它使约3公斤每公斤的碳的氢;这可能是重用在钢或铝生产,他说。

电解具有更高的氢能源需求每摩尔,波德补充道,而甲烷水蒸气重整碳捕获和储存不完全避免有限公司₂排放。甲烷裂解可以尽快成为现实的选择主要反应堆技术克服了障碍,”他说。公司希望有一个大的实验室规模的反应堆启动和运行在接下来的几年里,尽管商业化可能会进一步的十年。

热空气的负载

许多上游化学过程,包括裂化蒸馏,严重依赖蒸汽。然而一旦它有的放矢,剩余热量不够热是有用的,并通过冷却系统必须处理。这将浪费大量的能源。

比利时启动Qpinch旨在回收热量,用它来part-power生成更多的蒸汽的方式会导致较低的公司₂排放。的过程中,该公司赢得了皇家化学学会的《2015年新兴技术竞争,模仿了腺苷triph万博代理osphate-based活细胞中发现的能量循环,但是工业规模。它允许一半的能源在废热回收过程热在一个更高的温度。

与现有的解决方案是我们的主要优势提供重要的温度升高以及所需的高输出的温度在许多这样的过程,我们megawatt-scale,“说基督教Heeren Qpinch创始人之一。这是一个先决条件是相关的工业应用。几乎没有运营成本运行单位,因此所有的储蓄直接底线。”

化工品制造商北欧化工签署建立扩大项目在2018年10月,和一个1.5兆瓦安装正在建造的低密度聚乙烯工厂在安特卫普。操作是定于明年初启动,3000吨/年有限公司₂储蓄预计。Qpinch已经与另外两个签署协议,尚未命名,石油化工和炼油企业。

”推出后,北欧化工将评估潜在的进一步推出它的整个网络,“Heeren说。其他客户的单位我们现在设计是三到七兆瓦。一旦我们达到这一里程碑,我们可以恢复废热在数十兆瓦每单位的范围,并保存数百兆瓦的热量生产的大型工厂。

重要的是,他补充道,尽管技术是新的,它可以实现在化工行业中使用设备已经被证明。有废热任何使用蒸汽的过程,他认为这项技术可以应用在其他领域,兴趣来自食物和纸张行业。目前,安装改造,但最终Heeren希望热回收技术将被包含在一开始当新工厂正在设计和建造。

开裂与电

饼干,蒸汽是化学的一部分,而不仅仅是一个热源,所以回收不太可行。热量来自燃气的熔炉,但是巴斯夫正在饼干使用电加热。不像听起来那么简单,波德解释说,不仅是因为发现金属材料可以承受的挑战高电流,适用于高温反应器。

可再生电力的持续可用性和低成本是先决条件实现这种技术,“波德说。如果能源可能来自可再生电力代替天然气,有限公司₂高达90%,排放的温室气体会减少排放以来源于加热反应堆。”

公司预计需要5年发展概念,并希望在2025年之前第一个半工业规模饼干会跟上;这将是好几年之前一个工业规模的饼干可以委托。最终,它可以替代石脑油饼干和乙烷饼干用于处理从页岩气的原料,并可能有更广泛的应用。我们基本上是开发一种新的炉概念,也可以用于加热其它高温过程如改革者,“波德说。

使用它,不要失去它

很多努力投入使用公司的想法₂为原料,包括一个项目使甲醇最近宣布的瑞典Perstorp Covestro Cardyon多元醇,已经商业化。但从工业生产废气通常包含公司与有限公司₂,再加上其他组件,如含硫气体。分离出公司₂需要大量的能源,这导致了更多的浪费有限公司₂。如何使用原料,混合废气?

Carbon4PUR项目,由Covestro和与欧盟资金,希望将混合有限公司/股份有限公司₂废物流到有用的化学物质——多元醇对聚氨酯行业。工业、大学的十四名,7国财团和顾问伙伴,包括两个硅氧烷公司,比利时泡沫生产商Recticel和希腊迈加拉树脂涂料专家。气体废物流来自阿塞洛-米塔尔钢铁制造厂,共存与项目在马赛,法国,Covestro也有一个设施。

从工业生产废气通常包含公司与有限公司₂。我们不仅与公司合作₂但也有限,使加压多元醇中间体生产

首先,必须清除硫化合物在催化过程中,被调查的科学家在比利时根特大学的。净化后的气体混合物由Covestro转化为中间体,和这些进一步转化为多元醇对聚氨酯原料。项目经理根据Covestro丽芙·阿德勒第一公斤已经做了,在硬质泡沫塑料保温板进行性能检测和涂料。

现在的多元醇Recticel和迈加拉,评估他们是否满足他们的需求,而泡沫和涂料(生产)与正常的产品,“阿德勒说。与他们的反馈,我们将继续开发多元醇。

多个不同的中间体可能是由气体废物流。我们不仅与公司合作₂但也有限,找出哪些可能的中间体是最有前途的,”阿德勒说。多元醇的表现完全不同取决于所使用的中间体。最终,这个想法会直接产气网站连接到设备转化为有用的化学物质。

正确的压力转换过程也很重要。多少压力我们可以使用和仍然是经济可行吗?”她说。更多的压力给更好的转换的气体,但是还需要更强的容器和管道,这是非常cost-intensive。我们必须找到最优之间的化学和经济学,,产品不应该更贵比建立了多元醇。

催化甲烷干重整,烯烃的化学通路天然气和有限公司₂代替石脑油,是另一个过程,可能会浪费有限公司₂好好利用,巴斯夫是一个公司探索它的潜力。第一步是生成碳monoxide-rich合成气,用于生产二甲醚(测距装置)。这是被用来制造烯烃。对合成气,两代的小说尖晶石类型材料基于镍和钴的开发和优化,基于大规模筛选,波德说。的测距装置合成、巴斯夫开发了新的双功能催化剂。

与林德巴斯夫一直在开发过程中,已经建立了一个试点单位,在中间工厂规模和测距装置优化生产。今年6月,这两家公司与中国四川Lutianhua签署了一项协议,共同开发一个测距装置试验工厂。

波德预计,减少50 - 70%的股份有限公司₂二甲醚生产排放可能是可以实现的,它有可能使合成气接近于零,甚至是负数,排放。如果改革者是激烈的电力来自可再生资源,净消费有限公司₂可以达成,”他声称。电加热和可用性,进一步科技发展的可再生能源(需要)使连续生产成本竞争力。