客观日本

利用CO2直接合成化学原料,验证排气变资源

2022年02月08日 化学材料

乙烯和丙烯被用来制造各种日常化学产品,包括塑料、合成纤维和橡胶等。IHI公司开发出了可以利用二氧化碳(CO2)直接合成这些基础化学原料的技术。今后将接受新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的委托,进行实用化验证。其目标是将垃圾焚烧场、工厂和火力发电站等排放的废气变成资源。

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IHI开发出了利用CO2和氢合成乙烯和丙烯的催化剂(图片IHI提供)

IHI技术开发本部的镰田博之主任信心十足地表示:“可以以与使用石油的传统技术相同的速度生产”。该公司通过与新加坡科技研究局化学与工程科学研究院进行联合研究,开发出了利用CO2和氢制造乙烯和丙烯的技术。

据经济产业省的数据,全球的乙烯需求在2018年约为1亿6000万吨,丙烯也约为1亿6000万吨。乙烯和丙烯主要是把从原油中提取的石脑油加热到约850℃后分解制造的。在此过程中,会排放大量CO2。日本化工产业排放的CO2占国内总排放量的5%,约为6千万吨。其中,近四分之一排放量与乙烯和丙烯的生产有关。

项目概要
名称 以二氧化碳为原料的直接合成反应制造低级烯烃的技术研发
内容 开发利用二氧化碳和氢合成乙烯和丙烯等基础化学原料的催化剂及反应器,将开发的技术和装置导入化工厂进行验证。
时间 2021~2025年度
经费 未公开
参与机构 IHI等

利用CO2制造化学原料时,通常会分解成容易发生反应的一氧化碳(CO)。但制造CO时除了要加热至700~800℃外,还存在需要多道工序等课题。

CO2性质稳定,所以关键在于能促进化学反应的催化剂。IHI设计了通过以铁为微颗粒增加表面积措施,将反应温度降到了300℃。并且只发生一次反应就能合成乙烯和丙烯。镰田主任表示:“我们打算导入到工厂中来验证嫌一下品质等。”

IHI与石油化学公司进行了协商,2024年将导入乙烯制造工厂,利用CO2废气和副产物氢进行生产。将来计划回收大气中的CO2,以利用可再生能源制造的氢为原料生产乙烯和丙烯。镰田主任认为:“如果可再生能源的成本较现在大幅下降就有望实现。”

日文:青木慎一、编辑委员,《日本经济新闻》,2022/01/31
中文:JST客观日本编辑部