客觀日本

利用CO2直接合成化學原料,驗證排氣變資源

2022年02月08日 化學材料

乙烯和丙烯被用來製造各種日常化學產品,包括塑膠、合成纖維和橡膠等。IHI公司開發出了可以利用二氧化碳(CO2)直接合成這些基礎化學原料的技術。今後將接受新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的委託,進行實用化驗證。其目標是將垃圾焚化場、工廠和火力電廠等排放的廢氣變成資源。

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IHI開發出了利用CO2和氫合成乙烯和丙烯的觸媒(圖片IHI提供)

IHI技術開發本部的鐮田博之主任信心十足地表示:「可以以與使用石油的傳統技術相同的速度生產」。該公司透過與新加坡科技研究局化學與工程科學研究院進行聯合研究,開發出了利用CO2和氫製造乙烯和丙烯的技術。

據經濟產業省的資料,全球的乙烯需求在2018年約爲1億6000萬噸,丙烯也約爲1億6000萬噸。乙烯和丙烯主要是把從原油中提取的石油腦加熱到約850℃後分解製造的。在此程序中,會排等比增大量CO2。日本化工產業排放的CO2佔國内總排放量的5%,約爲6千萬噸。其中,近四分之一排放量與乙烯和丙烯的生產有關。

專案概要
名稱 以二氧化碳爲原料的直接合成反應製造低級烯烴的技術研發
内容 開發利用二氧化碳和氫合成乙烯和丙烯等基礎化學原料的觸媒及反應器,將開發的技術和裝置導入化學工廠進行驗證。
時間 2021~2025年度
經費 未公開
參與機構 IHI等

利用CO2製造化學原料時,通常會分解成容易發生反應的一氧化碳(CO)。但製造CO時除了要加熱至700~800℃外,還存在需要多道工序等課題。

CO2性質穩定,所以關鍵在於能促進化學反應的觸媒。IHI設計了透過以鐵爲微顆粒增加表面積措施,將反應溫度降到了300℃。並且只發生一次反應就能合成乙烯和丙烯。鐮田主任表示:「我們打算導入到工廠中來驗證嫌一下品質等。」

IHI與石油化學公司進行了協商,2024年將導入乙烯製造工廠,利用CO2廢氣和副產物氫進行生產。將來計劃回收大氣中的CO2,以利用再生能源製造的氫爲原料生產乙烯和丙烯。鐮田主任認爲:「如果再生能源的成本較現在大幅下降就有望實施。」

日文:青木慎一、編輯委員,《日本經濟新聞》,2022/01/31
中文:JST客觀日本編輯部