BASF представил программу и 4 проекта по сокращению выбросов углекислого газа

Председатель совета исполнительных директоров и главный технолог инновационной программе BASF Доктор Мартин Брудермюллер на научно-исследовательской конференции 10 января в Людвигсхафене в Германии представил четыре инновационных проекта для производственных процессов, которые позволяют уменьшить количество выбросов углекислого газа.

Защита климата – неотъемлемая часть новой стратегии BASF. Основная ее цель – достижение роста без увеличения выбросов углекислого газа до 2030 года. Для выполнения этой задачи BASF постоянно оптимизирует существующие процессы, постепенно заменяя ископаемое топливо возобновляемыми источниками энергии и разрабатывая совершенно новые производственные процессы с низким уровнем выбросов. Компания объединяет всю работу в одну амбициозную программу Carbon Management, направленную на сокращение выбросов углекислого газа. BASF представил последние результаты исследований этих процессов, а также инновационные продукты, не оказывающие негативного влияния на климат, на пресс-конференции в городе Людвигсхафен, Германия.

«Для достижения поставленных целей по защите климата потребуется масштабное снижение выбросов оксида углерода. Углекислый газ может применяться в качестве сырья только в некоторых сферах, и, следовательно, такое использование не окажет существенного влияния на замедление изменения климата», – подчеркнул доктор Мартин Брудермюллер, председатель Совета директоров и главный технический директор BASF SE. В последние десятилетия компания уже избежала значительных выбросов СО₂ с помощью оптимизации своих производственных процессов и повышения эффективности. С 1990 года немецкий химический концерн уже сократил эмиссии парниковых газов на 50%, в то время как производственные объемы увеличились вдвое. «Для достижения еще одного значительного сокращения выбросов углекислого газа потребуются совершенно новые технологии, поэтому BASF запустил амбициозную научно-исследовательскую программу», – комментирует доктор Мартин Брудермюллер.

Так как энергия необходима для проведения химических реакций, ископаемое топливо является самым большим источником выбросов СО₂ в химической индустрии. Паровые крекинг-установки BASF, к примеру, должны достигать температуры 850°C, чтобы расщеплять нафту на олефины и ароматические углеводороды для дальнейшей переработки. Если бы эта энергия могла поступать из возобновляемых источников, а не природного газа, который обычно используется, выбросы углекислого газа были бы меньше на целых 90%. В связи с этим BASF стремится разработать первую в мире концепцию электронагрева для паровых крекинг-установок в течение следующих пяти лет. В то же время необходимо провести тестирование материалов, чтобы определить, какие металлические материалы смогут выдержать высокие электрические токи и какие из них подойдут для использования в высокотемпературном реакторе.

При производстве водорода также выделяется значительное количество СО₂. В химической индустрии водород используется в больших количествах в качестве действующего вещества. В BASF, например, он используется для синтеза аммиака. Водород также будет важным веществом для экологически устойчивых энергоносителей и систем хранения энергии в будущем. Вместе со своими партнерами BASF разрабатывает новую технологию для получения водорода из природного газа. Эта технология позволяет расщеплять газ на компоненты, а именно на водород и углерод. Полученный твердый углерод, к примеру, потенциально может быть использован в производстве стали или алюминия. Для процесса пиролиза метана требуется сравнительно немного энергии. Если эта энергия будет поступать из возобновляемых источников, водород сможет быть производен в промышленном масштабе без выбросов углекислого газа.

В качестве центрального промежуточного продукта олефины представляют собой особенно важную область, в которой BASF стремится разработать новые процессы с низким уровнем выбросов. Значительные выбросы углекислого газа, возникающие в результате использования текущей технологии парового крекинга, могут быть также существенно снижены путем «сухого риформинга» метана. Этот процесс способствует созданию синтез-газа, который затем преобразуется в олефины через промежуточную стадию – диметиловый эфир. Исследователи BASF первыми нашли способ сделать это с помощью новых, высокоэффективных каталитических систем. Эти катализаторы нового поколения были представлены на рынке совместно с компанией Linde. В зависимости от наличия сырья и электроэнергии из возобновляемых источников, этот инновационный процесс может стать как дополнением, так и альтернативой потенциальному электрическому нагреву установок парового крекинга.

BASF также представляет новый способ использования углекислого газа в качестве химического сырья – это производство акрилата натрия из этилена и углекислого газа. Акрилат натрия является важным исходным материалом для суперабсорбентов, которые широко используются в памперсах и других гигиенических продуктах. Несколько лет назад работники научно-исследовательской лаборатории катализа (CaRLa) при Гейдельбергском университете, которой BASF оказывает поддержку, впервые смогли успешно завершить каталитический цикл для этой реакции. Тем временем эксперты BASF добились значительного результата в расширении этого процесса до промышленного масштаба и показали, что в формате лаборатории он может быть применен на мини-НПЗ. По сравнению с существующим способом производства суперабсорбентов на основе пропилена, в новом процессе углекислый газ в качестве сырья заменит около 30% ископаемого топлива, при условии, что процесс в увеличенном масштабе также окажется стабильным и энергетически выгодным.