近日,陶氏化学高管表示,公司正在推进更加环保的乙烷脱氢(EDH)和电裂解(e-cracking)技术,以期大幅降低现有裂解装置的碳排放,并希望有朝一日建成低碳到零碳排放的裂解装置。


根据陶氏化学的碳中和计划,到2030年,该公司将年净碳排放量减少500万吨,比2020年的基准水平减少15%;到2050年,该公司将实现碳中和。但是,与石油企业可以投资新能源不同,陶氏这样的化工企业必须对自身的化学生产装置进行改造,而这些装置很难做到净零排放。实际上,陶氏正在有条不紊的推进这一战略。同时,该公司还通过积极利用氢能,并通过价值链联动降低碳排放。


陶氏碳氢化合物全球可持续发展总监Manav Lahoti在接受ICIS采访时表示: “如果采用这两种技术,可以降低40-50%的温室气体(GHG)排放。我们的计划是……让这些技术支撑我们的净碳中和目标。”


并补充说:“我们正试图尽快推进乙烷脱氢的发展,因为不仅公司内部对乙烯的兴趣很高,而且市场上也需要有(低碳)技术,使乙烯在经济上可行。”

陶氏发力低碳裂解技术 计划到2030年将净年碳排放量减少500万吨

低碳技术取得进展


陶氏化学正在使用其专有技术开发乙烷脱氢,并正在评估一些潜在的技术供应商,如美国生态催化技术公司等。据悉,该公司正在开发的乙烷脱氢工艺以其UNIFINITY流化催化脱氢(FCDh)技术为基础,该工艺正在美国路易斯安那州普拉克明工厂内使用。该公司正在用FCDh技术改造其中一套混合进料丙烷裂解装置。项目预计将于2021年开工建设,2022年建成投产。


陶氏化学碳氢化合物全球可持续发展总监马纳维·拉霍蒂表示:“陶氏将在明年展示这种丙烯生产技术,同时继续研究乙烯生产技术。该公司长期计划是利用该平台,通过乙烷脱氢技术将乙烷转化乙烯。这不会在未来几年里发生,还需要更长的时间。”


陶氏化学还与壳牌合作开发电裂解技术。自2020年6月宣布以来,双方已经在电裂解技术方面取得了“重大进展”。目前的蒸汽裂解装置依靠化石燃料燃烧来加热裂解炉,这会产生大量的二氧化碳。随着能源电网朝着可再生能源为主导方向发展,利用可再生电力加热蒸汽裂解炉或成为化学工业减少碳排放的主要途径之一。


在电裂解技术中,电将被用来加热裂解炉,而不是天然气。如果这些电力来自太阳能和风能等可再生能源,那么在这个过程中,碳排放将大幅减少。拉霍蒂表示:“我们考虑用电裂解技术改造一些裂解装置,并展示这项技术。与此同时,我们正试图找出如何开发一种新颖的解决方案,使我们能够应用电裂解技术新建裂解装置。”


拉霍蒂同时指出:“今后陶氏化学公司在决定新建裂解装置时,都会将减少碳排放作为一个重要的考虑因素。”

陶氏发力低碳裂解技术 计划到2030年将净年碳排放量减少500万吨

发挥氢气的重要作用


陶氏认为,氢气可以在未来的裂解装置中扮演重要角色,不仅可以用于裂解装置的加热,还可以用于乙烷生产乙烯的新工艺。


该公司认为,未来化工生产环节中最有可能使用的氢气,是甲烷被注入自热式转化炉(ATR)时产生的蓝氢。甲烷在ATR中会生成二氧化碳和氢气,其中的二氧化碳被捕获并储存起来,氢气被送到裂解炉以提供工艺热量。裂解炉排出的尾气也可以回收到ATR中。陶氏化学公司全球能源和气候变化业务总监爱德华·斯通表示:“还可以利用氢气和二氧化碳循环来满足热电联产设施的需求,这对减少可再生能源发电的不稳定性非常重要。”


此外,陶氏化学还在与生态催化技术公司和西南研究院就“氢气燃烧与节能乙烯生产的集成”进行合作。生态催化技术公司方面表示,该公司集成流化床氢气燃烧技术可以取代传统的蒸汽裂解技术。该技术将使用氧转移剂在碳氢化合物原料和产品存在的情况下,通过氢气的选择性燃烧,将乙烷转化为乙烯。这将显著减少能源消耗和二氧化碳排放,二氧化碳排放将减少约75%~80%。生态催化技术公司的目标是将该技术扩大到100万吨/年的乙烯产能。


不论未来哪条技术路线可以实现,未来氢气都将在化工生产中起到更加重要的作用。


通过价值链驱动降碳


陶氏化学认为,使用低碳排放裂解技术的时机不仅取决于技术的发展,还取决于客户对使用这些技术生产的产品所赋予的价值。


斯通表示:“我们的客户对低碳解决方案非常感兴趣。坦率地说,随着我们接近净零排放,碳减排的成本会上升,我们的产品价值也会上升。”


陶氏化学还在致力于许多不同的技术和方法来减少碳排放,包括蓝氢、碳捕获和存储、可再生能源和提高能源效率项目。斯通表示:“在这些领域,我们可以利用现有技术切实减少排放,从而建立信誉和客户价值链。乙烷脱氢和电裂解不是一刀切的技术——它们将是整个解决方案的一部分。”


文章来源: 中国化工报 ,市场资讯

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