新技术

氢气和甲醇等基础化学品约占欧洲化学工业温室气体排放的70%，但它们也是所有创新产品不可或缺的起点，这些产品不仅助力我们的客户保护气候，而且还能让我们的日常生活更轻松。因此，我们的碳管理项目重点研究基础化学品。

巴斯夫正在全力开发最重要的气候友好型工艺，包括用于生产基础化学品的电加热蒸汽裂解炉和生产氢气的工艺，如甲烷裂解和水电解。洁净氢气是向气候友好型化工、交通出行和保温行业成功转型的关键。研究人员还开发了一种零碳排放制备甲醇的工艺，我们也在研究二氧化碳封存的工艺。

我们最重要的全新技术

蒸汽裂解装置

洁净氢气

甲烷裂解

水电解

 碳封存技术

零碳甲醇

化石燃料是化工行业最主要的二氧化碳排放源，因为化学工艺需要使用能源。巴斯夫需要将蒸汽裂解装置加热到 850°C的温度，才能将石脑油裂解为烯烃和芳烃，再进行进一步的加工。到目前为止，蒸汽裂解炉均使用化石燃料加热，也就是说，蒸汽裂解炉依靠天然气运行。

如果我们能使用可再生能源电力加热蒸汽裂解装置，那么将减少100% 二氧化碳排放。

巴斯夫与沙特基础工业公司（SABIC）和林德集团（Linden）签订合作协议，共同开发、测试电加热蒸汽裂解炉的解决方案。三家公司已经开始共同开发利用可再生能源电力的加热工艺，以替代一贯使用的化石燃料气体。通过这一聚焦石化行业其中一项核心工艺的创新方法，三家公司努力开发可行的解决方案，帮助化工行业显著减少二氧化碳排放。

对于巴斯夫来说，使用洁净氢气对减少温室气体排放至关重要。例如，巴斯夫是欧洲最大的氢气生产商之一。仅路德维希港基地每年就要生产约25万吨氢气。这种气体是关键且不可替代的原材料，用于生产诸多重要产品，包括合成氨以及口香糖、塑料等许多消费品。氢气大多由碳氢化合物（如天然气）通过蒸汽重整生产，产生大量二氧化碳排放（制备每吨氢气产生约9至10吨二氧化碳）。因此，制氢工艺是化工行业最大的二氧化碳排放来源之一。

为了在未来实现零碳制氢，巴斯夫正在同时开展两种工艺技术：已商业化的水电解工艺及全新的甲烷裂解工艺。为了进一步实现零碳制氢，生产基地必须要有足够的可再生能源电力。

氢气是化工行业的一种原材料，同时，在其他应用领域中，它也可用作能源载体（用于交通行业和建筑保温）。由于低排放的氢气紧缺，需要优先考虑在那些必须使用氢气的领域。

化工行业需要使用大量的氢气。例如，巴斯夫将氢气用作合成氨的反应物。在许多可持续的未来应用中，氢气是不可或缺的能源承载和存储介质，因此，氢气还将继续发挥更加重要的作用。

蒸汽重整是目前从天然气或煤提取氢气最主要的工业化规模工艺。然而，这一工艺会释放大量二氧化碳。

巴斯夫正与合作伙伴共同开发利用天然气生产洁净氢气的全新工艺技术——甲烷裂解技术。该合作项目由德国联邦教育与研究部（BMBF）资助，同时也是巴斯夫碳管理项目的一部分。甲烷裂解技术可将甲烷或天然气（主要成分是甲烷）直接裂解为氢气和固体炭。这一全新工艺使用的能源相对较少，如果采用可再生能源电力，甚至还可以实现二氧化碳零排放。与其他零排放制氢工艺相比，甲烷热解只需要约五分之一的电能。目前，中试反应器已在德国路德维希港基地简称并投入运营。

目前尚不清楚高温裂解产生的碳颗粒将作何用处。总得来说，固体碳，尤其是高纯度固体碳，下游市场非常多，例如铝或钢铁工业等。

固体碳的储存也基本上可以实现，因为我们产生的热裂解碳并非有害物质，且可以稳定储存。该项目正在研究使用和储存热裂解碳的各种方法。

气候友好型氢气在化工行业迈向气候中和过程中发挥着重要作用。巴斯夫对技术持开放态度，并专注于各种氢气技术，旨在未来利用可再生资源电力制备气候友好型氢气。除了甲烷裂解外，还包括水电解。

通过水电解技术，水通过电力被分成氢和氧。由于这里的能量来自电力，而非氧化过程（即燃烧），所以耗电量很高。

巴斯夫目前正在与西门子能源公司合作，研究在路德维希港基地建设一个容量为50兆瓦水电解装置，并将其纳入一体化基地系统。巴斯夫与合作伙伴正在向欧洲共同利益重大项目（IPCEI）“氢能技术和系统”申请资金。这项名为Hy4Chem 的项目已通过首轮审核，晋级入围名单。这种零碳工艺制得的氢气将主要用作一体化基地的原料，以制造二氧化碳排放量低的产品。它同时也将在一定程度上用于支持莱茵-内卡都市圈交通行业的发展。

我们的目标首先是防止二氧化碳排放的发生。然而如果无法避免碳排放，我们希望可以研究使用碳封存技术。在比利时安特卫普基地，巴斯夫正计划投资大西洋北海海底最大的碳捕集与封存（CCS）项目之一。通过与安特卫普@C财团合作，该项目将可能每年减少100多万吨生产基础化学品所产生中的二氧化碳排放。最终投资决定预计于2022年确定。

阅读有关液化空气集团与巴斯夫联合“碳捕集”项目的新闻稿

甲醇是化工行业的重要原料。因此，巴斯夫研究人员开发了生产这一基础化学品的气候友好型工艺，目的不只是减少二氧化碳排放，更要实现全过程的零碳排放。这一工艺是巴斯夫碳管理研发项目的一部分，现已开发完成。巴斯夫目前正在审核所有的方案。

工艺过程

巴斯夫的全新工艺通过天然气或生物气体部分氧化制备合成气，该工艺不排放任何二氧化碳。尽管甲醇合成和蒸馏可以几乎原封不动地采用原有工艺步骤，但如果要收集和处理其中产生的废弃蒸汽，则需要进行创新。首先，用纯氧燃烧（氧燃料燃烧）合成气。其次，通过巴斯夫的 OASE^® 气体洗涤工艺完全去除废气中的二氧化碳。为确保这些二氧化碳不会丢失，并被再次用于甲醇合成，采集的二氧化碳将被重新送入该工艺流程之中。同时，还需要添加氢气作为生产甲醇的补充原料，而氢气的制备过程同样不应排放二氧化碳。

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