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碳捕集与利用 (CCU)
利用 Power-to-X 催化剂消除排放

碳捕集与利用 (CCU) 是实现工业和运输行业脱碳的强有力途径,其可以利用 CO2 作为替代原料并转化为高价值产品,或者使用从生物工艺或直接从大气中捕获的生物碳。CCU 的一个快速发展的应用 是 Power-to-X(能源制化学品),其利用来自可再生能源(如太阳能、水能或风能)的电力将水转化为绿氢。氢气可直接用于工业过程脱碳,也可与二氧化碳或空气中的氮气进一步反应,生产多种燃料和化学品。

科莱恩用于能源制化学品 (power-to-x) 的CO₂ 转化技术

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科莱恩催化剂在能源制化学品 (Power-to-X) 领域的贡献

十多年来,科莱恩催化剂持续致力于为能源制化学品(Power-to-X) 技术提供支持,在 40 多个私人和公共项目中开展合作。我们已成功开发数种创新性的催化剂,用于能源制化学品 (Power-to-X) 应用中的 CO₂ 转化,其中包括用于生产绿色甲醇、碳中和的 SNG 和可再生碳氢化合物类(如可持续航空燃料 (SAF))的催化剂。

Clariant Image Graphic Power To X History 20220510

能源转化制甲醇

工艺

在能源转化制甲醇技术中,甲醇通过CO2 的直接催化加氢获得。甲醇是一种基础化工品,这意味着它既可以用作燃料,也可以通过进一步转化生产其他化学品和塑料。科莱恩为 CO2 转化工艺提供了最先进的 MegaMax® 系列甲醇催化剂,和高效的原料气净化吸附剂,并已在一些能源转化制甲醇应用中展示出优异的适用性和卓越的性能。

Clariant Image Graphic Power To Methanol MegaMax DCARB Catalysts 20220510

催化剂

MegaMax® 系列高性能甲醇合成催化剂, 具有卓越的效率、生产率和稳定性。上述特点使得 该系列催化剂成为 CO2 转化制甲醇项目的最佳解决方案。

  • 优越的活性和选择性
  • 在多种操作条件下性能稳健
  • 出色的稳定性和抗毒性
  • 提高寿命周期内生产力
  • 提高能效
  • 良好适应各种甲醇工艺技术

项目

由德国联邦教育与研究部资助的 Carbon2Chem 项目致力于将钢铁生产中排放的二氧化碳废气转化为高价值化学品,如甲醇。

作为项目合作伙伴,科莱恩为蒂森克虏伯(ThyssenKrupp) 的中试工厂提供高性能的 MegaMax ® 800 DCARB 系列甲醇催化剂以及专门用于原料气净化的吸附剂。生产获得的甲醇在化工行业用途繁多,并可在更具可持续性的业务模式或交通运输中作为低排放燃料使用。

能源制燃料

工艺

很明显,单靠生物燃料不足以满足未来需求,人们对采用能源制液态燃料 (PtL) 技术的绿色合成燃料 (e-fuels ) 越来越感兴趣。该方法将可再生氢和碳排放转化为具有高能量密度的液体燃料,以用于远距离运输。该转化过程通常通过逆水煤气变换反应 (RWGS) 产生可再生合成气,然后通过费托反应生成 长链碳氢化合物。科莱恩 ShiftMax® 100 RE 催化剂已在关键的逆水煤气变换反应 (RWGS) 步骤中得到验证,在 Ineratec 极具创新的能源制液态燃料 (PtL) 工艺中表现出卓越的性能。

Clariant Image Graphic Power To Fuels Catalysts 20220510

催化剂

科莱恩用于高性能能源转化制液态燃料 (PTL) 应用的催化剂包括:

  • ShiftMax® 100 RE 催化剂用于通过逆水煤气变换反应,将绿氢和二氧化碳转化为 可再生合成气。
  • MegaMax® 甲醇合成催化剂将合成气转化为可再生甲醇, 后者可用作燃料添加剂、溶剂或»生产绿色化学品«(如»绿色聚丙烯«)的原料。

项目

Ineratec 公司专注于生产可完全通过容器运输的可持续燃料和化学品。其气转液(GTL)工艺将»绿« 氢与二氧化碳等温室气体相结合,生产低碳的合成碳氢化合物和燃料。

作为其战略合作伙伴,科莱恩提供广泛的催化专业知识和种类齐全的合成气调节与净化催化剂方案,以支持 Ineratec 的突破性气转液技术。



Clariant Image HyProGen 200 Catalysts 20220510

用于高温逆水煤气变换反应的 HyProGen® 200 催化剂

Clariant Image Ineratec Demonstration Plant 20220510

Ineratec 示范工厂(照片来自 Ineratec)

能源制天然气

工艺

能源制天然气 (PtG) 技术主要用于生产甲烷。合成天然气不仅是理想的低碳燃料,还可以输入现有的天然气网,为工业厂房供电和家庭供暖,帮助传统基础设施脱碳。此外,基于甲烷,可利用 广泛的现有天然气网络长期储存可再生能源。科莱恩的甲烷化催化剂已成功应用于能源转化制甲烷项目,并生产出高纯度的可再生甲烷,例如,奥迪开创性的 E-gas 工厂项目。

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催化剂

用于能源转化制天然气工艺的科莱恩 SNG 100 DCARB 甲烷化催化剂 ,旨在实现二氧化碳的高效加氢。取决于所使用的反应器 工艺,其可实现最高可达 99% 的甲烷产率。

项目

能源转化制天然气技术最早的案例之一是位于德国韦尔特的奥迪 E-gas 工厂,它由 Etogas 建造,使用 科莱恩的甲烷化催化剂。该能源转化制天然气设施通过 氢气和排放的二氧化碳废气生产可再生合成甲烷, 以实现奥迪 A3 Sportback g-tron 汽车的低碳性能。

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