日本加快研發(fā)以水和CO2為原料的烯烴生產(chǎn)工藝

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）已經(jīng)與政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界達(dá)成一個(gè)長(zhǎng)期合作框架協(xié)議，將共同開(kāi)發(fā)以水和CO2為原料的烯烴生產(chǎn)技術(shù)，未來(lái)還擬建生產(chǎn)裝置，以減輕化學(xué)工業(yè)對(duì)石油的依賴(lài)性。

包括三菱化學(xué)和三井化學(xué)在內(nèi)的五家公司以及四所大學(xué)和一家工業(yè)機(jī)構(gòu)于2012年9月中旬組建技術(shù)研發(fā)協(xié)會(huì)，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出包括利用太陽(yáng)能光催化水分解制氫技術(shù)、氫與CO2反應(yīng)制取烯烴等一系列技術(shù)，開(kāi)發(fā)工作擬于2020年代初期完成，2030年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)將覆蓋從基礎(chǔ)研究到工業(yè)化的全部過(guò)程。2012—2013年的財(cái)政預(yù)算是14．5億日元，東京大學(xué)將率先進(jìn)入該項(xiàng)目的研究。

該項(xiàng)目的研發(fā)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出用于分解水制氫的光催化劑、分離膜以及氫和CO 經(jīng) T合成制備烯烴的催化劑。預(yù)計(jì)光催化劑的研發(fā)在10年內(nèi)完成，而分離膜和F－T合成催化劑的研發(fā)將在5年內(nèi)完成。

光催化劑的研發(fā)將集中于提高催化效率，目前光催化紫外光吸收效率僅達(dá)到1%以下，若催化效率能提高到5%以上則意味著生產(chǎn)成本將會(huì)低于蒸汽重整制氫工藝。METI的研發(fā)目標(biāo)是使光吸收的波長(zhǎng)范圍擴(kuò)大到400～800nm，到2030年使光催化效率提高到30%以上，同時(shí)也將開(kāi)發(fā)出一種Co基催化劑。

分離膜的研發(fā)將聚集在微孔薄膜，三菱化學(xué)將側(cè)重于沸石基薄膜的研發(fā)，日本精細(xì)陶瓷中心和名古屋工業(yè)大學(xué)將側(cè)重于SiO2方面，富士膠卷將側(cè)重于模塊領(lǐng)域，三菱化學(xué)和住友化學(xué)將側(cè)重于C2～C4烯烴合成應(yīng)用的F－T合成高選擇性催化劑的研發(fā)，還將進(jìn)行成本模擬優(yōu)化該工藝并擬在一套小型裝置上進(jìn)行示范，在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)烯烴收率達(dá)到80%以上的研發(fā)目標(biāo)。

三菱化學(xué)、三井化學(xué)、富士膠卷、INPEX、東京大學(xué)、京都大學(xué)、東京理科大學(xué)等合作方都將派出相關(guān)研究人員聚集于東京大學(xué)kashiwa校區(qū)的實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展全方位的研發(fā)工作。到今年底，該實(shí)驗(yàn)室將安裝一個(gè)催化劑制備單元和一個(gè)性能考評(píng)系統(tǒng)。