3月28日，全球領(lǐng)先化工集團(tuán)BASF（巴斯夫）在最初宣布一年后，重申了其雄心勃勃的氣候目標(biāo)——到2030年其溫室氣體排放量比2018年減少25%（達(dá)到1640萬噸），并在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放。當(dāng)然，可再生能源是減排的主要?jiǎng)恿Γ@畢竟是個(gè)長期過程，當(dāng)下則需要調(diào)整工藝和開發(fā)新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)短期目標(biāo)，巴斯夫視其催化劑業(yè)務(wù)為主要助力——比如，催化劑可將CO₂轉(zhuǎn)化為其他可利用資源，同時(shí)可把甲烷等轉(zhuǎn)化為H₂這樣的清潔能源。

催化劑產(chǎn)品應(yīng)用非常廣泛，比如汽車交通行業(yè)的排放控制中減少汽油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的碳?xì)浠衔?/span>(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)；比如煉油用FCC催化劑、加氫催化劑和吸附劑是生產(chǎn)天然氣、硫磺、烯烴、過氧化氫、芳烴等石化產(chǎn)品不可缺少的耗材；還可以選擇性去除有機(jī)合成中使用的常見保護(hù)基團(tuán)和去除肽合成中使用的保護(hù)基團(tuán)等等……巴斯夫催化劑部門在全球擁有40多個(gè)生產(chǎn)基地，5000多名員工，1100多個(gè)研發(fā)專家，專利無數(shù)，授權(quán)產(chǎn)品遍布全球，在2019年的銷售額約為590億歐元，可見催化劑市場之龐大可觀。而這也意味著很難用一篇文章將其催化劑產(chǎn)品進(jìn)行介紹，哪怕只是皮毛簡介，所以文本將重點(diǎn)介紹相關(guān)領(lǐng)先技術(shù)和理念。

一、回收

催化劑常用到鉑、鈀和銠等貴金屬，而巴斯夫表示，回收是僅次于礦山世界上最大的貴金屬來源，因此其在美國、英國、俄羅斯、中國、日本和德國都設(shè)有回收公司。今年2月，巴斯夫與賀利氏在中國平湖成立合資企業(yè)即通過回收廢催化劑來實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案。

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二、專利

巴斯夫?qū)㈦姵卣龢O材料列入催化劑產(chǎn)品陣營，重點(diǎn)是其擁有阿貢國家實(shí)驗(yàn)室 (ANL)鎳鈷錳(NCM)正極活性材料專利唯一許可，全球范圍商業(yè)化生產(chǎn)傳統(tǒng)到高鎳如NCM721和NCM811全系列正極產(chǎn)品；并在2021年與Umicore（優(yōu)美科）簽署了一項(xiàng)非獨(dú)家專利交叉許可協(xié)議，涵蓋范圍廣泛的正極活性材料 (CAM) 及其前體 (PCAM)，包括鎳鈷錳 (NCM)、鎳鈷等化學(xué)物質(zhì)鋁（NCA）、鎳鈷錳鋁（NCMA）和富鋰、高錳高能NCM（HE NCM）。受益于這種專利政策，巴斯夫的客戶可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的產(chǎn)品平臺，不受許可供應(yīng)商的供應(yīng)阻礙。

三、售后

以航空航天為例，巴斯夫以其臭氧+VOC轉(zhuǎn)換器OEM的身份服務(wù)于全球范圍內(nèi)的商用客機(jī)、支線飛機(jī)和公務(wù)機(jī)的空氣凈化，同時(shí)通過熟的MRO程序維修、升級和更換產(chǎn)品保證正常使用。2021年第四季度，巴斯夫啟動(dòng)上海MRO項(xiàng)目建設(shè)，除了支持亞太地區(qū)客戶，也補(bǔ)充其在北美維修中心的售后力量。

四、定制（OEM）

巴斯夫在催化劑領(lǐng)域的OEM已有50多年的歷史，可以為化學(xué)工藝催化劑、工業(yè)催化劑、精煉催化劑以及吸附劑開發(fā)定制催化劑，其不同的商業(yè)模式包括從完全商業(yè)化的制造過程的收費(fèi)到聯(lián)合開發(fā)安排，為客戶提供了更多的靈活性。

五、獨(dú)有技術(shù)

技術(shù)是一切生意的核心競爭力。氮氧化物分解、脫銷脫硫，裂解轉(zhuǎn)化或吸收，無論何種型號用在哪個(gè)行業(yè)，其根本的催化劑技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成的產(chǎn)品優(yōu)勢。

巴斯夫的吸附劑產(chǎn)品組合包括專有的氧化鋁、二氧化硅、硅鋁溶膠和廣泛的賤金屬氧化物保護(hù)床材料系列。吸附劑通常以球形顆粒、棒狀、模制品或流體動(dòng)力學(xué)直徑在0.5至10毫米之間的整體形式使用。它們必須具有高耐磨性、高熱穩(wěn)定性和小孔徑，這可以帶來更高的暴露表面積和更高的表面吸附能力，吸附劑還必須具有能夠快速傳輸目標(biāo)分子的獨(dú)特孔結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)硅膠產(chǎn)品是通過酸化硅酸鈉或“水玻璃”，然后水洗沉淀物，然后脫水而成，巴斯夫則采用專有的油滴溶膠-凝膠工藝生產(chǎn)（當(dāng)膠體Al/Si顆粒落入油柱時(shí)會產(chǎn)生溶膠）。這樣的好處是原始珠中存在的水分含量的減少允許更大的孔徑控制和水熱穩(wěn)定性，并且可以對硅鋁溶膠的化學(xué)成分進(jìn)行精細(xì)控制，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)所得珠子產(chǎn)品的差異。

巴斯夫還用專有的成型工藝制造活性氧化鋁和特定吸附劑球形產(chǎn)品，其可以達(dá)成密度高、抗壓強(qiáng)度高、粉塵小的優(yōu)異效果。

六、圍繞碳中和開發(fā)投資新項(xiàng)目

1.蒸汽裂解裝置

巴斯夫、SABIC 和林德簽署了一項(xiàng)聯(lián)合協(xié)議，以開發(fā)和演示電加熱蒸汽裂解爐的解決方案——使用可再生能源發(fā)電來運(yùn)行石化行業(yè)的裂解裝置。

2.甲烷熱解

除了用于清潔能源，化工合成例如氨也需要?dú)錃鉃樵稀＜淄闊峤饧夹g(shù)則將甲烷或天然氣被直接分解成氫和固體碳的成分，與其他無排放制氫工藝相比，甲烷熱解只需要大約五分之一的電能。巴斯夫路德維希港建造了一個(gè)中試反應(yīng)堆并正在啟動(dòng)。高純固體碳則可被用于其他，比如鋼鐵和有色金屬，電池材料等。

3.水電解

這項(xiàng)技術(shù)需要高性能、低PGM負(fù)載的催化劑

水電解制氫是另一清潔路線，但水電解消耗很高電力。巴斯夫與西門子合作，計(jì)劃在路德維希港建設(shè)一個(gè)容量為50兆瓦的水電解廠，并將其整合到一體化系統(tǒng)中。

4.碳封存（CCS）

完全防止CO₂的排放不現(xiàn)實(shí)，那么另一條路線則是將其捕獲封存。巴斯夫正在計(jì)劃參與最大的歐盟碳中和項(xiàng)目，其中正利用到其吸附劑產(chǎn)品技術(shù)提供分離、脫水、運(yùn)輸和儲存二氧化碳的解決方案。

5.無碳生產(chǎn)

甲醇是化學(xué)工業(yè)的重要原料，巴斯夫致力于開發(fā)一種新的氣候友好型生產(chǎn)這種基礎(chǔ)化學(xué)品的工藝，不僅僅是減少排放，而是沒有任何排放。在巴斯夫的新工藝中，合成氣是通過天然氣或沼氣的部分氧化產(chǎn)生的，在合并和處理此處產(chǎn)生的廢氣流時(shí)首先用純氧燃燒，再氣體洗滌工藝除去CO₂，再將其捕獲返回過程，補(bǔ)充氫氣進(jìn)行循環(huán)合成。

小結(jié)

巴斯夫在催化劑領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品積累之多，小編的水平無法做到在一篇文章中進(jìn)行總結(jié)。諸如，將低成本碳源回收轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品，如甲醇制乙醇，甘油制備丙二醇；再有氧化鋁催化劑對乙醇脫水制備烯烴；還有將通常利用MeOH以兩步法生產(chǎn)的二甲醚（DME）用創(chuàng)新的一步法生產(chǎn)，等等，而這都是巴斯夫催化劑的價(jià)值和意義所在。

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