全球排放的大量二氧化碳導(dǎo)致了溫室效應(yīng)等問(wèn)題，科學(xué)界一直在探索如何將空氣中過(guò)量的二氧化碳回收并轉(zhuǎn)化。上海高研院研制相關(guān)高科技裝置，讓甲烷與二氧化碳“攜手重生”，變廢為寶。近日，全球首套萬(wàn)方級(jí)甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣裝置，在山西潞安集團(tuán)煤制油基地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)1000小時(shí)，日產(chǎn)合成氣高達(dá)20多萬(wàn)標(biāo)方，日轉(zhuǎn)化利用二氧化碳高達(dá)60噸。
據(jù)悉，該技術(shù)源于中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院、山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司和荷蘭殼牌石油工業(yè)公司聯(lián)合啟動(dòng)的甲烷二氧化碳重整項(xiàng)目。
二氧化碳和甲烷是典型的溫室氣體，又是重要的含碳資源。將二氧化碳和甲烷作為碳源，可以在一定條件下轉(zhuǎn)化為合成氣，合成氣是一種重要的原料氣，可以進(jìn)一步生成汽油、甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸等。相比較傳統(tǒng)的甲烷蒸氣重整，甲烷二氧化碳重整幾乎不消耗水，而是大量利用二氧化碳，降低能耗的同時(shí)并緩解溫室氣體減排壓力。
課題組成員、張軍博士介紹說(shuō)，該反應(yīng)過(guò)程特別容易積碳，抗積碳催化劑和專用反應(yīng)器被公認(rèn)為是其技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的核心難題。受此限制，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研發(fā)尚未達(dá)到工業(yè)側(cè)線或示范的規(guī)模。
經(jīng)過(guò)近10年的潛心探索，上海高等研究院低碳轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組成功解決了納米金屬催化劑的穩(wěn)定性問(wèn)題，并優(yōu)化了催化劑與反應(yīng)器內(nèi)結(jié)構(gòu)的“配對(duì)關(guān)系”。該技術(shù)可適用于常規(guī)或非常規(guī)天然氣的轉(zhuǎn)化利用，也適用于煤化工和冶金行業(yè)中產(chǎn)生的大規(guī)模工業(yè)廢氣，應(yīng)用前景廣闊。
日前，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)對(duì)這一技術(shù)與工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)裝置進(jìn)行了72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行標(biāo)定。專家們一致認(rèn)為，該研究實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的高效資源化利用以及合成氣比例的靈活可調(diào)，建議盡快開(kāi)展工業(yè)化應(yīng)用推廣。
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