上海突破"甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣"工業化核心難題

2020-12-03 東方網

原標題：溫室氣體「攜手」變廢為寶

　　如何讓溫室氣體二氧化碳、甲烷一起「變廢為寶」?　中科院上海高等研究院的低碳轉化科學與工程團隊有辦法。他們能讓甲烷與二氧化碳「攜手重生」，變成重要的原料氣———合成氣。這套具有完全自主智慧財產權的「甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣」技術，其萬方級裝置已在山西潞安集團煤制油基地穩定運行超過1000小時，日轉化利用二氧化碳高達60噸，成功實現工業示範。

　　據悉，該技術源於中科院上海高等研究院、山西潞安礦業(集團)有限責任公司和荷蘭殼牌石油工業公司聯合啟動的甲烷二氧化碳重整項目。目前，合作三方正在進行該技術的商業評估，並就全球化的商業推廣應用達成了一致意見。

　　在能源科學家眼裡，二氧化碳和甲烷不僅是典型的溫室氣體，更是重要的含碳資源。兩者在一定條件下可以重整為合成氣。合成氣是一種重要的原料氣，可進一步生成汽油、甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸等。然而，傳統的重整路線需要大量耗水，但新路線則可在反應器內幾乎不消耗水，且大量消耗二氧化碳。

　　不過，新技術有個缺陷，在這一反應過程中特別容易積碳———就像日常用的飯鍋底部積的厚厚黑垢，催化劑上的積碳會造成催化劑失活，時間久了，還會堵塞管道。怎樣才能消除這個弊病?這可是「甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣」技術實現工業化的核心難題。

　　經過近十年潛心探索，上海高等研究院低碳轉化科學與工程重點實驗室終於找到並在工業上驗證了解決之道。納米介孔催化劑具有抗積碳和抗燒結雙功能，且「天性活潑」，課題組成功解決了納米金屬催化劑的穩定性問題，並優化了催化劑與反應器內結構的「配對關係」。於是，無論是面對常規或非常規天然氣，還是煤化工和冶金行業中產生的大規模工業廢氣，該技術皆大有可為。

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