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二氧化碳加氢气制甲醇

温室气体CO2的不断排放使得全球气候变化、极端天气频发,已经引起全人类的关注。将CO2收集储存的策略面临储存空间、安全和成本的困难,但如果将作为重要的碳资源。利用太阳能等清洁能源制备的H2实现CO2的加氢转化,是将CO2资源化利用的一条重要途径。其中,将CO2转化为高附加值的化学品如甲醇和低碳烯烃是转化和储存CO2的一个理想的策略。

在最近工作中,李灿院士团队开发了一种不同于传统金属催化剂的双金属固溶体氧化物催化剂ZnO-ZrO2,在CO2单程转化率超过10%时,甲醇选择性仍保持在90%左右,是目前同类研究中综合水平最好的结果。研究表明,该催化剂的固溶体结构特征提供了双活性中心反应位点——ZnZr,其中H2CO2分别在Zn位和原子相邻的Zr位上活化,在CO2加氢过程中表现出了协同作用,从而可高选择性地生成甲醇。原位红外质谱同位素实验及DFT理论计算结果表明,表面HCOO*H3CO*是反应主要的活性中间物种。该工作为CO2加氢制甲醇开辟了新途径。

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煤基能源化工多联产工艺技术

该技术以煤炭气化为“龙头”,将多种煤炭转化技术通过优化组合集成在一起,以同时获得多种高附加值的化工产品和多种洁净的二次能源。煤基多联产系统通过气化把两大系统:燃料/化工产品生产系统、动力生产系统统一结合起来进行物质与能量交换,使动力系统达到合理利用能源和低污染排放,又使化工产品或清洁燃料的生产过程低能耗与低成本,是一个实现多领域功能需求和能源资源高增值目标的可持续发展能源利用系统。

具体步骤:将原料煤制成粗煤气,经洗涤除尘后,该粗煤气进行变换、脱硫脱碳,再进行脱羰等净化后制得合格的合成气,即用于生产甲醇等化学品,剩余气体用作燃料推动燃气轮机发电,燃气轮机排出的高温烟气对余热锅炉进行热交换,产生蒸汽再次进行发电,实现热能梯级利用;回收能量后的气体作为还原剂用于还原炼制其他有色金属。

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焦炉气制甲醇的生产方法

由焦化厂送来的焦炉气是经过化产后的焦炉气,首先进入焦炉气压缩机压缩,再进入精脱硫装置进行有机硫加氢转化及无机硫脱除,将焦炉气中总硫脱至0.1ppm以下,以满足转化催化剂及合成催化剂对原料气中硫含量的要求。脱硫后的焦炉气进入转化工段,在这里进行加压催化部分氧化,使焦炉气中的甲烷和高碳烃转化为甲醇合成的有效成分氢气和一氧化碳。转化气经合成气压缩机提压后进行甲醇合成,生成的粗甲醇进入甲醇精馏制得符合国标优等品级精甲醇。


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