全球首套千噸級二氧化碳加氫制汽油示范裝置開車成功并通過科技成果評價

  近日,由我所和珠海市福沺能源科技有限公司聯合開發的全球首套1000噸/年二氧化碳加氫制汽油中試裝置,在山東鄒城工業園區開車成功,生產出符合國VI標準的清潔汽油產品。該技術于3月4日在上海通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果評價。

  評價專家組組長何鳴元院士主持評價會。我所孫劍研究員在會上代表研究團隊作了工作報告,詳細介紹了二氧化碳加氫制汽油中試技術的研發歷程。評價專家組專家一致認為:該技術成果屬世界首創,整體技術處于國際領先水平,同意通過科技成果評價。

 

  二氧化碳加氫轉化制液體燃料和化學品,不僅可實現溫室氣體二氧化碳的資源化利用,還有利于可再生能源的儲運,同時也為解決國家能源安全問題、實現“雙碳”目標等提供新策略。但是,二氧化碳的活化與選擇性轉化極具挑戰。國內外技術路線多集中于合成低碳化合物,若能利用該過程選擇性生產高附加值、高能量密度的烴類燃料,將為推進清潔低碳的能源革命提供全新路線。

  由我所碳資源小分子與氫能利用創新特區研究組(DNL19T3組)孫劍、葛慶杰和位健等人組成的研究團隊于2017年開發了二氧化碳加氫制汽油技術,研究成果發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上,并被《自然》(Nature)雜志選為研究亮點。該技術歷經實驗室小試、百克級單管評價試驗、催化劑噸級放大制備、中試工藝包設計等過程,于2020年在山東鄒城工業園區建設完成了千噸級中試裝置。裝置累計完成各項投資四千余萬元,并陸續實現了投料試車、正式運行以及工業側線數據優化,于2021年10月正式通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的連續72小時現場考核。該技術可實現二氧化碳和氫的轉化率達到95%,汽油在所有含碳產物中的選擇性優于85%,顯著降低了原料氫和二氧化碳的單耗,整體工藝能耗較低,生成的汽油產品環保清潔,經第三方檢測,辛烷值超過90,餾程和組成均符合國VI標準。目前,該團隊已形成具有自主知識產權的二氧化碳加氫制汽油生產成套技術,為后續萬噸級工業裝置的運行提供了有力支撐。

  該工作得到了中科院A類先導專項“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、興遼英才等項目資助。(文/孫劍、葛慶杰、位健 圖/侯守福)

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