郑州中心液态阳光:二氧化碳加氢制甲醇
新质生产力
液态阳光技术,是利用太阳能、风能等可再生能源产生的电力电解水制氢,再将二氧化碳与氢气转化为甲醇。该技术不仅可解决二氧化碳排放问题,还可将再生能源转化为液体燃料,提供了可再生能源储存和运输新途径,为我国实现碳中和目标提供一条全新的技术路线。中国科学院大连化物所李灿团队攻克了液态阳光中电解水制氢和二氧化碳加氢制甲醇两项关键技术。突破现有电解水制氢规模小(约 50-200 标方氢/小时)的限制,实现在单套电解槽上大于 1000 标方氢/小时规模化产氢,同时将单位制氢能耗由约 4.7-6.0 度/方氢降低至 4.3 度/方氢以内,是全球规模化碱性电解水制氢最高效率。研发了高稳定性、高选择性二氧化碳加氢制甲醇固溶体催化剂,使催化剂稳定性由现有研究的几百小时提升至 5000 小时,并将甲醇选择性由60%-70%提高到 98%以上。在此基础上,大连化物所牵头示范了全球首套千吨级液态阳光示范项目,该项目包含 10 MW 光伏发电, 2×1000 Nm3/h 电解水制氢, 1500吨/年二氧化碳加氢合成甲醇三个单元,每年可消纳 1800 万度可再生能源电,同时减排二氧化碳 2000 吨。该项目于 2020 年 10 月通过了中国石化联合会的科技成果鉴定,结论为:该项目集成创新了液态太阳燃料合成全流程工艺,具有完全自主知识产权,整体技术处于国际领先。液态阳光技术先后受到发改委、科技部、能源局、国务院发展研究中心等国家相关部门高度重视,各部委分别进行专题调研和座谈,也引起了国电投集团、中煤集团等企业的高度重视,目前,正在与国电投集团和中煤集团合作推进十万吨级以上的液态阳光甲醇合成项目落地。液态阳光技术具有广阔的应用前景,我国当前甲醇表观消费量达到了 9000 万吨/年,但主要通过煤制甲醇过程,该过程排放大量二氧化碳,若采用液态阳光技术,可带动风光发电约 3.5 亿 kW 左右,减排二氧化碳 4.5 亿吨,产值将在 3000 亿以上。液态阳光技术还是解决水泥、钢铁等刚性二氧化碳排放行业碳减排的重要技术路径。应用侧,甲醇除了做化工原料,还可作为低碳船运燃料,中国船级社、地中海航运、马士基航运等公司合作研究甲醇作为大型货轮动力的可行性。这些新生领域将使液态阳光技术应用空间至少翻一番。
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赵欣欣
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