中國科學院發(fā)布消息稱,近日,中科院山西煤炭化學研究所在二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)方面取得進展。由副研究員趙寧帶領(lǐng)的研究團隊與所內(nèi)課題組密切配合,完成了二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)單管實驗,并實現(xiàn)了穩(wěn)定運行,標志著該技術(shù)向工業(yè)化邁出了堅實一步。
由于二氧化碳難以活化,因此高效催化劑的研發(fā)是實現(xiàn)二氧化碳加氫制甲醇過程的研究重點。課題組通過多年的系統(tǒng)研究,對銅基催化劑的設計與制備、催化劑的構(gòu)效關(guān)系、反應工藝、二氧化碳活化和加氫反應機理等方面均有了深入的認識。研究結(jié)果表明,CO2轉(zhuǎn)化率與Cu的表面積相關(guān),目的產(chǎn)物甲醇的選擇性與催化劑表面的強堿位以及特殊價態(tài)銅物種(Cuα+)相關(guān)。
在此基礎上,課題組開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的銅基催化劑,授權(quán)國家發(fā)明專利2項,并實現(xiàn)了催化劑的制備放大。工業(yè)單管實驗結(jié)果表明,催化劑的性能達到了國內(nèi)先進水平。
甲醇是化學工業(yè)中最重要的基礎原料之一,主要用于生產(chǎn)甲醛、二甲醚、醋酸等化工產(chǎn)品,也可用作生產(chǎn)烯烴(乙烯、丙烯),芳烴(苯、甲苯、二甲苯),汽油等化學品或燃料,從而部分緩解對于石油資源的依賴。此外,甲醇還是一種清潔能源,可以作為內(nèi)燃機或燃料電池的燃料使用。將二氧化碳中的碳、氧資源進行利用,通過加氫過程合成甲醇,有助于實現(xiàn)碳資源的循環(huán)利用并減少對化石能源、資源的依賴,同時減輕環(huán)境負擔。
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