作者:黄辛 朱泰来 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/8/14 15:26:42
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我国甲烷二氧化碳重整技术研发获重要突破
 
 
国际首套万方级甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置稳定运行1000小时
 
本报8月14日上海讯(记者黄辛 见习记者朱泰来)今天,记者从中科院上海高等研究院获悉,由该院低碳转化科学与工程团队研制成功的具有完全自主知识产权的“甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置”已在山西潞安集团煤制油基地稳定运行超过1000小时,日转化利用二氧化碳高达60吨,成功实现工业示范。
 
二氧化碳与甲烷不仅仅是典型的温室气体,更是重要的含碳资源,可以在一定条件下转化为合成气(CO和H2),即称之为甲烷二氧化碳重整或者干重整。相比较传统的甲烷蒸汽重整,甲烷二氧化碳重整可以降低能耗的同时缓解温室气体减排压力,因此备受关注。然而,该反应过程特别容易积碳,将造成催化剂失去活性以及阻塞管道等棘手问题。因此,抗积碳催化剂和专用反应器被公认为是其技术实现工业化的核心难题。
 
课题组成员张军博士告诉《中国科学报》记者,这一反应过程特别容易积碳——就像我们日常用的饭锅底部积的厚厚黑垢,不仅脏兮兮难以清理,还会影响火候,催化剂上的积碳会造成催化剂失活,如果积碳久了,还会堵塞管道。所以,抗积碳催化剂和专用反应器,被公认为“甲烷二氧化碳重整制合成气”技术实现工业化的核心难题。国内外相关研发尚未达到工业侧线或示范的规模,多是受困于此。
 
经过近10年的深入研究,上海高等研究院研究人员成功解决了纳米金属的稳定性难题,解决了高效的催化剂和反应器的开发问题,所研制的催化剂在模拟的工况下稳定运行5000小时以上。同时,通过与企业的联合攻关,完成了催化剂研制和反应器模拟研究以及百吨级催化剂的工程放大和生产,在山西潞安开展了万方级装置的建设与运行。
 
8月2日,中国石油和化学工业联合会对该技术与工业侧线试验装置进行了72小时连续运行标定。专家们一致认为,本研究开发了性能优越的高效纳米镍基催化剂和专用反应器,建成了国际首套万立方纳米/小时级规模甲烷二氧化碳自热重整制合成气工业侧线装置并稳定运行,建议尽快开展工业化应用推广。
 
据了解,该技术源于中科院上海高等研究院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司联合启动的甲烷二氧化碳重整项目。
 
“这是一次从基础研究到工程化示范的积极探索,同时也是三方成功合作的结晶。”中科院上海高等研究院项目负责人孙予罕告诉记者,合作三方目前正在进行该技术的商业评估,并就全球化的商业推广应用达成了一致意见。
 

 

 
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