我首创二氧化碳加氢制汽油中试技

图为中试装置。(位健 摄)

　　中化新网讯 3月4日，1000吨/年二氧化碳(CO₂)加氢制汽油中试技术在上海通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。以何鸣元院士为组长的评价专家组一致认为，该技术成果属世界首创，整体技术处于国际领先水平。

　　该技术由中国科学院大连化学物理研究所和珠海市福沺能源科技有限公司联合开发。采用该技术开发的全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置在山东邹城工业园区开车成功，并生产出符合国Ⅵ标准的清洁汽油产品。

　　据了解，二氧化碳加氢转化制液体燃料和化学品，不仅可实现温室气体二氧化碳的资源化利用，还有利于可再生能源的储运。但二氧化碳活化与选择性转化极具挑战，国内外技术路线多集中于合成低碳化合物。若能利用该过程选择性生产高附加值、高能量密度的烃类燃料，将为推进清洁低碳的能源革命提供全新路线。

　　为此，由中科院大连化物所研究员孙剑、葛庆杰等组成的研究团队于2017年开发了二氧化碳加氢制汽油技术。

　　孙剑介绍，该技术历经实验室小试、百克级单管评价试验、催化剂吨级放大制备、中试工艺包设计等，于2020年在山东邹城工业园区建成千吨级中试装置。装置已陆续实现投料试车、正式运行以及工业侧线数据优化，于2021年10月通过了石化联合会组织的连续72小时现场考核。

　　此外，该技术创制了复合催化剂，通过多活性位点协同耦合应用于一步法二氧化碳加氢制汽油的工艺，实现了汽油的高收率合成，且催化剂制备简单，易于实现工业化生产；研制了高效等温固定床二氧化碳加氢反应器，提升二氧化碳转化率和汽油选择性，满足节能减碳的生产要求；还实现了在温和条件下生产以高辛烷值异构烷烃和芳烃为主要成分的国Ⅵ标准汽油。

　　葛庆杰告诉记者，该技术将二氧化碳资源化利用的基础研究向产业化应用推进了一步。目前二氧化碳利用真正产生经济效益的很少，特别是二氧化碳加氢过程，多数都停留在基础研究阶段。该技术是将二氧化碳加氢生成汽油和水，汽油燃烧再产生二氧化碳，水电解还可产氢，实现了资源的循环利用。每生产1吨汽油大致消耗4.3吨二氧化碳、0.6吨氢，并可副产0.3吨轻烃，不仅具备经济性，汽油可作为氢的储能介质，还解决了氢的储存问题。

　　目前，该团队已形成具有自主知识产权的二氧化碳加氢制汽油生产成套技术。珠海市福沺能源科技有限公司副总经理马道远表示，他们正在探索更稳定的二氧化碳及氢能来源，并大力开拓更为广阔的应用市场。

专 家 观 点

　　华东师范大学何鸣元院士：二氧化碳加氢制备高附加值化学品或液体燃料对节能减排和碳资源的循环利用具有重要意义。该项目二氧化碳加氢制汽油技术有3个反应步骤：二氧化碳加氢气产生一氧化碳；一氧化碳和氢气经过费托反应生成烯烃；烯烃经多步二聚歧化传递和裂化成为汽油。3个反应步骤需要不同的催化剂和反应条件，难度较大。该技术的成功应用体现出研发团队的科技创新性，同时减轻对化石能源的依赖，对我国能源安全和环境保护具有重要的战略意义。

　　北京低碳清洁能源研究院教授级高工门卓武：该项目是二氧化碳利用的技术之一。其催化剂具有独创性，在中试装置验证了技术的可行性，为“双碳”目标的实现提供一种解决方案，但其反应器形式尚有进一步优化的空间。

　　武汉大学教授定明月：随着“双碳”目标的提出，能源化工领域的二氧化碳减排任务变得异常严峻。我国现有二氧化碳年排放量超100亿吨，通过将二氧化碳加氢制备液体燃料和高值化学品对于节能减排具有重要意义。该二氧化碳加氢技术成果属世界首创，整体技术处于国际领先水平，对于二氧化碳高值化利用方向具有引领作用。