让二氧化碳回收有利可图

　　――天然气-二氧化碳重整制合成气技术前景分析

　　中化新网讯　　以煤为主的能源结构使我国在发展低碳经济过程中面临巨大挑战，如果能使二氧化碳的回收变得有利可图，则将为低碳运行开辟一条宽敞的通道。上周从吉林石化研究院传来了令人欣喜的消息，该院正在开发的以二氧化碳为原料的天然气-二氧化碳重整制合成气技术，有望将二氧化碳直接作为化工原料加以利用。
    　　

　　小试研究结果喜人
    　　

　　国际上通常采用CCS（二氧化碳的捕集和储存技术）和CCU（二氧化碳的捕集和利用技术）来回收二氧化碳，据专家介绍，目前全球回收的二氧化碳约有40%用于生产化学品，35%用于油田3次采油，10%用于制冷，5%用于碳酸饮料，其它应用占10%。从长远角度看，用于生产化学品更有利于二氧化碳的大量回收。然而，一般情况下每吨二氧化碳的回收成本约为20～40美元，高昂的费用极大地限制了二氧化碳的回收利用。
    　　

　　吉林石化研究院自2006年开始天然气-二氧化碳重整制合成气技术小试研究，其目标是将二氧化碳直接作为化工原料加以利用。该院首先开展了天然气-二氧化碳重整制合成气催化剂及工艺条件研究工作，研制出的催化剂用于甲烷-二氧化碳重整制合成气反应，得到的甲烷转化率不低于95％，二氧化碳的转化率超过91％，一氧化碳和氢气的选择性均超过95％，催化剂使用1000小时后活性没有下降。
    　　

　　天然气-二氧化碳重整制合成气催化剂及工艺条件研究项目目前已完成了小试技术的催化反应本征动力学研究，以及含有二氧化碳天然气的耦合试验，拓宽了生产合成气的原料来源。研究院还进行了反应器结构优化，筛选出合理、节能、高效、操作简便的反应器结构，为工业放大研究做好了准备。
    　　

　　化工产品效益可观
    　　

　　这项技术的突出特点是适用范围广。在化工生产中，合成气的生产成本占下游产品成本的65％，是影响下游产品经济效益的关键原料。以现有的小试技术指标与吉林石化化肥厂的合成气生产技术相比，每吨合成气成本可节约595元，一年能节省生产成本3.57亿元，能为下游产品提供很大的效益空间。调节原料气的配比，该路线可生产甲醇、丁辛醇、醋酸等许多产品，并可替代用渣油制合成气，让渣油发挥更大作用，节省宝贵的碳资源。
    　　

　　这一技术路线同样适用于含有二氧化碳的天然气的直接利用。近年来，随着天然气开采力度的增大，天然气中二氧化碳的含量也越来越高，例如，2006年吉林油田勘探到了总储量560亿立方米左右的天然气气田，其中二氧化碳含量20～23％。而天然气无论是管道输送，还是制氢或制合成气，都必须将天然气中的二氧化碳分离出去才能利用，而二氧化碳分离装置的投资和操作费用高昂。若直接利用含有二氧化碳的天然气生产合成气，不但能省去高额的分离费用，减少二氧化碳的排放，还降低了下游产品的生产成本。
    　　

　　正在筹备工业化应用
    　　

　　据该项目负责人介绍，采用天然气与二氧化碳重整制合成气技术路线，可实现工厂排放的二氧化碳循环利用，满足工厂合成气的需求，大大降低原料成本，提高下游产品的经济效益，而且该过程没有废水、废渣、废气产生，是一条清洁、环保的绿色工艺路线，成为国内外研究的热点。从源头开始的清洁工艺是国家和国际上倡导的发展方向。
    　　

　　据有关人员介绍，天然气-二氧化碳重整制合成气技术仅无需对原料中的二氧化碳进行分离提纯这一项，就有很大的经济价值，因此天然气-二氧化碳重整制合成气路线备受关注。但到目前为止，国际上还没有工业化生产的报道，如果该项技术成功应用于工业化生产，将使二氧化碳的回收变得“有利可图”，届时以煤炭为主体的能源结构同样可以实现低碳运行。