二氧化碳制汽油,这项黑科技靠谱吗?
2022-03-17 10:48 来源:能源科技洞察 编辑:矿材网

 近期油价飙升,很多小伙伴直呼加不起油了!


 近日,中国科学院大连化学物理研究所的一项二氧化碳制油技术取得了重大进展。 消耗温室气体二氧化碳的同时,又生产出愈加珍贵的汽油产品,听起来真的非常不错。 这项技术一旦商业化推广起来,是不是再也不用忧虑油价啦?


 全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试成功


二氧化碳加氢制汽油中试成功


 日前,中国科学院大连化学物理研究所对外宣称,其与珠海市福沺能源科技有限公司联合开发的全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置,近日在山东邹城工业园区开车成功,生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。


 据大连化物所研究员孙剑介绍,该技术历经实验室小试、催化剂吨级放大制备等过程,于2020年在山东邹城工业园区建设完成了千吨级中试装置,装置累计完成各项投资四千余万元人民币,并陆续实现了投料试车、正式运行以及工业侧线数据优化。


 2021年10月,正式通过了由中国石油和化学工业联合会组织的现场考核。孙剑表示,该技术可实现二氧化碳和氢的转化率达到95%,汽油在所有含碳产物中的选择性优于85%,显著降低了原料氢和二氧化碳的单耗,整体工艺能耗较低,生成的汽油产品环保清洁,经第三方检测,辛烷值超过90,馏程和组成均符合国VI标准。


 今年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。


 这到底是个什么样的技术?


 据了解,这是一种循环利用二氧化碳的技术,将二氧化碳加氢生成改质生产汽油、喷气燃料等燃料油和水,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。


 中科院大连化物所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组孙剑、葛庆杰等人,于2017年组成研究团队,开发出二氧化碳加氢制汽油中试技术。


 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。


 大连化物所葛庆杰介绍,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。


 武汉大学教授定明月表示: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。


 华东师范大学何鸣元院士表示: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。


 这项黑科技靠谱吗?


 首先可以肯定的是,二氧化碳和氢确实可以炼油,这并不是忽悠技术,但目前这项技术更多地局限于实验阶段,离量产还有很大的距离,而且即便未来能够量产了,但是是否具备大规模推广还是个问号,这里面最关键的问题就是原料的成本问题。


 二氧化碳和氢合成汽油最主要的原料就是二氧化碳和氢。


 这两样东西在自然界当中存量非常庞大,比如空气当中到处都是二氧化碳,很多发电厂排出来的也是二氧化碳,汽车尾气排出来的也有二氧化碳。


 氢那就更不用说了,水就是由氢和氧构成,而全球储量最大的就是水,所以氢可以说是取之不尽用之不绝。


 但问题是,不论是二氧化碳还是氢的制备成本都是比较高的,虽然空气当中二氧化碳很多,但如何把二氧化碳跟其他物质分离出来,得到纯正的二氧化碳,这需要花费很大的成本。


 氢的制作成本就更加高昂,氢制造过程需要耗费大量的能源,这也是为什么目前氢能源没法得到大范围推广的重要原因。


 当然随着技术的不断进步,目前人类已经掌握了大规模制氢的技术,而且制氢的成本也在不断下降,而且现在已经有一些国家研发出利用太阳能大规模制氢的技术,如果未来这种技术能够得到全面推广,那获取廉价的氢气将变成现实。


 但问题来了,假如未来某一天人类真的能够掌握大规模低成本制氢的技术,那完全可以直接用氢能带动汽车,这样不用产生二氧化氮,实现0排放,那还有必要多一个步骤把氢和二氧化碳合成汽油吗?


 所以,二氧化碳和氢合成汽油这种技术是否具有现实意义,还需要观察。


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