苏黎世联邦理工学院开发由阳光和空气制液体燃料的技术

<正>苏黎世联邦理工学院(ETH)的研究人员开发出一种采用太阳能装置从阳光和空气生产液体燃料的新技术。这些燃料在燃烧过程中释放的CO_2与之前为生产这些燃料而从空气中提取的CO_2一样多。直接从环境空气中提取CO_2和水,并利用太阳能使其反应生成合成气,随后将其加工成煤油、甲醇或其他烃类。ETH可再生能源载体系的教授Aldo Steinfeld及其研究小组开发了该技术。位     

瑞士开发水和二氧化碳直接生产甲烷新工艺

<正>瑞士保罗谢尔研究所开发出将一个催化过程组合到热化学循环的工艺,由水和二氧化碳可直接生产烃类,尤其是甲烷。目前,大多研究都在关注用于热化学循环的氧化还原材料,以提高合成气产量。其中一个非常有吸引力的途径是利用水和二氧化碳,通过热化学循环工艺直接生产烃类。如果可以实现对烃类的高选择性,本质上就可绕过第二转化阶段,如甲烷化或费-     

CO_2和H_2O共电解可生产液体燃料的研究

<正>美国哥伦比亚大学Lenfest可持续能源研究中心的研究人员与Ris(?)国家可持续能源实验室合作,于2010年7月24日宣布,正在研究采用固体氧化物电解电池(SOECs)使CO_2和H_2O进行高温共电解,以便产生合成气,供转化生产液态烃类燃料。提出的闭环燃料循环过程,CO_2可被循环为烃类燃料,该过程基于捕集来自大气中的CO_2,在固体氧化物电解电池中采用CO_2和H_2O的高温共电解,产生合成气(CO/H_2混合物),并从合成气催化生成合成燃料。     

在低水碳比下利用CO_2生产富CO合成气的新工艺

<正>用蒸汽和CO_2的混合物重整甲烷(下面简称CO_2重整)是一个环境上有意义的工艺,因为它提供了一种使用温室气体CO_2的方法。当进料气CO_2含量比较高时,重整反应得到的合成气CO将占很大一部分,并且n(H_2)/n(CO)为0.5～3的合成气可以或多或少地直接从该过程产生。大量的CO可用于化学工业     

乙酸甲酯水蒸气重整制合成气热化学平衡分析

采用Gibbs自由能最小化法对乙酸甲酯(MC)水蒸气重整制合成气反应进行热化学平衡计算,考察了温度、水酯比(n(H_2O)∶n(MC))和压力等因素对MC水蒸气重整制合成气反应产物的影响。实验结果表明,随温度升高,合成气含量明显增大,氢碳比(n(H_2)∶n(CO))、CH_4和CO_2含量则减小,在800~1 000℃时,合成气含量达最大,氢碳比较稳定,有利于合成气的制备;在温度大于800℃时,随水酯比的增加,合成气含量先增大后减小,在水酯比为4时较为适宜;随压力增加,合成气含量减小,CH_4和CO_2含量增加,低压有利于合成气的制备。在800~1 000℃、水酯比为4、常压条件下,MC水蒸气重整制合成气含量可达86%(φ)。     

天然气等离子多重整工艺中试研究

由浦江思信通科技有限公司自行设计和建设了一套16Nm~3/h重整气规模的天然气等离子多重整中试装置,在该装置上利用载氧体催化剂开展了低温等离子多重整工艺研究。试验结果表明,以含微量水的天然气和空气为原料,在等离子弧激发、650～1050℃和接近常压的反应条件下,最高可使98%以上甲烷等轻烃获得转化,主要生成物为合成气(H_2+CO),通过改变反应条件合成气氢碳比(n(H_2)/n(CO))可在1.5～3.0之间调变。该工艺进料水碳比在0.3以下,反应生成的水可循环利用,总体上不耗水;天然气中烃类C原子氧化反应生成的CO_2产物选择性为25%以下,75%以上为CO气体,并实现了重整反应热量自供,烃类的利用率高,能耗低。     

CO2和H2O共电解可生产液体燃料

美国哥伦比亚大学Lenfest可持续能源研究中心的研究人员与RisФ国家可持续能源实验室合作,于2010年7月24日宣布,正在研究采用固体氧化物电解电池（SOECs）使CO2和H2O进行高温共电解,以便产生合成气,供转化生产液态烃类燃料。根据闭环燃料循环过程,CO2可被循环为烃类燃料,该过程基于捕集来自大气中的CO2,在固体氧化物电解电池中采用CO2和H2O的高温共电解,产生合成气（CO／H2混合物）,并从合成气催化生成合成燃料。     

不同原料气甲烷化制天然气的热力学分析

由于不同原料气组成不同,会对甲烷化过程造成不同影响。通过建立基于吉布斯自由能最小法的热力学模型,利用ASPEN Plus软件对合成气、焦炉煤气和煤热解气三种原料气CO甲烷化体系进行热力学分析,探讨了温度和压力及原料气组成(O_2、CH_4、CO_2和C_2H_4)对CO转化率、CH_4选择性和产率及积炭的影响,寻找出每种原料气甲烷化过程中的主导因素,确定出合适的工艺条件,优化甲烷化工艺。研究表明:低温高压有利于甲烷化反应的进行。合成气中CH_4对CH_4选择性和收率影响较小,所以可采用产品气循环工艺;但高温下CH_4和CO_2都导致积炭增加,应采用低温反应且严格控制CO_2含量。而对焦炉煤气来说采用较高压力即可消除甲烷对反应的影响;CO_2和C_2H_4对反应造成影响较小,可采用补碳工艺来平衡原料气中过量氢气。煤热解气本身含碳量高,CH_4、CO_2和C_2H_4均导致积炭加剧,因此不建议采用产品气循环工艺且要严格控制CO_2含量,并脱除C_2H_4等气态烃类化合物。从安全和催化剂失活方面考虑,焦炉煤气和热解气中应尽可能减少O_2含量。     

太阳能热化学循环制备燃料气研究获进展

正近日,中国科学院工程热物理研究所分布式供能与可再生能源实验室发现了一种通过利用化石燃料(例如CH4)吸热反应来回收等温法热化学循环反应器下游废热和未反应气体(例如H2O或者CO2)的方法,并提出了基于甲烷重整的太阳能热化学多联产系统。科研人员研究了取代换热器的直接换热方式,提出了一种通过利用化石燃料(如CH4)吸热反应来回     

烃类生产合成气热力学平衡组成的计算

本文叙述了将任何烃类经部分氧化以及与水蒸汽和(或)CO_2反应所得产物的平衡组成均可归结为CH_4—H_2O—CO_2反应的平衡组成。在DJS-6型电子计算机上计算了不同条件下CH_4-H_2O—CO_2反应的平衡组成。计算时采用了各种气体的逸度代替习用的分压。从而由烃类用各种方法制造合成气的平衡组成皆可由本文的图表中求出。     

甲烷在熔融盐中热化学循环转化体系的热力学分析

为解决传统的甲烷转化技术缺陷,提出了一种新型的熔融盐化学循环反应体系。整个过程分两步:第一步,在熔融碱金属碳酸盐介质中甲烷与ZnO反应生成金属锌和合成气;第二步,金属锌分解水产生氢气和ZnO,从而ZnO又循环到第一步循环利用。根据最小吉布斯自由能原理,采用HSC化学热力学计算软件,对甲烷与ZnO气-固相反应重要中间反应的ΔrG°进行了计算和分析,进一步分析了该体系反应过程中温度和反应物比例对反应产物平衡组分的影响。结果表明,气体产物中合成气的量随反应温度的增加而增加,比较适宜的反应温度在1200K左右,同时当n(CH4)/n(ZnO)=1时,产物中n(H2)/n(CO)=2。另外,CH4与熔融盐之间在高温时有微弱反应,但产物仍是合成气。热力学分析表明该热化学循环体系在理论上是切实可行的。     

GTI IH2生物质制液体过程用于建设新的中型装置

总部在美国伊利诺斯州Des Plaines的天然气技术研究院(GTI)于2012年2月14日宣布,将建设新的中型规模IH2装置,以扩大生物质制液体烃类燃料转化过程。IH2技术是一种催化热化学过程,有望成为一个非常具有成本效益的途径,可从可再生资源生产液体运输燃料。IH2过程可将几乎任何类型的非食品生物质原料,如木材、农业残余物、藻类和水生植物进行转化。     

Soletair验证装置从空气中捕获的CO_2生产出可再生烃类燃料

正芬兰VTT技术研究中心和Lappeenranta科技大学(LUT)于2017年6月9日宣布,已测试了验证装置,使用从空气捕集的CO_2用以生产可再生燃料和化学品。该中型装置与LUT在Lappeenranta的太阳能发电装置相耦合。这个项目的目的是验证整个过程的技术性能,并生产200 L的燃料和其他烃类用于研究目的。该验证装置组合整个过程链,包括4个独立的单元:太阳能发电装置;从空气中分离二氧化碳和水的设备;使用电解产生氢气的部分;及合成设备用于从二氧化碳和氢气生产原油替代物。     

碳科学公司开发循环利用CO_2制成汽油

碳科学公司(Carbon Sciences,Inc.)于2010年1月26日宣布,突破循环利用CO_2制成汽油技术。据称,该公司开发出生物催化工艺可将CO_2转化成低碳烃类(C_1～C_3),继而再改质成为较高碳的燃料如汽油和喷气燃料。从而,利用这项工艺技术将可直接生产汽油,缩短了将CO_2转化成燃料技术推向商业化和降低系统和操作成本的时间。     

硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀变作用

硫酸盐热化学还原反应(TSR)是指硫酸盐与烃类作用,将硫酸盐矿物还原生成H2S等酸性气体的过程,是高含H₂S天然气形成的重要机制。由于硫酸盐热化学还原反应是热动力驱动下烃类和硫酸盐之间的化学反应,因此伴随着烃类的氧化蚀变,烃类气体的组分和碳同位素则会发生相应的变化。对四川盆地东北部下三叠统飞仙关组和渤海湾盆地古生界高含硫化氢气藏中烃类气体组分和碳同位素的研究发现,在硫酸盐热化学还原反应消耗烃类的过程中,重烃类优先参与了该反应,从而导致天然气的干燥系数增大。同时,在硫酸盐热化学还原反应过程中,¹²C—¹²C键优先破裂,¹²C更多地参与了该反应,而¹³C则更多地保留在残留的烃类中,使反应后残留的烃类中相对富集¹³C,烃类气体碳同位素值增重2.0‰~4.0‰,且重烃类碳同位素的增重幅度大于甲烷。     

将原油直接提质为氢和化学品的系统和工艺

用于直接将原油提质为氢气和化学品的系统和工艺,包括将入口烃流分离成轻馏分和包含柴油沸点温度范围的重馏分;由轻馏分产生包含H_(2)和CO的合成气;使产生的CO反应;从重馏分中产生并分离CO_(2)、聚合级乙烯、聚合级丙烯、C_(4)化合物、裂化产物、轻循环油和重循环油;收集和纯化重馏分产生的CO_(2);加工C_(4)化合物以产生烯烃低聚物和链烷烃残余液;分离裂化产物;低聚轻馏分石脑油流;加氢处理芳烃流;对轻循环油进行加氢裂化以产生单芳烃产物流;气化重循环油。     

甲烷/二氧化碳共转化技术获突破

正中国科学院青岛生物能源与过程研究所热化学转化研究组的研究人员在甲烷(CH_4)、二氧化碳(CO_2)化学链共转化技术方面的研究取得突破。他们开发了新型载氧体,实现了甲烷高选择性氧化和二氧化碳还原再生的稳定循环。     

国外动态

用烃类废料生产富氢合成气ＣｈｅｍＥｎｇ ,2 0 0 0 ,10 7(8) :2 1Ｅｕｒｏ -Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ公司运转一套 10 0ｋｇ/ｈ的中试装置以测试一种把有害的烃类废料如污油、氯化溶剂和多氯联苯转化为一种富氢合成气的工艺。这种称为Ｌｕｘｏｔｈｅｒｍ的工艺在单一反应器 (而不是以往的两个 )中进行热解和蒸汽转化 ,投资费用降低了约 5 0 %。加了 2 0 %～ 2 5 %水的废料被连续地抽送到一个具有氧化钙填充床的管式反应器的底部。该反应器用电加热到约80 0℃ ,并在 (2～ 5 )× 10 -3 ＭＰａ和无氧条件下运转。随着进料的增加 ,ＣａＯ结合卤素…     

二氧化碳对氧化锆基催化剂上异构合成反应的影响

研究了ZrO2及15.3%Al2O3-0.5%K2O-ZrO2催化剂上一氧化碳加氢合成异丁烯的反应,考察了合成气中添加二氧化碳对异构合成反应中二氧化碳、烃类产物的生成量和烃类产物中i-C4烃选择性的影响.结果表明,在异构合成反应的合成气原料中添加CO2能够抑制反应过程中CO2的生成,而二氧化碳的存在对烃类产物的选择性及收率影响不大.利用该技术可以进行反应尾气打循环而不用分离二氧化碳,从而提高合成气原料的利用率.     

日本开发生产碳酸二甲酯新法

日本国家先进工业科技研究院开发了从甲醇和CO_2直接合成碳酸二甲酯(DMC)新技术。在该方法中,超临界 CO_2在二烷基氧化锡催化剂存在下与甲醇反应转化成碳酸二甲酯。反应混合物通过脱水剂连续循环去除反应中生