【摘 要】
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以CO催化加氢、催化羰基化和甲醇催化脱水等反应为核心的碳一化工技术,是煤气化为基础的现代煤化工产业的关键技术,近10 a来工业化应用取得重大成功,已经成为煤炭清洁高效利用的主要途径.但煤炭既是原料,又是转化过程热能和动力能的转化燃料,使得现代煤化工产业的碳排放量大又集中,具有局部强排放特征.从原料低碳化,转化热能和动力清洁化,热催化工艺和催化剂创新,反应产物高选择以及CO2光电催化转化技术等方面入手,探讨了在碳达峰、碳中和双碳模式下,碳一化工技术的发展趋势和前景.随着清洁新能源大规模低成本“绿氢”制备技术
【机 构】
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太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024;中国化学赛鼎工程有限公司技术中心,山西太原 030032
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以CO催化加氢、催化羰基化和甲醇催化脱水等反应为核心的碳一化工技术,是煤气化为基础的现代煤化工产业的关键技术,近10 a来工业化应用取得重大成功,已经成为煤炭清洁高效利用的主要途径.但煤炭既是原料,又是转化过程热能和动力能的转化燃料,使得现代煤化工产业的碳排放量大又集中,具有局部强排放特征.从原料低碳化,转化热能和动力清洁化,热催化工艺和催化剂创新,反应产物高选择以及CO2光电催化转化技术等方面入手,探讨了在碳达峰、碳中和双碳模式下,碳一化工技术的发展趋势和前景.随着清洁新能源大规模低成本“绿氢”制备技术的发展,也将促使逆水汽变换或电催化CO2还原为“绿CO”大规模应用,将使碳一化工合成气原料发生巨大变化,由目前高碳的化石能源进行的CO水汽变换制氢的过程,向清洁新能源“绿氢”的CO2逆水汽变换制备“绿CO”过渡,即碳一化工原料合成气的变化将由化石能源制备的合成气“CO+H2”,向低碳排放“CO+绿H2”或负碳排放的“绿CO+绿H2”发展,以实现“碳达峰、碳中和”目标.采用近零碳排放的光电和风电等可再生清洁能源取代碳一化工过程中现有的燃煤锅炉,以及通过优化设计,采用新型节能减排措施和行业间的技术耦合,降低能源消耗等,也是减排CO2实现“碳达峰碳中和”的有效措施.
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