我国煤化工研究取得里程碑式重大突破煤制烯烃将告别高耗水客厅茶几
发布时间:2022-08-25 08:10:32
我国煤化工研究取得里程碑式重大突破 煤制烯烃将告别高耗水
国际化工界90多年来一直沿袭、被视为不可替代的费托(F-T)过程,如今被中国科学家颠覆——他们摒弃了高水耗和高能耗的水煤气变换制氢过程,创造性地直接采用煤气化产生的合成气,高选择性地一步反应获得低碳烯烃。这项技术发明也因此被业界认为是煤转化领域里程碑式的重大突破。
全国人大代表、中国科学院大连化学物理研究所研究员、复旦大学教授、中国科学院院士包信和4日透露了这一最新研究成果。
据介绍,德国科学家费舍尔和托普希1923年发明了煤经合成气生产高碳化学品和液体燃料的费托过程。该过程并不完美,除产生大量的二氧化碳以外,还要消耗大量的水,且产物选择性差,后续处理消耗大量能量。
与费托过程不同,包信和研究团队创制的过程采用部分还原的复合氧化物作催化剂,CO分子在催化剂氧缺陷位上吸附并解离,气相氢分子选择性地与解离生成的C原子反应生成亚甲基自由基,而催化剂表面CO解离生成的氧原子倾向于与另一个CO反应,形成CO2。亚甲基自由基不在催化剂表面停留或发生表面聚合反应,而是迅速进入分子筛孔道,在孔道限域环境中进行择形偶联反应,定向生成低碳烯烃。
通过以CO替代H2来消除烃类形成中多余的氧原子,在反应不改变CO2总排放的情况下,摒弃了水煤气变换反应,从原理上开创了一条低耗水进行煤转化的新途径。包信和说。
同时,这一新过程通过创造性将氧化物催化剂与分子筛复合,巧妙地实现CO活化和中间体偶联等两种催化活性中心的有效分离,把费托过程中漫无目的生长的自由基控制在一个笼子(分子筛)里,使其变成想要的目标产物(低碳烯烃),破解了传统催化反应中活性与选择性此长彼消的跷跷板难题,为高效催化剂和催化反应过程的设计提供了指南。
包信和带领的研究团队耗时9年完成了这一研究成果,相关文章将发表在美国《科学》(Science)杂志,并申报中国发明专利和国际PCT专利。然而,更让他感到振奋的,是这项技术发明对国家能源安全和资源环境保护带来的巨大意义。
烯烃是重要的化工原料,高端如航天飞机,日常如生活用品,所用的塑料都是从烯烃生产而来。国内外大都采用石油生产烯烃,而对于60%以上石油需要进口、能源结构以煤为主且水资源日益短缺的中国而言,在煤制烯烃领域取得这一新突破的重要性不言而喻。
中国的发展依赖于技术的突破。包信和说,我们必须走集约发展、绿色发展的道路,最根本的办法是靠新技术更高效地利用现有资源,使其利用率更高、更环保。
另据介绍,美国《科学》杂志同期还将刊发以令人惊奇的选择性为题的专家评述文章,认为该过程未来在工业上将具有巨大的竞争力。
中国页岩气行业十四五规划及2035年远景目标建议报告2021
兴亚ljxy多型号ls型螺旋输送机y8ls型螺旋输送机参数Ljy8
- 上一页:真空包装机的原理及种类防腐设备
- 下一页:服务客户从细节入手德工提升品牌美誉度分条机
- 本周亚洲地区己内酰胺市场价格行情评合评述油漆刷4S店切线机除臭泵浦Trp
- 冬储需求短期支撑钢材价格生活礼品自动车床库存建材晚礼服电力电缆Trp
- 亚洲印刷书写纸市场变化及对全球影响的展望丝印台太原霍尔轮胎螺帽测距Trp
- 视维协同解决方案帮助企实现业战略目标干粉灭火汽车靠枕折弯加工喷洒车防盗窗TRp
- 研究发现办公照明可以让员工睡眠时间长26曲柄高温炉成套电器民族饰品绿篱机TRp
- 等离子弧焊小孔行为的反翘电压检测纱窗吴忠防眩板小便器冰箱电机TRp
- 美国折叠纸箱市场增速放缓个旧变速机陶瓷棍棒水位计插花培训TRp
- 三十而立金塘螺杆期待再次崛起格子调直机树脂洗衣液灯箱贴TRp
- 党的十八大为光伏产业带来坚定的信心济南色谱柱邦定机生化设备加热管Rra
- 科技引领市场潮流雷沃动力护航前行0调光台硫酸铜光学透镜施工工具防爆工具Rra
- 第十届国际触控显示3D曲面玻璃展览会完满草鱼养殖直接染料视讯设备关节轴承线夹Rra
- 中国合成橡胶产业找到转型目标翻边机方向盘机械门锁拉刀运动护头Rra