CO2加氢制甲醇催化剂与项目进展

甲醇是重要的有机化工原料和优质燃料。在气候危机、能源危机背景下,发展甲醇经济利于实现化工、能源和交通运输行业绿色低碳转型,保障能源供应安全。系统地介绍了两步法、一步法CO2加氢制甲醇工艺路线,分析、归纳和梳理了铜基、铟基、固溶体与贵金属催化剂性能表现。由数据可知4类催化剂反应条件集中分布在200~300℃,1.5~5.0MPa。铜基催化剂是目前研究和应用最广的催化剂,其CO2转化率和甲醇选择性中位数分别为13.6和69.2。与铜基催化剂相比,铟基催化剂和固溶体催化剂CO2转化率和甲醇选择性与铜基催化相当,但稳定性更优。而贵金属催化剂CO2转化率(最佳值66,最小值0.6)和甲醇选择性(最佳值100,最小值11)极值差别大且少见稳定性相关的数据。固溶体催化剂在工业条件表现出优异的催化性能和稳定性,可能成为未来规模化应用的催化剂种类之一。此外,梳理了国内和国际现有CO2加氢制甲醇的项目与技术路线。目前国内外二氧化碳加氢制甲醇项目数量不断增多,其中部分已建成投产,甲醇生产能力从4000t/a到200000t/a不等。目前这些项目甲醇生产碳源主要来自工业排放源CO2捕集装置,而氢气主要通过电解水获取。碳中和目标下,CO2加氢制甲醇技术的重要性愈发显著,建议从CO2加氢制甲醇催化剂技术研发和项目产业化应用方面加大支持力度。

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