以二氧化碳规模化利用技术为核心的碳减排方案

甲烷－二氧化碳干重整制备合成气，在过去几十年中受到越来越多的关注。但是，由于该反应为强吸热反应，导致其所需反应温度较高（通常高于650℃），会产生严重烧结和积碳问题，从而使催化剂失活。近年来，围绕高温催化剂失活问题的解决及专用反应器开发的研究备受关注。中国科学院福建物质结构研究所谢奎课题组通过固体氧化物电解池将二氧化碳电解和甲烷氧化两个气相电化学转化过程结合，实现了电催化甲烷／二氧化碳制合成气。在国家科技支撑计划、中国科学院战略性先导科技专项“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”等的支持下，中国科学院上海高等研究院、潞安集团和荷兰壳牌公司三方联合开展了甲烷－二氧化碳干重整制合成气关键技术的研究，实现了全球首套甲烷－二氧化碳干重整万方级装置（图 3）的稳定运行，装置日转化利用 CO₂60 吨，标志着我国自主知识产权的重整技术处于国际领跑地位。该技术已于 2017 年 8 月 2 日通过了中国石油和化学工业联合会组织的技术标定，具备了工业化示范应用的条件。该技术预计甲烷－二氧化碳干重整制备合成气的成本在 500—600 元／吨合成气，与煤制合成气技术成本相当，相比较于目前传统的水蒸气重整，其合成气生产成本可以降低 20％。

 图 3 全球首套万方级甲烷 － 二氧化碳干重整制合成气装置

相关文章