綠氫+二氧化碳竟然等于汽油！中石化這波兒操作真溜！

日前，由中石化廣州工程有限公司與中石化煉化工程洛陽技術(shù)研發(fā)中心聯(lián)合參建的智利海利創(chuàng)新燃料公司Haru Oni示范項目工廠，產(chǎn)出合格的綠色合成汽油。與傳統(tǒng)化石燃料相比，綠色合成汽油可減少碳排放約九成。

該項目是智利政府實施氫能發(fā)展戰(zhàn)略、創(chuàng)新性推進碳中和的環(huán)保項目，同時也是中方參與研發(fā)的甲醇制汽油技術(shù)在海外的首次工業(yè)應(yīng)用。

項目流程：綠氫+二氧化碳→甲醇→汽油

該項目位于智利南部麥哲倫海峽西岸的蓬塔阿雷納斯，由智利國家石油、保時捷、西門子、埃克森美孚等公司投資建設(shè)，主要是利用當?shù)刎S富的水和風能制取綠氫，從空氣中回收二氧化碳，合成甲醇后再生產(chǎn)綠色汽油，建設(shè)內(nèi)容涵蓋風能發(fā)電、電解水制氫、CO2捕集、CO2加氫制甲醇、甲醇制汽油（FMTG）等單元。

項目流程是，首先利用水和風能，制取綠氫。智利最南端的麥哲倫地區(qū)，風力資源十分強勁和穩(wěn)定，由此產(chǎn)生豐富而廉價的綠色電力。Haru Oni示范項目在此地建廠，將風力發(fā)電產(chǎn)生的電能，應(yīng)用于電解水制氫，以制取綠氫。

其次，在空氣中，捕集二氧化碳。

項目使用全球恒溫器（GT）直接空氣捕集設(shè)備，捕集二氧化碳。

隨后，制取甲醇。

將前兩步生成的綠氫和二氧化碳混合，經(jīng)過催化劑反應(yīng)，生成綠色甲醇。

最后，合成汽油。

甲醇通過一組的熱交換器被汽化和過熱處理，隨后被送入流化床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化為碳氫化合物燃料和水。

該工廠始建于2021年9月，其燃油商業(yè)化將在2023年3月啟動。作為項目啟動方的智利企業(yè)HIF打算10年內(nèi)建設(shè)6家工廠，為500萬輛汽車供應(yīng)燃料，從而每年削減1200萬噸二氧化碳排放。

2021年3月以來，中石化廣州工程有限公司與中石化煉化工程洛陽技術(shù)研發(fā)中心組成的聯(lián)合體陸續(xù)完成了甲醇制汽油等4套中試裝置的設(shè)計、采購、制造集成等工作，確保該項目產(chǎn)出“綠色汽油”。

特殊催化劑能使綠氫+二氧化碳→汽油

在2022年3月曾經(jīng)有消息傳出，由中國科學院大連化學物理研究所和珠海市福沺能源科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的全球首套1000噸/年二氧化碳加氫制汽油中試裝置，在山東鄒城工業(yè)園區(qū)開車成功，生產(chǎn)出符合國VI標準的清潔汽油產(chǎn)品。而且該技術(shù)在上海通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。

早在2017年，大連化物所就開始進行這項研究。該研究成果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上，被譽為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進展”，當時還被《自然》(Nature)雜志選為研究亮點。

這項技術(shù)可實現(xiàn)二氧化碳和氫的轉(zhuǎn)化率達到95%，汽油在所有含碳產(chǎn)物中的選擇性優(yōu)于85%，顯著降低了原料氫和二氧化碳的單耗，整體工藝能耗較低，生成的汽油產(chǎn)品環(huán)保清潔，經(jīng)第三方檢測，辛烷值超過90，餾程和組成均符合國VI標準。而大連化物所解決二氧化碳和氫轉(zhuǎn)化成汽油的技術(shù)難題主要是靠一種特殊的催化劑。

該技術(shù)歷經(jīng)實驗室小試、催化劑噸級放大制備等過程，于2020年在山東鄒城工業(yè)園區(qū)建設(shè)完成了千噸級中試裝置，并陸續(xù)實現(xiàn)了投料試車、正式運行以及工業(yè)側(cè)線數(shù)據(jù)優(yōu)化，最終實現(xiàn)了年產(chǎn)1000萬噸的目標，而且未來將朝著萬噸級的目標推進。

這一技術(shù)的最大應(yīng)用價值是克服了氫能輸送的卡脖子難關(guān)，能夠更便捷地投入使用。隨著制氫成本的下降，這一技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用前景逐漸顯現(xiàn)。