二氧化碳加氢制甲醇是一种双赢的化工战略路线

在 １０亿 吨 左 右 ； ２４ ３ 到 ０５年 ， 均 二 氧 化 碳 排 放 达 到 现减排 ８ — ０ 人 ０ １０年。且在去年底 ， 中美合作的第一个二
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氧化 碳储存 与捕 获应 用研 发 中心在北 京 揭牌 ， 双方 将就 不仅本身可以直接用作燃料或者制汽油 ， 同时甲醇也可
这就是 ， 世界各国在已开发出多项二氧化碳的新用 院长张春雷表示 ： 国内高能耗企业尤其是煤化工企业 “ 途——发电 、 洗涤 、 杀虫等五花八 门的新技术中， 它有一 对二氧化碳加氢制甲醇技术的关注度非常高 ， 初步估计
项技 术有 望对 石化 产业 乃 至 整 个 工业 发 展 产 业颠 覆 性 就有 三 四十家企 业在 紧密 跟踪 关注 这一 技术 的进 展 ， 同 影 响 ， 就是二 氧化 碳加 氢制 甲醇 。 这 北京 化工 大学 一位 副 教授 指 出 ：二 氧 化碳 制 甲醇 “ 时也有 不少 企业 如大 唐 、 神华等 公 司在做 相关 研究 。 ” 据 了解 ， 十一五 ” 间 随着 国 民经 济 的高 速 增 长 ， “ 期
据江苏索普集团有限责任公司副总经理邵守言介 因 ， 技术 成 为 目前 全球 最受 关注 的二 氧化碳 应 用技 术 该
绍： 二氧 化碳 不再是 排 出来 的废 气 ， 而是 化 工 生 产 的原 之一 。 近几 年来 发达 国家 对二 氧 化 碳 制 甲醇 技 术 的探 ” 材料 。２０ ０９年 １ ， ２月 随着 集 团 ６ ０万 吨／ 醋 酸 造气 工 索研 究步 步升 温 。探 索 步伐虽 经波 折 ， 在不 久 前 日本 年 但 艺技 改项 目 （ 甲醇厂 ） 产 ， 年 产 生 二三 十 万 吨 二 氧 三井 化学株 式会 社 在 该领 域 取 得 的 成 果再 次 让 业 界 眼 投 每
化碳 。我们公 司技术人员经过 ３ 个月的攻关 ， 实现 了二 前 一亮 。今 年 ５月 ， 三井 化 学 株 式 会社 对 外 宣 布 ， 二 在 氧化碳的回收利用 ， 让废弃二氧化碳成为原料 ， 进人醋 氧 化碳分 离 、 化 剂改 良以及 甲醇和水 的分 离等 工 序上 催
酸 厂后 直接 变成 一 氧化 碳 。此 举 不 但 实 现减 排 二 氧 化 获 得很 大突破 后 ， 他们 ２０ ０９年 斥 资 １６０万 美 元 建 成 ０ 碳 ８万 多 吨 ， 且 增 加效 益 ３００多 万元 。根 据 测算 ， 全球首套 １０吨／ 而 ０ ０ 年二氧化碳制甲醇中试装置并获得成 随着公 司醋 酸 三 期 的投 产 ， 年 回 收 的二 氧化 碳 将 达 功 。这 已是 已有 公 布 的消 息 中二 氧 化碳 制 甲醇 最 为 领 一
二氧化碳的利用展开深度合作 。
以制 芳烃 、 烯烃 等化 学 品 ； 另一 方 面 ， 这一 技术 一 旦获 得
燃煤锅 炉 二氧化 碳 捕 捉 的富 氧燃 烧 技 术 和 三次 采 突破 和推 广 ， 味着 经济 发展 中面 临的碳 减排 压 力将 得 意 油 的二氧化 碳 提高石 油采 收率 相结合 ， 望成 为一 条符 到有效 缓解 ， 前人 类发展 中的减排 负担 将化 身成 为 一 可 之 合 中 国国情 的大规 模 二 氧化 碳 减 排 和 资源 化 利 用 的途 项绿 色产 业 的增 长 点 ” 。 径 。 目前 ， 程示 范 的理论 和技术 条件 已经成 熟 。 工 据 了解 ， 氧化 碳制 甲醇 曾经 一度 在全球 引 发一 场 二
一
些技 术领 先 的企业 也 在 重点 攻 关 改进 二 氧化 碳加 氢
五” 后期 中国有望 开 征 碳税 ， 给 中 国的碳 排 放 大 户 带 制甲醇的催化剂 。据了解 ， 这 目前丹麦托普索 、 日本关西
上升 ４％。 ３
于水 ， 部分 生成 碳 酸 。化 学性 质很稳 定 。植 物 能利用 二
据 了解 ， 近两 年 全球 与能 源相关 的二氧 化碳 排放 量 氧化 碳 和水在 光和 叶绿 素 的作 用下 合成 淀粉 等有机 物 。
仍在持续上升 。国际能源机构 的数据 显示 ， １ ２ ０年全 能被液化成液体二氧化碳。比重 １１１ 一 ７℃） 沸点 ０ ．０ （ ３ ， 球二氧化碳排放量创历史最高 ， 达到 ３ ６ ０ 亿吨。国际能
曾有业 内专家做过实验 ， 只要二氧化碳浓度提高 １ 。 氢 ， 倍 再利用二氧化碳加氢合成 甲醇的循环模式可作为应 农作物产量即可提高 ５ ％， ０ 蔬菜 的病虫害减少 ， 长相也 对油气时代过后能源紧缺问题 的一条解决途径 。诺 贝
好 。使用 二氧 化碳 作肥 料 ， 要 在 密 闭 条件 下 使 用 ， 需 一 尔物理学奖获得者卡罗 ・ 比亚也多次公开建议采用 卢
广 ห้องสมุดไป่ตู้化 工
・ ３・
“ 十一 五 ” 期 时 中 国每 年 回收 的 二 氧 化碳 量 约 为 ７０ 学反应过程上看 ， 末 ５ 国内的二氧化碳制甲醇的催化剂还存
万吨， 中利 用起来 的 占收集量 的 ７ ％ ， 为 ５０万 在转 化率 和选择 性 较 差 的 问题 。 目前 转 化 率 一般 维 持 其 ０ 约 ０ 吨。据测算 ， 中国二氧化碳 的利用量不足排放量的千分 在 １％ ～ ０ ， ５ ２ ％ 这相 当于 ｌ００升二 氧化碳 在现 有催 化 ０
如果实现产业化将引发石化行业原料来源的变革。因 中国每年的二氧化碳排放量有增无减 ， 但其 回收再利用
为一方 面 甲醇是用 途最 广 的基础 石油化 工原 料之 一 ， 它 的量 却少 得可 怜 。据 中 国工业 气体 协会 提供 的数 据 ， 到
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而伴随着能源使用量 的增加 ， 温室气体的排放会有所上 勾销 。具 体说 ， 氧化 碳 Ｃ 名 碳 酸气 ， 色无 臭 气 二 Ｏ俗 无
升 。到 ２３ ０５年 ， 全球 与 能 源 有关 的二 氧 化 碳 排 放 量 将 体 ， 酸 味 。密度 １９ ７ 比重 １５ （ 有 ．７ 。 ．３ 空气 ＝１０ ） ．０ 。溶
温目 ， 标 必须控制大气中二氧化碳的含量 ， 全球 ２ ２ 年 等。是石灰 、 ００ 发酵等工业 的副产品。可 由碳在过量空气
石 白云 石煅 烧 或 与 酸 作用 而 与能源相关 的二氧化碳排放量不得超过 ３０亿 吨。这 中燃 烧或 使 大理石 、 灰 石 、 ２
意味着 ， 全球今后 ｌ ０年的能源相关二氧化碳排放量必 得 。所 以 ， 氧化 碳既是 食 品 、 二 化肥 等行业 的重 要原 料 ， 须少于 ２０ ２ １ ０９～ ００年间的增量。如何在保持并不断改 更是提高石油采收率 的最好介质。二氧化碳在提高石 还置换原油的长期储存于油岩中， 实 善 民众生活质量 的同时控制二氧化碳排放量 ， 还成为世 油采收率 的同时 ，
二氧化碳在人们看来是废物 ， 但在模特那里就是营 关 于“ 甲醇 经 济 ” 的广 泛 探 讨 。诺 贝尔 化 学 奖 得 主 、 著
养品 ， 目前 大量使 用 的 化肥 不 能 代 替 二氧 化 碳 的 作用 。 名有 机化 学 家乔 治 Ａ ・ 拉 曾提 出 ， 奥 以可 再 生 能 源 制
一
７． ８５℃（ 升华） 。液体二氧化碳蒸发时吸收大量的热
源 机构 首席 经济 学 家法提 赫 ・比罗尔 直言 ， 如果 全 球二 而凝成 固体二 氧 化碳 ， 称 干冰 。 比重 １５ （一７ 俗 ．６ ９℃ ） 、 ５． ５２个 。气体 二 氧 化碳 用 于制 氧化碳排放量以现有势头攀升， 去年墨西哥坎昆气候变 溶 点 一 ６６℃ （ ． 大气 压 ） 化 大会 设定 的 ２℃ 控 温 目标 恐 难 实现 。为 实 现这 一控 碱工 业 、 制糖 工业 ， 用 于 钢铸 件 的淬火 和铅 白的 制造 并
是 二氧 化碳 产生 的负 面 影 响 实 在太 大 。美 国 能 源情 报 祸首 。温室效应 ， 其产生的负面影响实在很大。但它作 署 一份 研究 报告 显示 ， 中 国和 印度等 国家 强劲 需 求 的 为工 业原 料 的用 途 却 十 分 广 泛 ， 完 全 可 以利 用 的资 受 是 不 拉劲 ， ２ ３ 到 ０ ５年， 全球 能源使 用 量预计将 增长 ５ ％。 源 。在工 业原 料上 发挥 的作用 地位 不可抹 杀 ， 可一 笔 ３
界 各 国面 临 的一大 挑 战 。 另悉 ， 中国社会 科学 院城 市发 展 与环境 研 究所 发 布 现 真正 意义 上 的规 模减 排 。 中国启 动 了新 型 富 氧燃 烧 方 式 实 现二 氧 化 碳 富集
中国油 的《 中国城市低碳发展 ２ １》 ０ １ 绿皮 书也预测 ，０年 内， 及 提高石 油采 收率 的系统研究 。研 究结果 表 明 ， ３ 若 没有 显 著 的技术 变革 与结 构转 型作 支撑 ， 之人 口增 田通过二氧化碳可 以提高石油采收率 ８ 一１％ ， 加 ％ ０ 增产
长， 人均 Ｇ Ｐ Ｄ 增长与居民生活质量 的提升， 中国能源消 石油潜力为 ５ Ｏ亿 ～ ０亿吨。与此 同时 ， ６ 通过油藏的二
费 问题 和 碳 排 放 总量 会 一 直 处 于 增 长 状 态 。据 估 计 ， 氧化碳埋存量为 １０亿 一１０ 吨， ３ ５亿 潜力很大。按 中国
％测算 。该埋存量就可实 ２３ ０ ５—２４ ０５年 问 ， 国二 氧化 碳 排 放将 达 到顶 峰 ， 徊 主要工业源排放量年减排 ５ 中 徘
亩大 棚 的建造 成本要 ２万 一 ３万 元 ， 比之下 二 氧化 碳 二 氧化 碳制 甲醇 的方 式取代 现 在风行 的碳 捕 捉和 封存 ， 相
的投 入成 本只需 要 ６０多元 。如 果 能有 １％ 的 大棚 使 实现减 排放 的 同时对 工业 提供 原料 。 ０ ０ 用 二氧化 碳作 肥料 ， 用量 就非 常可 观 。 北京化 工 大 学 这 位 副 教 授 说 ： 正 是 基 于 以 上 原 “
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广 州化 工
二氧 化 碳 加氢 制 甲醇 是 一 种 双 赢 的化 工 战 略路 线
本 刊记 者 汪焕 心
现在 ， 人们在闲谈 中一提起 二氧化碳都觉得头疼 ， ８９ ．８吨 ， 接近 ９吨。
有点像谈虎色变的味道 ， 为是人类发展 的负担 ， 因 认 原 二氧化碳是温室气体 ， 二氧化碳是造成全球变暖的
之一 。
剂的作用下只有 １０～ ０ ５ ２０升能完成反应 ； 目标选择性
中国工业气体协会二氧化碳专委会秘书长赵敏指 在 ７ ％左 右 。 因此 如 果 催 化 剂 的 性 能 得 到 进 一 步 提 ０
出， 目前 国 内企业 主要 涉足 的业 务是 二氧 化碳 产 品 的 回 升， 将有效降低生产成本 ， 有助该技术的产业化。 ” 收 以及直 接应 用 ， 些 直接 应 用 包 括 碳 酸饮 料 、 井 驱 这 注 油、 烟丝 膨化 、 品保 鲜等较 成熟 的领 域 。 食 今 年 ４月 份 财 政 部 相 关 负 责 人 已经 表 示 ， 十 二 “ 石 油 和化学工 业规 划 院副 院长史献 平也 指 出 ， 二氧 化碳 加 氢合 成 甲醇反应 的关 键之一 是催 化剂 ， 为此 国外
１ ８万吨 ， 年增 ８０ ０多万 元 。 因此 ， 们 公 司 在促 进 二 先 的成 果 。 ０ 我
氧化碳 减排 的 同时 ， 将 二氧化 碳 的回收 利用做 成 了优 还 化 产 业结构 的 经济增 长点 ， 提高 了经 济效 益 。
据 了解 ， 中国科研 机构 和企 业对 该技 术开 发 的关 注 热 度 丝毫不 亚 于 国外 ， 上海 华谊 集 团技术 研究 院常 务 副