1.二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?

2.二氧化碳加氢人工合成,汽油将成“可持续清洁能源”,这意味着什么?

3.新催化剂是如何让二氧化碳加氢"变"汽油的?

二氧化碳人工合成汽油_二氧化碳人工合成汽油项目

合成汽油或成未来新趋势,对我国未来的发展会产生非常大的影响。

中国二氧化碳合成汽油技术取得新突破!我国研发的全球首套1000吨/年用二氧化碳加氢制备汽油中试装置在山东邹城工业园区开车成功,顺利生产出符合国VI标准的清洁汽油产品,想想都神奇,本来二氧化碳属于废气,可能加剧全球温室效应。但是我国已经拥有了自研技术,用二氧化碳加氢转化制备汽油等化学品,这样一来不仅可以减少二氧化碳排放量,而且还可以实现二氧化碳变废为宝,这技术真的是太牛了,而且这对于解决我国石油进口依赖将起到至关重要的作用。

该技术在上海通过了专家评审,该技术二氧化碳和氢的转化率达到95%,生成的汽油产品环保清洁,符合国VI标准,专家一致认为该技术成果属世界首创,整体技术处于国际领先水平,而且更关键的是,该项技术完全自主可控,这为后续万吨级百万吨级甚至更大规模工业装置的研发提供了有力支撑。

未来如果这项技术投入大规模工业化生产,那么只需要二氧化碳和氢气就能够低成本大量生产出来清洁的汽油产品,那么不仅有利于降低二氧化碳排放量,而且还可能大幅度降低我国每年进口的石油数量,这对于我国能源安全将可能起到重要作用,也可能促进我国双碳目标的更好实现。

极大可能改变世界能源生产模式,划分能源及产业原材料世界市场份额,为全世界文明发展急需的能源生产技术在中国诞生了,且该技术领先世界,全球首套二氧化碳合成汽油装备在我国制造出来,同志们,一种希望在你我脚下熠熠生辉,未来可期。

二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?

来源,污染不同。

1、来源不同。二氧化碳合成汽油工艺是以二氧化碳作为原料,传统汽油来自于地下的石油。

2、污染不同。二氧化碳合成汽油就算燃烧之后有碳排放,也只是把原来空气中的碳再排回来,属于绿色有机燃料,而传统汽油燃烧会产生二氧化碳,直接造成空气污染。

二氧化碳加氢人工合成,汽油将成“可持续清洁能源”,这意味着什么?

这个官方微博给下的结论,是这个方法有望解决能源危机问题,并通过清除大气中的二氧化碳帮助对抗全球变暖。其实这个工艺里面涉及到的各个技术环节,都是成熟的,经过了工业实践检验的。简单的说这个工艺包括了几个大部分:首先是从空气中富集二氧化碳。虽然工业上目前很罕见直接从空气中富集二氧化碳的做法,但是富集的原理是非常简单的。二氧化碳是酸性的,可以很方便地被碱吸收,而吸收了二氧化碳的碱,可以通过其他方法把二氧化碳释放出来,这样,就可以二氧化碳的富集,同时实现碱的循环使用来降低成本。工业上,吸收二氧化碳可以使用无机碱的水溶液,不过大规模的装置一般会使用有机胺。在煤化工天然气化工领域,通过碱来吸收二氧化碳已经是很成熟的了,这些都是化学方法。此外还可以通过物理方法,直接把二氧化碳溶解在溶剂里面,比如应用非常广泛的低温甲醇洗工艺,利用二氧化碳在零下三四十度的低温的甲醇溶液里面溶解度较好的性质,来吸收二氧化碳,然后再在较高的温度分离二氧化碳和甲醇,甲醇重复使用,而二氧化碳则得到了富集。目前工业上应用的二氧化碳富集工艺处理的都是至少几个百分点的二氧化碳,还没有应用到处理空气中几百个ppm的低浓度二氧化碳的实际例子。没有这样的工业实践的一个重要原因就是并没有这样的实际需求,并不是说技术上并不可行。当然在二氧化碳富集并没有足够的经济利益驱动的情况下,这个做法的确缺乏经济价值。造成经济性不好的原因,是一方面需要有投资,一方面运行这个回收装置需要消耗大量的能量,而且二氧化碳的浓度约低,需要的投资也就越大,所消耗的能量也就越大。这个能量,是需要有地方提供的。汽油是碳氢化合物,元素是碳和氢。二氧化碳只能提供碳元素的来源,氢的来源就要依靠广泛存在的水。这个工艺提出的方法,是电解水。电解水制氢是非常成熟的工艺,需要注意这个工艺也是需要消耗能量的。然后就需要把二氧化碳和氢气进行反应。这个工艺提出的方法是甲醇合成。这也是很成熟的工艺。二氧化碳和氢气在一定的反应温度和压力下得到甲醇已经有几十年的历史了,最早工艺来源于一氧化碳与二氧化碳的混合气体加氢得到甲醇,后来也有了专门使用二氧化碳加氢得到甲醇的工业示范,技术方面是没有问题的,因为没有经济性并没有被工业实际应用。这个反应本身的确是放热反应,不需要外界提供能量,不过将原料气体调整到所需要的温度和压力,仍然是需要能量的。然后就是将甲醇变成汽油的工艺。这个工艺听起来稀罕,实际上在八十年代就在新西兰有过大规模的工业实践,目前国内也有这样的装置,建成叫做MTG。这个工艺也需要外界提供一些能量。得到汽油以后还需要进行一些精馏分离等等提制工艺,也是需要能量的。如果不考虑技术细节,只看这个工艺的起始和终点,原料是二氧化碳和水,产物是汽油。汽油的使用方法是燃烧提供能量,得到二氧化碳和水。也就是说,二氧化碳和水,最终得到二氧化碳和水,还提供了人们可以使用的能量。这个能量不可能凭空而来。上面的分析也看到了,大多数的具体工艺环节都需要有能量来源,可以说这个工艺的本质,是利用二氧化碳和水作为媒介,将其他形式的能源,变成了运输可用的能源。千万不要误会这本身就是一个能源来源的解决办法,这只是能源形式转换的一个办法。运输使用的能源对可携带性有比较高的要求,要求便于存储、运输,需要一定的能量密度。这些要求是的汽油柴油成为运输用能源的首选,运输存储方便,能量密度大,目前还是其他能源形式不可替代的。运输业也有电力驱动,比如电气机车已经完全占据了铁路运输的市场,但是在飞机、轮船、汽车这些领域,电力因为不方便存储携带仍然没有得到大规模应用。所以在运输用能源短缺,至少未来石油肯定会不够用的前提下,研究其他方法制备汽油柴油是有价值的。特别是石油或者目前已经成熟的煤制油,天然气制油,使用的都是化石能源,可再生能源除了生物质以外都只能以电力的形式用于运输。这个工艺路线,在实现使用可再生能源来生产汽油的方面,是有价值的。那么,这算是解决能源危机的一个方法吗?长远看,是的。化石能源早晚有不够用的那一天,这个方法到了化石能源不够的时候,是一个生产汽油的方法。但是短期来看,这个全工艺的投资很高,能量转换效率也比较低,再加上目前可再生能源的价格也不便宜,至少在成本上是完全无法与目前的传统工艺竞争的。在至少二三十年的时间范围内,这条路线在解决能源危机方面做不了什么贡献,所以只能算是一个长远的方法,甚至可能是在化石能源退出舞台之后的一个运输用能源解决方法,与现在所谈的能源危机并不完全是一回事。直接就说是解决能源危机的方法,有很大的误导嫌疑。其实这个路线长远来甚至都不一定是一个好方法。电力汽车技术有可能在二三十年以后成熟,与电力汽车相比,这个路径的效率明显要地上不少,也许有特殊的市场定位,但是不可能是一个普遍的运输能源解决方法。或者说无论近期远期,从能源危机角度来讲,这条路线的意义都不大。但是也不是说长远看这条路线没有价值。要知道地球上能源的分布是很不均匀的,而能源的应用密度更加不均匀,而且,很多时候能源的分布于能源需求的分布对不上号,这就需要长距离进行能源运输。目前世界的石油就有一个遍及全球的输送网络,而电力却不可能实现超远距离的输送,跨越大洋的电力输送更是非常遥远的事情。这样,如何把可再生能源丰富但是需求较少的地区的能源运输出来,也是一个难题。如果能把可再生能源转化成为液体燃料的形式,就可以进行远洋运输,进行超远距离输送。当然要做到这一点,并没有必要把能源转化成为汽油,转化成甲醇就已经足够了。至少在三十年前,就有日本人提出过利用澳大利亚的丰富的太阳能,通过固定空气中的二氧化碳,转化成甲醇,然后把甲醇运输到日本使用。石油的用处也不仅仅在运输用能源,依赖石油为原料生产的各种各样的有机材料已经成为人们生活不可缺少的一部分。类似的思路可以生产乙烯,丙烯等基础化工产品,使用甲醇为原料制备乙烯丙烯的工艺都已经在进行工业实践。在石油稀缺到连化学品的供应都无法保障的时候,这个思路可以保证后石油时代的化学品供应。实际上,在差不多百年之后的后化石能源时代,使用大气中的二氧化碳作为碳的原料来生产化学品,可能要比提供运输用能源要靠谱得多,也更有可能成为现实。那么,这个做法能够清除大气中的二氧化碳吗?一定条件下来看,也是的。不过这个限定条件要比较苛刻。工艺本身,从大气中得到的二氧化碳里面的碳以汽油的形式被固定下来,汽油燃烧以后,再释放回到大气,可以实现二氧化碳的平衡。但是如果这个转化过程中所消耗的能量来自化石能源,那么这个工艺是不可能实现完全的二氧化碳平衡的。实际上,这个工艺是否真的能实现自身的二氧化碳平衡,取决于所利用的能量的清洁性。只有这个工艺里面所需要的能源来源都是清洁的,没有碳排放的,所需要消耗掉的消耗品的生产也是完全清洁的,没有二氧化碳排放的,那么,整个过程才不会产生更多的二氧化碳排放,或者说在没有产生更多的二氧化碳的排放的情况下人们实现了能量的利用,这也是很不错的。在这个时候,虽然这个工艺并没有直接减少大气中二氧化碳的总量,但是大自然本身就可以消耗一定的二氧化碳,如果人们停止了向大气中二氧化碳的排放,大气中的二氧化碳含量会逐渐降低的,间接的起到了清除大气中二氧化碳的作用。但是,真的实现,如前所说的,很可能是后化石能源时代的事情了,至少三五十年以内,实际应用价值仍然不大。

新催化剂是如何让二氧化碳加氢"变"汽油的?

汽油成为可持续能源意味着更加的环保。

笔者认为,如果二氧化碳和氢可以合成可持续的清洁汽油,那么被污染的环境可以大大得到改善。这是因为普通汽油中含有非常多的杂质,比如含硫杂质,就是污染空气的元凶之一。而合成的清洁石油在燃烧之后只是排出二氧化碳和水,这大大减轻了污染。污染减轻后,就可以建一个更绿色自然的环境。这对人的身体健康和生态圈的稳定都有益处。

如果可以合成可持续清洁能源,意味着能源价格会降低,意味着战争将会减少,意味着生活物资会更便宜。以下详细解释这三点:

1、如果可以合成可持续清洁能源,意味着能源价格会降低:因为二氧化碳和氢几乎是取之不尽用之不竭的,并且分布广泛,所以价格将会极低。引申一下,因为二氧化碳和氢的广泛存在,合成汽油几乎可以等同于无限能源,人类将不会为能源发愁了。

2、如果可以合成可持续能源,意味着战争将会减少:在近代战争中,战争几乎都是围绕着一个主题,那就是石油,包括中东战争和阿富汗战争都是有利可图的,这个利就是石油。所以如果真的可以合成可持续能源,那么驱动战争的利益将不会存在,战争就会因此减少,世界将更加和平。

3、如果可以合成可持续能源,意味着生活物资会更便宜:因为人类所有的生活物资都需要运输,运输所消耗最大的成本就是能源,如果有合成汽油,运输成本就会大大减少,生活物资也会因此降低价格,将会更便宜。综上所述,可持续清洁能源如果真能实现,将带给人们无限的福祉,希望这一天早点到来。

根据报道,中科院大连化学物理研究所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程,并设计了一种新型多功能复合催化剂,首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油,相关过程和催化材料已申报多项发明专利。该研究成果2日发表于学术刊物《自然·通讯》上,被誉为“二氧化碳催化转化领域的突破性进展”。

科学家解释,用二氧化碳作为原料生产汽油是一种潜在的替代化石燃料的清洁能源策略,但二氧化碳的活化与选择性转化是个难题。孙剑说:“相比于更活泼的 孪生兄弟 一氧化碳,二氧化碳分子非常稳定,难以活化,与经典的费托合成路线相比,二氧化碳与氢分子的催化反应更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物,而很难生成长链的液态烃燃料。”

据了解,为了解决这一问题,研究团队设计了一种高效稳定的多功能复合催化剂。孙剑介绍,这种催化剂有三个优势,一是能在接近工业生产的条件下进行转化,有利于大规模生产;二是这种方法生产的汽油排放能满足环保要求,其主要指标苯、芳烃和烯烃基本能满足国Ⅴ标准;三是具有较好的稳定性,可连续稳定运转1000小时以上,显示出潜在的应用前景。