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华东理工开发二氧化碳高温捕集新工艺 2021-06-11

  近日,华东理工大学和英国谢菲尔德大学的研究人员,通过合成具有吸附/催化双功能的复合材料,将钙循环(CaL)和逆水煤气变换反应(RWGS)相结合,实现了在同一反应塔相同温度下,对模拟工业裂解烟气进行二氧化碳高温捕集和原位转化。

  业内权威专家表示,这项高效、节能、低成本的CaL/RWGS集成工艺技术为加快推进绿色石油化工制造提供了创新发展的基础。

  据了解,该集成技术具有优异的高温二氧化碳捕集性能,材料的二氧化碳吸附容量高达9.0摩尔/千克,解决了CaL过程氧化钙易烧结的工程瓶颈问题,获得长效循环操作稳定性;首次提出了氧化还原异质结的双金属催化策略,使二氧化碳原位转化率接近90%,产品气中一氧化碳选择性接近100%,避免了后续分离的工程复杂性。

  这项集成技术充分利用高温烟道气热值,几乎不需要额外的反应能量输入,并大幅降低了常规二氧化碳捕集降温、反应升温的巨大能耗。同时,碳捕集和转化在同一塔中即可实现,与传统二氧化碳捕集与转化分别单独运行的工艺相比,节约了大量公用、辅助设备的大规模投资,以及气体分离、压缩、输运、管网的初期建设和运行费用,操作成本大幅下降,约为最新文献报道的CaL捕集和RWGS转化单独操作成本之和的1/3,并且该技术所产生的合成气,为后续生产高附加值产品如甲醇和乙烯等提供了原料气。

  碳捕集和高效利用是解决全球变暖危机的一种有效方案。如果将捕集的碳作为资源,产生具有附加值的产品,将为企业完成碳中和指标的同时实现利润回报,具有重要的发展前景。


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