費托合成是化學工業(ye) 中一項重要的催化反應技術,主要用於(yu) 將合成氣(一氧化碳和氫氣的混合氣體(ti) )轉化為(wei) 液體(ti) 燃料或烯烴等高值化學品。我國科學家開發出一項新的催化調控技術,使費托合成過程幾乎不產(chan) 生二氧化碳,還可大幅提升油品或烯烴的產(chan) 率,為(wei) 低碳化工製造提供了新策略。這項重要成果於(yu) 30日晚在《科學》雜誌上在線刊發。
費托合成在煤炭、天然氣和生物質等碳資源製備油品和高值化學品過程中發揮著關(guan) 鍵作用。一直以來,費托合成主要采用鐵基催化劑,這種具有低成本、高油品時空產(chan) 率等優(you) 勢的催化劑,目前占據全球三分之二以上的費托合成產(chan) 能。然而,其最大短板是在反應過程中易產(chan) 生大量二氧化碳,產(chan) 率常高達30%,導致碳資源浪費。
中國科學院山西煤炭化學研究所溫曉東(dong) 教授團隊聯合北京大學馬丁教授團隊經研究發現,在合成氣中引入極其微量的鹵素化合物如溴甲烷、碘甲烷等,就能實現對鐵基催化劑表麵反應路徑的精準控製,將生成二氧化碳的反應路徑關(guan) 閉,使二氧化碳幾乎實現“零排放”。同時,采用該方法生成的高附加值烯烴比例提升至85%以上,超過行業(ye) 平均水平。
“這種調控方式完全不改變原有催化劑結構、無需更換設備,隻需引入微量的鹵素化合物,就好像在烹飪中加入一滴‘分子級調味料’,就能實現‘動態調控’,‘關(guan) 掉’副反應通道,提升反應的碳原子利用效率,具有極強的工程適應性。”溫曉東(dong) 說。
“費托合成是中國煤化工和合成氣化工的重要支柱,但其二氧化碳釋放的副產(chan) 問題是製約其綠色升級的最大挑戰之一,以往方法最多隻能把二氧化碳生成比例從(cong) 30%降到10%。”馬丁說,團隊工作提供了一個(ge) 簡單有效的技術解決(jue) 方案,攻克了“費托合成高碳排放”的世界性難題,實現了綠色低碳的烯烴或油品生產(chan) ,有望為(wei) 我國煤化工過程的脫碳提供新的路徑。




新手指南
我是買家
我是賣家

