CO_2和H_2O共电解可生产液体燃料的研究

<正>美国哥伦比亚大学Lenfest可持续能源研究中心的研究人员与Ris(?)国家可持续能源实验室合作,于2010年7月24日宣布,正在研究采用固体氧化物电解电池(SOECs)使CO_2和H_2O进行高温共电解,以便产生合成气,供转化生产液态烃类燃料。提出的闭环燃料循环过程,CO_2可被循环为烃类燃料,该过程基于捕集来自大气中的CO_2,在固体氧化物电解电池中采用CO_2和H_2O的高温共电解,产生合成气(CO/H_2混合物),并从合成气催化生成合成燃料。     

科学家研究CO_2转化为煤炭的技术

<正>研究人员利用液态金属将CO_2转化回固态煤炭,这是世界首创的突破,它可以改变我们的碳捕获和储存方法。由澳大利亚墨尔本皇家理工大学(RMIT)领导的研究小组开发出一种新技术,它可以有效地将CO_2从气体转化为固体碳颗粒。该研究发表在《自然通讯》杂志上,它是一种可安全和永久地从大气中清除温室气体的替代途径。目前用于碳捕获和储存的技术主要是将CO_2压缩成液体形式,再将其运输到合适的位置并将其注入地     

变压吸附法分离含富CO_2油田伴生气工业开发途径的探讨

<正> 一、概述含富CO_2的烃类气体,常随石油开采过程而伴生(俗称油田伴生气),这类气体的典型组成如下: 在这类气体中由于CO_2含量高,无法作为化工原料和民用燃料利用,以往绝大部份排入大气,这不但污染环境,而且也是对能源的浪费。目前,虽然有些单位采用通常的脱碳工艺(如用碳     

可在低温下高选择性进行苯裂解反应的方法

正芳烃化合物广泛存在于石油和生物质中,利用自然资源生产生物燃料和高价值化学品时,打破这些化合物的碳—碳键至关重要。但是,芳烃的碳—碳键非常稳定,难以断裂。在化学工业中,打开这些键需要在高温下使用固体催化剂,通常产生大量的各类混合产物,并且对其机理认识有限。     

在低水碳比下利用CO_2生产富CO合成气的新工艺

<正>用蒸汽和CO_2的混合物重整甲烷(下面简称CO_2重整)是一个环境上有意义的工艺,因为它提供了一种使用温室气体CO_2的方法。当进料气CO_2含量比较高时,重整反应得到的合成气CO将占很大一部分,并且n(H_2)/n(CO)为0.5～3的合成气可以或多或少地直接从该过程产生。大量的CO可用于化学工业     

用微波分裂H_2S

一个采用俄罗斯开发的微波技术的研究工作正在进行中。这一技术是为美国的石油和天然气公司开发的,可以用来把天然气中的H_2S分裂为硫和氢气。因此可在回收硫磺的同时把氢气回收下来供石油炼制之用或做为燃料气,而现有的常规技术只能回收硫磺。据参与这一工作的一位美国Argonne国家试验室的科学家说,如果这种氢气得到回收,美国每年可以节约相当于2×10~9m~3天然气的能量。Argonne     

Soletair验证装置从空气中捕获的CO_2生产出可再生烃类燃料

正芬兰VTT技术研究中心和Lappeenranta科技大学(LUT)于2017年6月9日宣布,已测试了验证装置,使用从空气捕集的CO_2用以生产可再生燃料和化学品。该中型装置与LUT在Lappeenranta的太阳能发电装置相耦合。这个项目的目的是验证整个过程的技术性能,并生产200 L的燃料和其他烃类用于研究目的。该验证装置组合整个过程链,包括4个独立的单元:太阳能发电装置;从空气中分离二氧化碳和水的设备;使用电解产生氢气的部分;及合成设备用于从二氧化碳和氢气生产原油替代物。     

二氧化碳制取燃料工艺完成验证

<正> 总部位于美国加利福尼亚州圣巴巴拉(Santa Barbara)的碳科学公司(Carbon Sciences Inc.)干2010年4月底宣布,已经成功验证了CO_22制取燃料的工艺过程,该工艺过程在温和条件下使用排放的烟气作为CO_2来源,并使用微咸水作为氢源。     

可不生成二氧化碳的将甲烷低成本转化为氢气的新技术

<正>美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)在探索一些方法,藉此可使目前廉价和丰富的甲烷还原为可清洁燃烧的氢气,同时也可防止温室气体二氧化碳的生成。其报告"催化熔融金属用于使甲烷直接转化为氢和可分离的碳"已刊登在《Science》杂志上。蒸汽甲烷重整(SMR)是最常见的生产氢气的商业过程。然而,该过程消耗大量能源,通常向大气释放CO_2。SMR操作     

国外动态

美国国会技术评价处关于 汽车代用燃料的报告 美国国会技术评价处的报告称:汽车使用代用燃料,可以确保美国能源安全,并有利于环境保护,因此,使用代用燃料对美国是有利的。甲醇和乙醇燃烧产生的烟气和有害排放物较少,可是,产生的温室气体并不减少。乙醇可以用国内谷物生产;甲醇可以用北美、南美和澳大利亚的天然气生产,而且,天然气本身也可以作为一种代用燃料,对环境和安全带来的好处与甲醇和乙醇类似。电动汽车和氢气燃料是两种更长期的解     

液态Ga金属膜比Pd金属膜能更有效地分离氢气

正将液体镓(Ga)夹在两片多孔碳化硅载体之间的液体金属膜可望用于分离甲烷蒸汽转化得到的氢气,比现有的固体钯(Pd)膜更好。钯膜对提纯分离氢气,排斥CO_2和CO等其它气体是有效的,但局限性是成本高,因此需要做得很薄,容易破裂。一旦破裂,所有气体都能通过,就失去了提纯作用。此外,气体混合物中的硫对钯膜有负作用。马萨诸塞州伍斯特理工学院(WPI)的研究人员开发了一种用液体镓代替固体钯来分离氢的膜。他们已经成功     

新型金属氧化物涂层修复功能强大

正近日,MIT的研究人员发现一种可用于金属容器的固体氧化物保护涂层。当该涂层非常薄时,会变形犹如液体,填充所有可能形成的裂缝和缺口。该项研究发表在期刊Nano Letters上。该涂层应该对防止微小分子的泄漏特别有用。这些微小分子可以穿透大多数材料,比如可用作燃料电池汽车动力的氢气,或者在核电站核心形成的放射性氚(氢的一种同位素)。     

Sunfire与道达尔公司合作进行绿色甲醇试点项目

德国Sunfire清洁技术公司和法国道达尔石油公司称将在德国Leuna炼油厂合作试点用可再生能源和二氧化碳生产甲醇,将碳和用可再生能源制得的氢气转化为新型燃料取代石油和天然气,以便减少炼油厂的有害排放。Sunfire和道达尔公司(Leuna炼油厂的主要股东)表示,明年将在该炼油厂建一套装置,并于2021年投产,前3年将生产500 t绿色甲醇。Sunfire公司将提供并运营1 MW的电解槽,并与工业规模的绿色甲醇生产整合在一起,从而将氢气和炼油厂产生的CO 2制成绿色甲醇。电解槽用能可用炼油厂蒸汽或废热作为补充,以减少绿色电力的用量。     

氢气的制取与固体储集研究进展

氢气是一种优质燃料,也是一种清洁和可持续的能源。目前全球氢能发展已迈入新的阶段,欧美日韩和我国都在加紧战略布局。为了加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,通过文献调研的方式研究了氢气在地下的生成机制及分布、氢气的人工制取及储集尤其是固体储氢等若干问题。研究结果表明:(1)氢气在地下的生成机制目前尚未明确,被认为主要与超镁铁质岩的蛇纹石化有关,此外也与水的辐射分解、断层机械摩擦等有关,氢气浓度高的气田主要分布在大陆裂谷系、火山岩广泛分布的沉积盆地等;(2)目前工业制氢主要采用甲烷气制氢和电解水制氢,而最理想的方法则应为太阳能制氢和生物制氢,但在目前的技术条件下还难以达成,实验室在一定的温度、压力条件下可以通过橄榄岩的蛇纹石化得到氢气;(3)固体储氢是通过吸附氢气或使氢气与材料反应来达到储氢目的的方式,然后通过加热或减压方式来释放氢气;(4)固态储氢密度可达相同温度、压力条件下气态储氢的1 000倍左右,能很好地解决传统储氢密度低的问题且吸放氢速度适宜,具有安全性高的优点,目前的固态储氢材料主要有碳质储氢材料、合金储氢材料和络合物储氢材料等。结论认为,氢能产业目前在我国尚处于起步阶段,技术和成本是决定制氢和储氢的关键因素;基于现状,应将氢能与可再生能源技术有机结合,以实现"灰氢"到"绿氢"的转化。     

技术动态

从生物质生产纯净氢气Chem Eng,2006,113(7):18Chem Eng,2006,113(7):18日本东京理工大学的研究人员发明了一种由纤维素生产纯净氢气的新工艺。该新工艺不仅收率接近100%,且不产生CO或CO2,因此该工艺生产的氢气适合于供燃料电池使用。在该工艺中,将一种纤维素、质量分数约50%的NaOH水溶液和一种负载在氧化铝上的Ni催化剂的混合物用蒸汽以2℃/min的速率从100℃升至600℃,纤维素分解成有机酸(包括甲酸、乳酸、乙醇酸和乙酸),有机酸完全分解成氢气和Na2CO3。研究人员发现,Ni催化剂能促进有机酸转化成氢气和Na2CO3,同时抑制甲烷的形成。…     

碳科学公司开发循环利用CO_2制成汽油

碳科学公司(Carbon Sciences,Inc.)于2010年1月26日宣布,突破循环利用CO_2制成汽油技术。据称,该公司开发出生物催化工艺可将CO_2转化成低碳烃类(C_1～C_3),继而再改质成为较高碳的燃料如汽油和喷气燃料。从而,利用这项工艺技术将可直接生产汽油,缩短了将CO_2转化成燃料技术推向商业化和降低系统和操作成本的时间。     

斯坦福大学利用CO_2生产塑料和燃料等多碳化合物的新思路

正斯坦福大学的研究人员发明了利用CO_2合成多碳化合物的新技术。首先用这种技术生成一种叫做PEF(polyethylene furandicarboxylate)的塑料,有望替代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。现在正致力于将这种新技术用于从氢和CO_2生成可再生燃料和其它化合物。斯坦福大学的Matthew Kanan及其同事已将该技术和合成PEF的结果发表在《自然》杂志上。     

甲醇制氢技术的经济特性

<正> 氢气是石油炼制和化学工业的重要原料,在冶金工业中用作还原气体,氢燃料又是一种无污染的二次能源,也可作为大量电能储存的转换形式——燃料电池。工业上存在多种制氢方法,具有大型装置的有:甲醇或烃类的蒸汽转化、催化重整、氨或甲醇的催化热解等方式,也有从炼油或化工     

用填充床流动反应器评价NiMoW纳米催化剂的原位沥青改质性能

<正>加拿大卡尔加里大学的研究人员开发出一种用于Athabasca沥青原位改质的Ni-W-Mo超分散纳米催化剂。相关报告已发表在ACS的能源和燃料期刊上。目前重油和沥青生产是高耗能和高耗水的过程,产生大量废气(如二氧化碳)及大量废水,从而对环境造成影响。原位催化转化或改质技术可以降低油砂开采对环境的影响并且生产出满足管道和炼油厂标准的高品质的石油产品,是一种很有前途的效益高和环境友好的技术。     

中国科学院大连化学物理研究所二氧化碳加氢制芳烃研究取得进展

<正>中国科学院大连化学物理研究所李灿领导的团队长期致力于CO_2转化工作。利用氢将CO_2转化为燃料及化学品是实现CO_2减排和碳资源可持续利用的重要策略。该研究团队基于CO_2在ZnZrO固溶体上加氢制备甲醇以及CO_2在ZnZrO/SAPO串联体系上加氢制备低碳烯烃的研究成果,进