二氧化碳的资源化化工利用

介绍了近年来CO2资源化化工利用的研究方向及进展。CO2的无机化工利用和有机化工利用是CO2通过化学途径实现资源化利用的两大研究方向,无机化工利用可同时实现CO2的捕集与利用;有机化工利用的一些关键技术也取得了突破。分析认为,CO2化工利用技术方案的确立,需以市场需求为导向,根据不同的气源,通过与可再生能源结合进行清洁、合理利用。将CO2的捕集与利用融合,是CO2化工利用最有前景的方向之一。     

高含二氧化碳天然气化工综合利用

高含CO2天然气是一种非常规天然气资源,因其CO2含量高而难以直接利用。为此,本文针对此类天然气中所含的CO2能够弥补一般天然气缺碳多氢的缺点,尤其符合由天然气制丙烯过程中补碳的要求,提出充分利用CO2和这类天然气资源的途径。本文分析了高含CO2天然气化工的利用途径,并对各利用途径进行技术经济分析,提出了高含CO2天然气化工综合利用的建议。     

废气二氧化碳的回收固化工艺及利用途径

二氧化碳虽是环境污染的祸手之一,但也是潜在的有机碳资源,对其加以回收利用势在必行.本文介绍了物理吸收法、化学吸收法、吸附分离法及包括膜分离与低温冷冻分离在内的新分离技术进行废气CO2回收固化的工艺方法,并介绍了CO2在食品、农业、工业、化工合成等行业十二个方面的利用途径.     

我国燃煤发电污染治理的CO_2捕集封存与资源化利用

针对我国燃煤发电的污染治理技术和创新途径进行了研讨。分析了我国燃煤锅炉SO2和CO2排放污染的严峻形势;论述了燃煤电厂烟气CO2捕集与利用技术的研究进展以及烟道气中CO2回收技术的工业应用;建议把煤炭能源化工生产排放的CO2制成干冰,用作植物生长的碳养分而释放出氧元素的化学反应平衡循环工艺路线,作为我国处置CO2的根本出路。     

二氧化碳捕集、封存与利用技术应用状况

总结了CO2捕集、封存与利用技术的研究进展和应用状况.到2020年统计截止时,全球投运的CCS设施每年可捕集和封存约3844万吨CO2,预计在2030前投运的在建、拟建CCS设施每年可捕集和封存约7491万吨CO2.目前全球CCS设施的产能主要集中在美国(55.0％).CCS设施主要用于天然气、制氢、发电和化工生产行业...     

尿素合成塔优化分析

利用化工过程基本理论知识,结合建峰化工总厂原尿素合成塔的设计和运行情况,对影响尿素合成塔CO2转化率的各种因素进行了全面分析,指出了原尿素合成塔的不足,为提高尿素合成塔CO2转化率进行装置改造指明方向,也为新装置设计提供借鉴.     

高温煤气化转化CO2为CO

针对CO2难处理、难利用的特点,提出了1种新的CO2资源化利用途径,即将CO2取代水蒸汽作为煤高温气化剂生产CO.通过实验验证了动力学可行性,用ASPEN Plus模拟验证了工艺可行性,并建立了CO2的0排放生产模型和效益分析.     

非牛顿流体中气泡群传质的研究

CO2气泡群在液相中的传质在化工过程中广泛存在.对CO2气泡群在3种不同流体(牛顿流体、非弹性剪切变稀流体和黏弹性剪切变稀流体)中的气液传质过程进行了研究.利用CO2探针测定了不同操作条件下CO2的体积传质系数,考察了液相浓度,气体流量以及流变性质对体积传质系数的影响.结果表明:在3种流体中,体积传质系数均随气体流量的...     

CO2的绿色利用技术研究进展

近年来CO2的综合利用越来越引起人们的重视。本文介绍了近年来通过化学途径实现CO2资源化利用的研究方向及进展,并报道了最新的研究技术和成果。通过适当的化学反应,CO2可以转化为液体燃料、甲醇、碳酸酯类等高附加值的产品,还可通过CH4–CO2催化重整制成合成气来制备乙烯或含氧化合物等。另外,本文还介绍了其它新型CO2化学利用技术,如通过合理设计的化学肺可将CO2直接转换为氧气,利用太阳能、电能和生物微藻技术实现CO2向有用化学品的转化以及作为新型储氢材料的研究利用进展。     

重视C02减排努力实现我国石化工业可持续发展

分析了国外有关CO2排放问题的研究进展和趋势,阐述了我国石化工业在减排CO2方面所做的工作与面临的问题及CO2排放情况,提出了我国石化工业减排CO2的技术途径、措施与建议.     

二氧化碳与烃和醇类化合物的催化氧化反应

二氧化碳的化学固定和利用是二氧化碳化学研究的重要内容。分析总结了负载型氧化物表面,ＣＯ２分别与烷烃、烯烃和醇类进行反应的特点和催化剂作用规律。指出以ＣＯ２为弱氧化剂,对烃炎和醇类进行选择性催化氧化,是大规模利用二氧化碳的有效途径。     

Methylformate formation from methanol and CO ON Cu/ZnO catalysts

The reaction mechanism for the methylformate formation on Cu/ZnO catalysts from methanol and CO was investigated by the labeling study with¹³C methanol. It was found that methylformate could be formed through two parallel reaction routes, i.e., methanol-formaldehyde reaction and carbonylation of methanol depending upon the catalyst composition as well as the reaction conditions. The major reaction route on the high ZnO-contcnt catalyst (Cu/ZnO=30/70) was found to be the methanol-formaldehyde reaction, and changed to the carbonylation reaction with the increase ol CO partial pressure. On the other hand, the major reaction route on the high Cu-content catalyst (Cu/ZnO=80/20) remained as methanol-formaldehyde reaction even under the high CO pressure.     

非光气合成N-取代氨基甲酸酯的研究进展

简述了近年来国内外非光气合成N-取代氨基甲酸酯的主要方法,重点阐述了以CO、碳酸二甲酯、CO2、氨基甲酸烷基酯等为羰基化试剂的合成途径,并对各合成方法的优缺点进行了系统的评述。指出氨基甲酸烷基酯以其毒性低、活性高以及制备简单等优点使其成为合成N-取代氨基甲酸酯最具工业化应用前景的羰基化试剂;而以CO2为羰基化试剂合成N-取代氨基甲酸酯的路线符合当前绿色化学的主题,为CO2的资源化利用提供了新途径,是今后的研究热点。     

CO2规模化回收利用及研究进展

通过介绍全球及中国近年来CO2的排放状况以及小规模回收技术的缺陷,首先指出了CO2规模化回收的迫切性及资源化利用的优势,并以CCS(碳捕集与封存)和CCU(碳捕集与利用)为例,分别介绍了诸如地质封存、海洋封存、化学转化和生物转化等规模化回收利用技术,阐述了这些技术的回收原理、工艺路线、安全环保性、技术优势和工业化案例;通过分析CCS各技术的封存能力、封存效果、技术瓶颈及工业化推广的进度和潜力,指出CCS技术的全球化应用目前还存在一定的风险和制约;通过对比CCU各技术研究重点、转化瓶颈以及工业化进度等,指出化学转化法是目前最有效的CO2规模化回收利用技术。最后还介绍了其他几种具有规模化潜力的CO2利用新技术。     

温室气体CO2矿物碳酸化固定研究进展

将温室气体CO2以碳酸盐（如CaCO3、MgCO3）的固体形式永久储存起来,即CO2矿物碳酸化固定,是减少大气中CO2含量,解除温室效应的一种全新方法。从温室气体CO2矿物碳酸化固定所需的原料、化学及热力学、反应动力学机理等方面,分析了此种方法的特点,同时评述了CO2矿物碳酸化固定的6种典型工艺路线,以及国外有关温室气体CO2矿物碳酸化固定的研究热点。最后指出以工业固体废弃物为原料的间接工艺路线是温室气体CO2矿物碳酸化固定的具有较好应用前景的技术途径。     

徳士古水煤气制甲醇与焦炉气制甲醇的比较

对德士古水煤气制甲醇和焦炉气制甲醇的两套生产能力相同的合成装置进行了比较,相同点为:采用的甲醇合成塔器相同,催化剂相同,生产甲醇的工艺条件相同,催化剂升温还原处理方法相同;不同点为:技术路线不同,气体成分不同,精甲醇产品质量不同。认为合成甲醇在相同的工艺操作条件下,由于反应气体成分的不同,造成了反应途径的区别,即焦炉气制甲醇在高CO2的条件下(体积分数6%～9%),甲醇合成反应主要是以甲酰基途径合成;徳士古水煤气制甲醇在高CO条件下(体积分数15%～16%),甲醇合成反应主要是以甲酸基途径合成。     

Sustainable ammonia production through process synthesis and global optimization

Current ammonia production technologies have a significant carbon footprint. In this study, we present a process synthesis and global optimization framework to discover the efficient utilization of renewable resources in ammonia production. Competing technologies are incorporated in a process superstructure where biomass, wind, and solar routes are compared with the natural gas-based reference case. A deterministic global optimization-based branch-and-bound algorithm is used to solve the resulting large-scale nonconvex mixed-integer nonlinear programming problem (MINLP). Case studies for Texas, California, and Iowa are conducted to examine the effects of different feedstock prices and availabilities. Results indicate that profitability of ammonia production is highly sensitive to feedstock and electricity prices, as well as greenhouse gas (GHG) restrictions. Under strict 75% GHG reductions, biomass to ammonia route is found to be competitive with natural gas route, whereas wind and solar to ammonia routes require further improvement to compete with those two routes. © 2018 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 65: e16498 2019     

煤化工生产和消费过程的碳利用分析

分析了我国煤化工主要生产路线的碳流向和碳利用情况,计算了煤化工生产过程的碳排放。通过分析计算可知,原煤中碳的1/5~1/3进入产品;按转化单位煤炭计,煤化工碳排放强度2.1 t/tce^2.5 t/tce,比燃煤发电低19%~32%;按生产单位热值能源产品计,煤制油气路线碳排放强度比燃煤发电有所降低;煤制燃料和肥料在使用时将碳释放,不再具有留碳功能;煤制化学品的碳可以多次利用,具有更强的留碳能力。以煤制化学品计,2018年我国煤化工行业节碳能力约1.15亿t,实际节碳量约9700万t。     

水煤浆制醋酸工艺及技术经济分析

煤制醋酸是新型煤化工的重要路线之一,是近年国内外关注的煤化工的投资热点.文中对以水煤浆气化为源头生产醋酸装置的技术经济方案进行分析,详细阐述以煤为原料,经过空分、煤气化、变换及热回收、低温甲醇洗、CO分离、甲醇和醋酸等工艺路线的工艺装置和公用工程配置,计算得出装置能耗及组成、工艺装置投资组成及经济效益的敏感性分析等.认...     

二氧化碳催化还原剂及反应机理研究

催化还原是二氧化碳资源化利用的有效途径之一。文章综述了CO2加氢还原过程中采用的还原剂,主要为氢气(H2),甲烷(CH4)等,分析了CO2催化还原机理,详细探讨了CO2与H2反应生成甲醇、二甲醚等的催化剂及反应机理,并且提出了CO2催化还原技术发展前景。