新裝置讓甲烷與二氧化碳“攜手重生”

全球排放的大量二氧化碳導致了溫室效應等問題,科學界一直在探索如何將空氣中過量的二氧化碳回收並轉化。上海高研院研制相關高科技裝置，讓甲烷與二氧化碳“攜手重生”，變廢為寶。近日，全球首套萬方級甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣裝置，在山西潞安集團煤制油基地實現穩定運行超過1000小時，日產合成氣高達20多萬標方，日轉化利用二氧化碳高達60噸。

據悉，該技術源於中國科學院上海高等研究院、山西潞安礦業（集團）有限責任公司和荷蘭殼牌石油工業公司聯合啟動的甲烷二氧化碳重整項目。

二氧化碳和甲烷是典型的溫室氣體，又是重要的含碳資源。將二氧化碳和甲烷作為碳源，可以在一定條件下轉化為合成氣，合成氣是一種重要的原料氣，可以進一步生成汽油、甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸等。相比較傳統的甲烷蒸氣重整，甲烷二氧化碳重整幾乎不消耗水，而是大量利用二氧化碳，降低能耗的同時並緩解溫室氣體減排壓力。

課題組成員、張軍博士介紹說，該反應過程特別容易積碳，抗積碳催化劑和專用反應器被公認為是其技術實現工業化的核心難題。受此限制，國內外相關研發尚未達到工業側線或示范的規模。

經過近10年的潛心探索，上海高等研究院低碳轉化科學與工程重點實驗室課題組成功解決了納米金屬催化劑的穩定性問題，並優化了催化劑與反應器內結構的“配對關系”。該技術可適用於常規或非常規天然氣的轉化利用，也適用於煤化工和冶金行業中產生的大規模工業廢氣，應用前景廣闊。

日前，中國石油和化學工業聯合會對這一技術與工業側線試驗裝置進行了72小時連續運行標定。專家們一致認為，該研究實現了二氧化碳的高效資源化利用以及合成氣比例的靈活可調，建議盡快開展工業化應用推廣。（記者 王春）