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【重磅】CO制燃氣“終極”技術亮相并完成中試噸產!
2022-09-23 15:05:13 來源:石灰窯生態(tài)圈
【重磅】CO制燃氣“終極”技術亮相并完成中試噸產! “將二氧化碳直接轉化為燃氣與氧氣,這是終極‘碳中和’技術!9月15,在中國科學技術館,由中國環(huán)境科學學會聯(lián)合北京光合新能科技有限公司(以下簡稱“光合新能”)推出的“等離激元碳中和技術”展臺前,解說員言簡意賅地向觀眾做科普:“目前基于這一技術的工業(yè)項目已處于量產前夕,中美日都在沖刺推進,我們的項目保持領先! 9月15-21日,由中國科協(xié)、科技部、生態(tài)環(huán)境部等18個部委主辦的"2022年全國科普日主場活動"在中國科技館舉行。
中國工業(yè)應用:等離激元碳中和技術項目有望明年正式投產
“用火電廠排放的CO(二氧化碳)做原料,等離激元催化劑通過吸收可見光及紅外輻射等能量,將二氧化碳和水分子的化學鍵分解打開,其中的碳、氫、氧原子在催化劑表面重新組合,從而產生甲烷(CH4)和氧氣(O)!蹦壳斑@一技術的產業(yè)化應用已經進行了中試,項目進展順利,*快有望明年正式投產工業(yè)化運營。 據北京某公司技術發(fā)明人介紹,在上述反應中,等離激元納米催化劑充當了葉綠素的角色,復制了植物的光合作用過程!霸缭2020年,他們利用等離激元技術將工業(yè)二氧化碳和水制成天然氣和油氣的工業(yè)化中試放大試驗基地,在黑龍江七臺河電廠旁側建成。該基地實現了采用電廠余熱催化溫和條件下,一步將電廠煙氣中獲得的二氧化碳和原料水分解合成為碳氫燃料,達到了年產6噸碳中和的碳氫燃料,消耗18噸二氧化碳廢氣。” 據悉,“該試驗基地是目前世界范圍內該領域內唯一完成中試放大的項目,遠遠領先于美國、日本在同領域的其他團隊! 據悉,目前技術發(fā)明人團隊已與相關央企簽訂合作協(xié)議,正在積極推動光合新能的等離激元 “碳制甲烷”、“水制氫”技術落地產業(yè)化。 等離激元碳中和技術有望成為實現雙碳目標的動力和保證 在“雙碳”大背景下,“催化科學”引發(fā)高度關注,等離激元催化技術的研究和應用得到政府部門重視和支持。2022年2月,科技部公布《“催化科學”重點專項2022年度項目申報指南(征求意見稿)》,首次提到“表面等離激元催化”技術,并明確了“表面等離激元催化”的研究領域。 科技創(chuàng)新增強了將“雙碳”納入生態(tài)文明建設整體布局和經濟社會發(fā)展全局的信心。2022年8月,由科技部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等9部門印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030年)》,保障我國順利實現碳達峰目標,同時為碳中和的實現做好技術研發(fā)儲備。 “等離激元人工光合技術可以作為治碳制能技術,利用太陽光和工廠余熱,將二氧化碳轉化為能源,做到變廢為寶,將破解氣候變化和能源枯竭魔咒。”據中國國際經濟交流中心研究員梁云鳳告訴中國工經新聞,“這不僅解決了二氧化碳的排放問題,同時對于新產生的二氧化碳也不再是負擔”。這意味著,等離激元人工光合技術可以在不影響發(fā)展和生產的同時,直接減少二氧化碳的排放,有望成為實現雙碳目標的動力和保證。 目前,李嘉誠已經投資美國等離激元碳利用技術公司。 石灰行業(yè)相關前沿技術鏈接:
在石灰行業(yè)中,生產石灰所用的石灰石中含有44%成分的二氧化碳,煅燒后產生同數量的二氧化碳氣體,目前在工業(yè)制備回收二氧化碳方法中石灰石煅燒方法是產生二氧化碳含量*高的方法。從現有的石灰煅燒技術來看,石灰豎窯煅燒石灰后的煙氣可以回收35-41%含量的二氧化碳氣體,回轉窯煅燒石灰后的煙氣可以回收25-33%含量的二氧化碳氣體。在石灰生產中,如果把二氧化碳回收后用于工業(yè)應用將產生可能遠遠大于石灰生產經濟效益。
目前,由中國石灰產業(yè)學會授權及技術支持的“石灰產業(yè)碳回收及全產業(yè)鏈工業(yè)化應用技術”由唐山金泉冶化科技產業(yè)集團旗下的“唐山金泉成套設備有限公司”和“唐山金泉冶化科技產業(yè)有限公司”(以下簡稱唐山金泉公司)獨家進行研究、中試及工業(yè)化應用,該公司已經擁有多項自主知識產權的專利和專有技術,截止目前,唐山金泉公司已經完成了“石灰窯回收二氧化碳電燒石灰系列技術”、“二氧化碳膨脹做功發(fā)電系列技術”、“二氧化碳冷能差壓發(fā)電系列技術”、“石灰窯爐內產物氣載熱循環(huán)富集高濃度CO2系列技術”、“電能無焰燃燒生產石灰技術”等專利技術的中試和工業(yè)化應用的工作,多項技術具備了工業(yè)化應用的基礎條件,部分關鍵技術中間試驗項目也取得了突破性進展。
CO2的資源化利用分為物理利用和化工利用。物理利用是一種循環(huán)利用過程,能夠實現一定量的減排,從唐山金泉公司的二氧化碳發(fā)電技術來看,其原理就是物理利用。而化工利用技術也是其重點研發(fā)的方向,目前已經取得多項技術成果,從多項技術原理分析,CO2資源化利用將是重要的途徑,是真正消耗CO2、實現CO2減排和低碳經濟的有效途徑。以CO2為原料,可以生產出許多無機和有機化工產品,幾乎涵蓋了日常生活的所有行業(yè)。
目前,從國內CO2的化工利用技術及進展來看,在無機化學中,CO2是一種重要的原料,可大量用于生產純堿、小蘇打、白炭黑、各種金屬碳酸鹽等大宗無機化工產品和尿素、碳酸氫銨等化肥及水楊酸。這些技術為傳統(tǒng)成熟技術,應用比較廣泛,其中生產化肥可以實現CO2的規(guī);谩T谟袡C化工利用方面,以CO2為原料,通過適當的化學反應,可以合成合成氣、二甲醚、有機酸、醇類、聚酯類以及烴類等諸多有機化工產品。從長遠發(fā)展來看,合成有機化工產品將成為CO2資源化利用的一大方向。
我們石灰行業(yè)可以以市場需求為導向,根據企業(yè)CO2及其他相關資源情況,在進行充分的市場調研基礎上,瞄準市場需求量大,可以實現規(guī);、產業(yè)化生產的產品領域為選擇方向,確定產品方案和生產規(guī)模,使開發(fā)生產的產品具有較好的市場發(fā)展空間,使CO2的資源化化工利用具有生命力。
據悉,唐山金泉冶化科技產業(yè)集團旗下的“唐山市豐南區(qū)金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司”在2022年08月18日正式更名為“唐山金泉冶化科技產業(yè)有限公司”后,其業(yè)務主體將從原公司的“設計、研發(fā)”為主升級擴展至以碳減排、碳轉化、碳捕捉、碳封存技術以及生物質能技術、新興能源技術等為發(fā)展主線。屆時,將適時推出適合我們石灰行業(yè)可以應用的石灰生產回收二氧化碳及工業(yè)化應用的多項組合技術,助力石灰產業(yè)早日實現“碳減排、碳達峰” 目標和企業(yè)多元化發(fā)展。
資料編輯:
中國石灰產業(yè)學會
孫菲
2022年09月23日
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