您的位置:  首页 > 技术新知 > 技术新知 > 正文

天然气直接转化利用取得变革性技术突破

2014-05-14 18:07 中国经济导

  中科院大连化学物理研究所包信和院士团队成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。相关成果发表在5月9日出版的《科学》杂志上。同时,相关的PCT专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲和中东等国家和地区。目前,国内外多家能源和化学公司对这一产业变革性技术表现出了极大的兴趣,希望能优先合作。

  如今,以储量相对丰富和价格低廉的天然气替代石油生产液体燃料和基础化学品成为学术界和产业界研究和发展的重点。迄今为止,天然气的转化利用通常采用二步法。这类传统的甲烷转化路线长,投资和消耗高,更重要的是,由于采用了氧分子作为甲烷活化的助剂或介质,过程中不可避免地要形成和排放大量温室气体二氧化碳,既影响生态环境,又致使总碳的利用率大大降低,通常不会超过一半。因此,人们一直都在努力探索天然气直接转化利用的有效方法与过程。

  在20多年甲烷催化转化研究的基础上,包信和团队基于“纳米限域催化”的新概念,创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂。实验表明,当反应温度为1090℃,每克催化剂每小时流过的甲烷为21升时,甲烷的单程转化率高达48.1%,生成产物乙烯、苯和萘的选择性大于99%,其中生产乙烯的选择性为48.4%。催化剂在测试的60小时内,保持了极好的稳定性。与天然气转化的传统路线相比,该研究彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程,大大缩短了工艺路线,反应过程本身实现了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率达到100%。

  德国巴斯夫集团副总裁穆勒对该过程高度评价,认为是一项“即将改变世界”的新技术,未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟一条全新的途径。

  中石化原高级副总裁曹湘洪院士认为,这是天然气利用研究中又一个具有里程碑意义的突破,尽管该研究的产业化还有不少工程技术难题要解决,然而,一旦取得成功,将会对我国乃至世界石化工业产生重大影响。

  陕西延长石油(集团)有限责任公司科技委员会主任、原总经理张积耀评价该项技术“无疑给甲烷无氧转化技术带来了工业化利用的曙光,将会大大加快甲烷无氧转化技术的前进步伐。”

  据悉,该项研究是中科院A类先导“纳米专项”重点任务,得到了科技部和国家基金委的长期支持。(
 

技术新知
 
热度排行
 
 
公示公告
 
友情链接
主管单位:上海市民政局(上海市社会组织管理局)        主办单位:上海市燃气行业协会
版权所有@上海市燃气行业协会      沪ICP备:沪ICP备10019829号-2