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预测煤制油液成本会降低

2018-11-06 15:43  浏览:  
埃因霍温科技大学的研究人员开发出铁基催化剂,可大幅降低运营成本,并为捕获煤制油燃料工艺(CTL)产生的大量二氧化碳打开大门。世界能源消费预测预计未来几十年煤炭将成为世界主要能源之一,其中越来越多的煤炭将用于CTL。

要了解这一成就的重要性,需要对CTL过程有一些了解。第一阶段是将煤转化为合成气,即一氧化碳(CO)和氢气(H2)的混合物。使用所谓的Fischer-Tropsch工艺,这些组分转化为液体燃料。但在此之前,必须改变合成气的成分,以确保最终产生合适的产品 - 液体燃料。因此,在称为“水煤气变换”的过程中,将一些CO从合成气中排出,将其转化为二氧化碳。

在这个连锁反应中,研究人员解决了Fischer-Tropsch反应堆中的一个关键问题。与大多数化学处理一样,催化剂需要能够进行反应。CTL催化剂主要是铁基催化剂。不幸的是,它们将大约30%的CO转化为不需要的二氧化碳,这是一种副产品,在这个阶段难以捕获,因此经常大量释放,消耗大量能源而没有任何好处。

北京和埃因霍温的研究人员发现,二氧化碳的释放是由于铁基催化剂不纯,而是由几种成分组成。他们能够生产纯净形式的特定碳化铁,称为ε铁碳化物,具有非常低的二氧化碳选择性。

Epsilon碳化铁的存在已经为人所知,但直到现在它还不够稳定,不适合严酷的Fischer-Tropsch工艺。中荷研究小组现已表明,这种不稳定性是由催化剂中的杂质引起的。相比之下,即使在23 bar和250 C的典型工业加工条件下,它们开发的相纯ε碳化铁也是稳定的并且仍然保持功能。

新催化剂消除了Fischer-Tropsch反应器中几乎所有的二氧化碳生成。对于典型的CTL工厂,这可以减少每年大约2500万欧元的所需能源和运营成本。之前在此阶段释放的二氧化碳现在可以在之前的水煤气变换阶段中去除。这是个好消息,因为在这个阶段捕获起来要容易得多。实现这一目标的技术称为CCUS(碳捕获,利用和存储)。它由其他方开发,已经在几个试验工厂中应用。

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