【正文】 有了進(jìn)一步的發(fā)展，工藝技術(shù)已接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。對(duì)于兩步法二甲醚工藝技術(shù)，無論是氣相法還是液相法，國(guó)內(nèi) 技術(shù)均已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)、成熟可靠的水平，完全有條件建設(shè)大型生產(chǎn)裝置。 2021 年 8 月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發(fā)的兩步法二甲醚萬噸級(jí)生產(chǎn)裝置試車成功。該裝置工藝流程合理，操作條件優(yōu)化，具有產(chǎn)品純度高、物耗低、能耗低的特點(diǎn)，在工藝水平、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備硬件自動(dòng)化操作等方面均處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。由國(guó)內(nèi)開發(fā)的合成氣一步氣相法制二甲醚技術(shù) 也 基本成熟，并已建成千噸級(jí)裝置。山東久泰化工科技股份有限公司（原臨沂魯明化工有限公司）開發(fā)成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液相法復(fù)合酸脫水催化生產(chǎn)二甲醚工藝，已經(jīng)建成了 5000 噸 /年生產(chǎn)裝置， 經(jīng)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐證明，該技術(shù)成熟可靠。該公司的第二套 3 萬噸 /年裝置也將投產(chǎn)。 表 2 國(guó)內(nèi)外替代燃料（二甲醚）產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展 公司 /項(xiàng)目 國(guó)家 規(guī)模 技術(shù)成熟度 年份 原料 Air products 美國(guó) 5500 噸 /年 中試成功 2021 煤和惰性礦物油 NKK 日本 1 萬噸 /年 中試成功 2021 天然氣、煤、 LPG 瀘天化 中國(guó) 1 萬噸 /年 中試進(jìn)行中 2021 天然氣、煤 山東久泰化工 中國(guó) 3 萬噸 /年 小 中 試 成功，大中試進(jìn)行中 2021 煤制氣 值得注意的是，以上國(guó)內(nèi)外二甲醚合成企業(yè)， 均是采用煤炭、石油或天然氣等化石原料制成合成器，進(jìn)而合成二甲醚的，沒有直接采用二氧化碳為主要原料。西方國(guó)家的二氧化碳捕獲項(xiàng)目，大多數(shù)用于油田 驅(qū) 油，也沒有將其作為工業(yè)原料合成有機(jī)替代燃料 的。 因此 本項(xiàng)目在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，引入了全新的概念，在溫室氣體減排和新能源領(lǐng)域有望實(shí)現(xiàn)革命性的突破 ? 關(guān)于該課題的研究現(xiàn)狀。 二氧化碳加氫制化工品 , 尤其是 CO2 加氫制甲醇是有效利用 CO2 的一個(gè)重要途徑 , 國(guó)內(nèi)外對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。 CO2 需在催化劑作用下才能與氫氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為替代燃料（二甲醚、甲醇、乙醇等）。目前 , 關(guān)于 CO2 加氫直接制取替代燃料反應(yīng)的研究還比較少，以二甲醚為例詳細(xì)介紹。目前國(guó)內(nèi)外催化劑 CO2轉(zhuǎn)化率平均水平為 20%，二甲醚選擇性平均水平為 40%。其中 ,美國(guó) Arakawa 等人在甲醇合成催化劑 (Cu2ZnO2Al2O3) 和固體酸組成 的復(fù)合 催化劑 上研究 了該反 應(yīng) , 得出 了較 好的結(jié) 果 。 在 混合反 應(yīng)氣(Ar∶ He∶ CO2∶ H2 = 1∶ ∶ ∶ ) , 240 ℃ , 3. 0 MPa , 30 ml/ min 的反應(yīng)條件下 , CO2 轉(zhuǎn)化率為 25 % , 合成 DME 選擇性為 55. 1 %，在 廣泛報(bào)道的催化劑中， 效率最高。產(chǎn)業(yè)化方面，目前日本關(guān)西電力有限公司聯(lián)合三菱重工業(yè)公司開發(fā)的工業(yè)催化劑處于國(guó)際領(lǐng)先水平，二甲醚選擇性為 45%。 國(guó)內(nèi)目前尚無直接利用 CO2 加氫直接制取替代燃料 的工業(yè)項(xiàng)目 ， 采用化石原料合成二甲醚的研究較多。蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的 5mL 小試研究，重點(diǎn)進(jìn)行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗(yàn)取得良好結(jié)果： CO 轉(zhuǎn)化率 85%；選擇性 99%。兩次長(zhǎng)周期 (500h、1000h)試驗(yàn)表明：研制的催化劑在工業(yè)原料合成氣中有良好的穩(wěn)定性； 二甲醚對(duì)有機(jī)物的選擇性 97%； CO 轉(zhuǎn)化率 75%；二甲醚產(chǎn)品純度 %；二甲醚總收率為%。中科院大連化物所采用復(fù)合催化劑體系對(duì)合成氣直接制二甲醚進(jìn)行了系統(tǒng)研究，篩選出 SD219Ⅰ 、 SD219Ⅱ 及 SD219Ⅲ 型催化劑，均表現(xiàn)出較佳的催化性能， CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到 90%，生成的二甲醚在含氧有機(jī)物中的選擇性接近 100%。清華大學(xué)也進(jìn)行了一步法二甲醚研究，在漿態(tài)床反應(yīng)器上，采用 LP+Al2O3 雙功能催化劑，在 260290℃ ， 46MPa的條件下， CO 單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到 55%～ 65%，二甲醚的選擇性為 9094%。 綜 合 目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)在二氧化碳加氫合成替代燃料（二甲醚、甲醇、乙醇等）技術(shù)領(lǐng)域，已經(jīng)擁有了較為豐富的科研積累 與技術(shù)背景 ， 以 化石原料 為基礎(chǔ)的 產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目也具備了一定規(guī)模，對(duì)于本項(xiàng)目的順利進(jìn)行有著重要的借鑒指導(dǎo)意義。 、本項(xiàng)目 團(tuán)隊(duì) 的技術(shù)水平 及知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況 ? 本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)描述。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于 國(guó)際上首次以 廉價(jià) 捕獲的煙道廢氣中二氧化碳為主要原料，添加蒸氣 碳熱 還原法合成的廉價(jià)氫氣，采用簡(jiǎn)單的熱化學(xué)方法一步合成替代 燃料 。 本項(xiàng)目用于捕獲煙道氣中二氧化碳的 M 酸鋰材料和用于 資源化 催化一 步反應(yīng)合成 有機(jī)替代燃料 的負(fù)載型納米復(fù)合催化劑，在前人研究基礎(chǔ)上都有革命性的創(chuàng)新，帶來了材料工作性能顯著的提高。 ? 產(chǎn)品的性能指標(biāo)。 本項(xiàng)目的主要產(chǎn)品為 有機(jī) 替代燃料（二甲醚、甲醇、乙醇等），過渡產(chǎn)品為二氧化碳?，F(xiàn)分別詳述其性能指標(biāo)。 本項(xiàng)目的過渡產(chǎn)品二氧化碳，是煙道氣捕集二氧化碳的富余產(chǎn)品，可以用于食品保藏、化工合成、油田 驅(qū) 油等領(lǐng)域。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)二氧化碳捕集技術(shù)捕獲的二氧化碳產(chǎn)品性能指標(biāo)為：純度大于 95%（主要雜質(zhì)氣體為氮?dú)猓?，無有毒有害雜質(zhì)。密度： ，二氧化碳分子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。沸點(diǎn)低 (℃ )，常溫常壓下是氣體。沒有閃點(diǎn)，不燃；無色無味，無毒性。 本項(xiàng)目的最終產(chǎn)品二甲醚的性能指標(biāo)為：純度大于 99%，分子式為 CH3OCH3，是一種無色無毒氣體或壓縮液體，在常溫常壓下為氣態(tài)，飽和蒸氣壓為 ，易液化。加壓至 時(shí)二甲醚變?yōu)橐簯B(tài)。二甲醚產(chǎn)品具有較好的混溶性，能與大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶，加入少量助劑后就可與水以任意比例互溶。二甲醚易燃，燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘?jiān)?、無黑煙， CO、 NO 排量低。本項(xiàng)目生產(chǎn)的二甲醚可直接替代液化石油氣使用。二甲醚十六烷值 高，蒸發(fā)潛熱大，是一種頗具潛力的柴油替代燃料，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高 10％到 15％，熱效率提高 2％到 3％，燃燒噪聲可以降低 5dB 到 10dB。 本項(xiàng)目的最終產(chǎn)品甲醇的性能指標(biāo)為：純度大于 99%，無色澄清液體 ， 微有乙醇樣氣味 ， 易揮發(fā) ， 易流動(dòng) ， 燃燒時(shí)無煙有藍(lán)色火焰。能與 多種化合物形成共沸混合物 ， 能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和其他有機(jī)溶劑混溶 ， 。相對(duì)密度 （ d204）， 熔點(diǎn) ℃ ， 沸點(diǎn) ℃ 。折光率 (n20D)， 閃點(diǎn) (閉杯 )12℃ 。易燃，蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 %～ %(體積 )。甲醇可以摻入普通汽油，摻入量一般為 5％～ 30％。以摻入 15％者為最多，稱 M15 甲醇汽油?？贡阅芎?，研究法辛烷值 (RON)隨甲醇摻入量的增加而增高，馬達(dá)法辛烷值 (MON)則不受影響。燃燒排出物的毒性比普通含鉛汽油小，排氣中一氧化碳含量也較少。燃燒清潔性能良好。 本項(xiàng)目的最終產(chǎn)品乙醇的性能指標(biāo)為：純度大于 99%，無色液體，有酒香 ，蒸汽壓 ℃ ， 閃點(diǎn) 12℃ ， 熔點(diǎn) ℃ ， 沸點(diǎn) ℃ 。 與水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多數(shù)有機(jī)溶劑 。 密度：相對(duì)密度 (水 =1)， 蒸 汽相對(duì)密度 （ 空氣 =1） 。乙醇可以有效改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳?xì)浠衔锏戎饕廴疚锱欧?。它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)，符合我國(guó)能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向，技術(shù)上成熟安全可靠。 ? 項(xiàng)目的突出優(yōu)勢(shì)。 本項(xiàng)目的突出優(yōu)勢(shì)在于，采用通常情況下沒有利用價(jià)值的煙道尾氣中的二氧化碳為原料，輔以熱碳還原法制取的廉價(jià)氫氣，資源化轉(zhuǎn)化為高能替代燃料（甲醇、乙醇、二甲醚等）。既能解決環(huán)境問題和能源危機(jī)，消耗大量的二氧化碳，生產(chǎn) 出用途廣泛的替代燃料，又具有經(jīng)濟(jì)可行性。經(jīng)初步估算，規(guī)?；\(yùn)行以后完全可以盈利。項(xiàng)目的綜合經(jīng)濟(jì)效益良好，環(huán)境效益和社會(huì)效益巨大，完全符合國(guó)家節(jié)能減排的理念，項(xiàng)目后期持續(xù)發(fā)展具有良好的政策支持和發(fā)展理念。 本項(xiàng)目采用的新型二氧化碳高溫捕獲材料， 在二氧化碳的高溫吸附和富集中表現(xiàn)出良好的吸附性能并具有 很 好的再生循環(huán)性能， 生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于其它二氧化碳 捕獲材料。用于 資源化 催化 原料氣 一步反應(yīng)合成 有機(jī)替代燃料 的負(fù)載型納米復(fù)合催化劑，不同于傳統(tǒng)的分子篩類催化劑，轉(zhuǎn)化效率和選擇性都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。本項(xiàng)目組具有上述先進(jìn)技術(shù)的 完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 ? 關(guān)鍵的技術(shù)問題。 本項(xiàng)目目前存在以下幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題： ① 、 高效 二氧化碳 高低溫 捕集材料的 制備與優(yōu)化，這是本項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ) 。 ② 、 高效資源化催化 一步合成 有機(jī) 替代燃料 催化 材料 的 制備、成型與優(yōu)化 。 ③ 、 裝置設(shè)備 集成與 放大后的調(diào)試及參數(shù)摸索。 以上幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題，是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重點(diǎn)工作內(nèi)容，目前材料選擇和催化劑研發(fā)已經(jīng)得到了較好的解決，設(shè)備放大也已經(jīng)有完備的技術(shù)方案。 ? 獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況。 本項(xiàng)目在原料富集、轉(zhuǎn) 化、催化反應(yīng)以及反應(yīng)裝置等核心環(huán)節(jié)，都已經(jīng)掌握了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，申請(qǐng)和擁有多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專 利，包括： 《一種燃煤電廠煙氣二氧化碳捕獲裝置》，申請(qǐng)?zhí)? ；《一種同步捕獲和資源化利用二氧化碳的復(fù)合催化材料及其制備方法》，申請(qǐng)?zhí)?；《一種高效二氧化碳高溫吸收材料及其制備方法》，申請(qǐng)?zhí)? 等。 、 公司形態(tài) 本項(xiàng)目擁有一支實(shí)力雄厚的研發(fā)隊(duì)伍，由來自哈佛大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)的科研梯隊(duì)組成，依托復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)的研發(fā)平臺(tái)和分析設(shè)備進(jìn)行合作研發(fā)。掌握了二氧化碳捕集先進(jìn)材料和催化轉(zhuǎn)化為替代燃料催化劑的核心技術(shù)，在二氧化碳捕集和資 源化利用技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。 在公司形態(tài)方面， 公司建立“ 4+4”的公司架構(gòu) ,即建立四個(gè)中心：管理中心、研發(fā)中心 , 工程中心和生產(chǎn)中心；建立四個(gè)部：物流部、公關(guān)部、市場(chǎng)部和銷售部。四中心和四部合作協(xié)調(diào)成為一個(gè)有機(jī)實(shí)體。根據(jù)股東大會(huì)決定，公司成立后由項(xiàng)目科研帶頭人李溪負(fù)責(zé)日常運(yùn)行，設(shè)總經(jīng)理辦公室協(xié)助總經(jīng)理工作。公司重大決定由股東大會(huì)決定。 在科研方面，公司將成立研發(fā)中心，與復(fù)旦大學(xué)進(jìn)行對(duì)接，充分利用企業(yè)豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)的分析測(cè)試平臺(tái)共同承擔(dān)研發(fā)。 在銷售方面，與中國(guó)大唐新能源股份有限公司建立 戰(zhàn)略合作關(guān)系。利用大唐集團(tuán)遍布全國(guó)的發(fā)電系統(tǒng)，在各地收集大量廉價(jià)的二氧化碳原料，同時(shí)本項(xiàng)目合成的替代能源產(chǎn)品，可以借助大唐新能源股份有限公司發(fā)達(dá)的銷售網(wǎng)絡(luò)，迅速打入能源市場(chǎng)，搶占市場(chǎng)先機(jī)。另外，本團(tuán)隊(duì)注重人才梯隊(duì)建設(shè)，致力于培養(yǎng)企業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展所需的各類人才。在項(xiàng)目運(yùn)行前期，本團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)至少培養(yǎng) 15 名專業(yè)技術(shù)與研發(fā)人才，以及 20 名市場(chǎng)及銷售人員等。 目前企業(yè)章程完善，各部門職權(quán)明晰，并且以后將在現(xiàn)有質(zhì)量管理體系、環(huán)境管理體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目運(yùn)行過程中的實(shí)際情況，進(jìn)一步加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)管理、現(xiàn)場(chǎng)管理、生產(chǎn)管理、項(xiàng)目管理 ，進(jìn)一步完善現(xiàn)代企業(yè)管理制度。通過實(shí)施企業(yè)信息化工作來規(guī)范企業(yè)運(yùn)作，通過加強(qiáng)人力資源管理來完善員工職業(yè)規(guī)劃、充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量，為科技人員搭建發(fā)揮才能的平臺(tái)。通過項(xiàng)目實(shí)施來鍛煉培養(yǎng)既熟悉技術(shù)，又懂管理的復(fù)合型人才。公司現(xiàn)有模式的主要優(yōu)勢(shì)在以下幾點(diǎn)： ? 團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)。 團(tuán)隊(duì)核心人員分別來自哈佛、清華和復(fù)旦等海內(nèi)外一流的大學(xué)；團(tuán)隊(duì)具有文理工等多學(xué)科交叉的教育背景，是一個(gè)具有博士、碩士、本科學(xué)歷等的多層次梯隊(duì)；團(tuán)隊(duì)的技術(shù)顧問來自哈佛大學(xué)、布朗大學(xué)、歐共體交叉學(xué)科納米研究中心等國(guó)際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，掌握世界最先進(jìn)的科技咨詢； 團(tuán)隊(duì)管理人員是具有多年的跨國(guó)企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)的高層領(lǐng)導(dǎo)； 本項(xiàng)目已經(jīng)有強(qiáng)大的外部支持力量，聘任包括海內(nèi)外各領(lǐng)域的專家作為法律、投資和研發(fā)顧問。 本創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)具有創(chuàng)新和協(xié)作精神，架起科技直接轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的堅(jiān)實(shí)橋梁。本創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)以復(fù)旦大學(xué)作為技術(shù)依托，以蘇州高新區(qū)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園區(qū)和相關(guān)服務(wù)設(shè)施有力保障，具備開展項(xiàng)目的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。 ? 開發(fā)能力。 復(fù)旦大學(xué)是復(fù)旦大學(xué)是教育部直屬重點(diǎn)綜合大學(xué)，是首批進(jìn)入國(guó)家“ 211工程”和“ 985工程”建設(shè)的重點(diǎn)大學(xué)之一?，F(xiàn)有環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)和能源學(xué)等 40個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，居全國(guó)第三 位。有 81個(gè)研究機(jī)構(gòu)， 145個(gè)跨學(xué)科研究中心，5個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 10個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和 7個(gè)衛(wèi)生部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 8個(gè)教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地，科研條件十分優(yōu)越。學(xué)校擁有一支高水平的師資隊(duì)伍，現(xiàn)有中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士 30人。復(fù)旦大學(xué)擁有完成項(xiàng)目所需要的各種資源和雄厚的實(shí)驗(yàn)室條件，可確保研發(fā)工作和人才培養(yǎng)的順利完成。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)科研帶頭人是 復(fù)旦大學(xué)特聘教授，中組部“千人計(jì)劃”國(guó)家特聘教授，世界知名科學(xué)家李溪教授，在多年的工作中 建立了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，積累了豐富的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，完全具有完成該項(xiàng)目的能力。 ? 營(yíng)銷能力。 本項(xiàng)目的營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)，由具有豐富能源領(lǐng)域大型國(guó)企和跨國(guó)企業(yè)影響經(jīng)驗(yàn)的人士擔(dān)任負(fù)責(zé)人，營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)人員搭配合理，成員具有豐富的營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)，在加盟本公司之前擁有良好的營(yíng)銷業(yè)績(jī)。本項(xiàng)目的營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)一流水平的，營(yíng)銷能力強(qiáng)。 、 本項(xiàng)目的意義以及 對(duì)相關(guān)行業(yè)的帶動(dòng)作用 ? 項(xiàng)目的社會(huì)效益。 本二氧化碳 捕獲 及 催化 資源化合成 有機(jī) 替代燃料中試項(xiàng)目 ，可產(chǎn)生 巨大而深遠(yuǎn)的社會(huì)效益，在國(guó)家戰(zhàn)略層面可以消除國(guó)家的能源安全隱患，在經(jīng)濟(jì)層面可以拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，在環(huán)境層面可以從根本上改