【正文】 氨、硫酸二甲酯等多種有機產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。 ④ 、甲醇產(chǎn)品發(fā)展情況。美國銷售乙醇汽油已有 20 年歷史。第三，乙醇可作為汽車燃料。第二，乙醇是基本有機化工原料。 ③ 、乙醇產(chǎn)品發(fā)展情況。國內(nèi)外試驗結(jié)果表明，用 DME替代柴油時，柴油車的功 率增加 10％～ 15％，熱效率提高 2％～ 3％，噪音下降 l0％～ 15％，廢氣排放可達(dá)歐 Ⅱ 標(biāo)準(zhǔn)。 同時， DME 的十六烷值高于柴油，具有更佳的燃燒效果，還具有低污染的優(yōu)點，能實現(xiàn)無煙燃燒，同時可降低噪音和減少 NO 排放，有利于凈化環(huán)境。當(dāng)前，我國每年進口大量LPG 供國內(nèi)需要， 2021 年 29700kt，其中 %需要進口。 二甲醚（ DME ） 燃燒性能良好，熱效率高于 液化石油氣（ LPG） ，燃燒過程中無殘液、無黑煙， 貯存運輸方便， 是優(yōu)質(zhì)清潔的民用燃料。另外我國二甲醚用于合成硫酸二甲酯等多種化工產(chǎn)品的消費量約為 萬噸。 ② 、二甲醚產(chǎn)品發(fā)展情況。資料顯示，我國 CO2產(chǎn)銷量年增長率約為15%。 2021 年工業(yè)氣體銷售中，北美 110 億美元，其中 CO2銷售量 763 萬噸，亞太地區(qū) 76 億美元，歐洲 115億美元。 二氧化碳傳統(tǒng)上可用于制造碳酸氫銨、小蘇打、純堿、尿素、鉛白顏料、飲 料、滅火器以及鑄鋼件的淬火等，用途非常廣泛。現(xiàn)分別詳述其發(fā)展應(yīng)用情況和市場需求現(xiàn)狀。 、產(chǎn)品發(fā)展情況 。 專利涵蓋的技術(shù)范圍包括二氧化碳捕獲材料、二氧化碳資源轉(zhuǎn)化催化劑、二氧化碳催化反應(yīng)塔、廉價熱化學(xué)制氫裝置、替代燃料高效分餾塔、高溫二氧化碳傳感器、高濕二氧化碳傳感器、 新型高效混合替代燃料等等。申請國內(nèi)外專利 610 項。 ? 核心技術(shù)。 研制的單套煙道氣 CO2 捕集裝置，捕集 CO2能力不低于 1萬噸 /年；單套蒸汽制氫設(shè)備的產(chǎn) H2能力不低于 2萬噸 /年。 本項目團隊計劃在 5 年內(nèi)達(dá)到年產(chǎn) 10 萬噸替代燃料的規(guī)模， 年收入 達(dá)到 5 億元的規(guī)模，可為地方提供就業(yè)崗位 2021 個，實現(xiàn)利稅 6000 萬 元。并且這一需求規(guī)模在未來三到五年內(nèi)預(yù)計會保持強勢增長。在燃油替代方面，中國汽油柴油和柴油消費的增長很快， 2021年汽油消費量 7150 萬噸，柴油消費量達(dá)約 10100 萬噸。 國內(nèi) 替代燃料 市場需求也非 常大。著名跨國集團 BP 估計到 2030 年，全球替代燃料將占到全球運輸燃料市場的 19%。 、本項目可能形成的成果（產(chǎn)業(yè)規(guī)模、知 識產(chǎn)權(quán)等） ? 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。 本項目運行期間，在 燃煤發(fā)電廠煙道尾氣二氧化碳捕集技術(shù)、 催化資源化 合成 有機 替代燃料技術(shù)、 蒸氣碳熱還原法制氫技術(shù) 為代表的納米材料合成、工業(yè)反應(yīng)爐設(shè)計加工、特種催化劑改性、精密儀器控制系統(tǒng)、二氧化碳傳感設(shè)備及技術(shù)等諸多科技領(lǐng)域領(lǐng)域，將帶來一場革命性的變革，加速推動學(xué)科交叉融合，提供現(xiàn)金的產(chǎn)學(xué)研平臺，培養(yǎng)專業(yè)的科技人才，建立完備的技術(shù)孵化環(huán)境。同時，替代燃料 4萬噸 /年，可替代柴油 萬噸 /年，作為清潔燃料部分替代柴油以 后，使柴油燃燒更為完全，一氧化碳和一氧化氮排放大幅減少，避免了柴油車黑煙排放，對于改善空氣質(zhì)量意義重大。 項目的環(huán)境意義重大，一期按年產(chǎn)替代燃料 1 萬噸計，需要消耗二氧化碳原料 2 萬噸，這是直接的溫室氣體減排。 此外，項目推進過程 中會培養(yǎng)一大批專業(yè)工程技術(shù)人才，這些人才的儲備，對于地方經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，具有難以估量的巨大價值。由此帶來的間接的經(jīng)濟拉動效應(yīng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出直接的經(jīng)濟效益。 更為重要的是，項目的消耗的主要原料是二氧化碳，這是溫室氣體的直接減排。 項目一期工程，全套年產(chǎn) 1萬噸替代燃料中試設(shè)備，預(yù)計使用和培訓(xùn)員工 300人，培養(yǎng)碩士和博士研究生 20人。以二甲醚、乙醇、甲醇等替代燃料為石油的替代品，具有緩解石油戰(zhàn)略威脅的重大意義。燃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。閃點 （ 閉杯 ） 12℃ ， 易燃。沸點 ℃ 。 甲醇相對密度 （ d204） 。國內(nèi)研究表明， E15 乙醇汽油（汽油中乙醇含量為 15%）比純車用無鉛汽油碳烴排量下降 %，一氧化碳 排量下降 30%；燃料乙醇的生產(chǎn)資源豐富，技術(shù)成熟。汽車用乙醇汽油作為一種清潔的發(fā)動機燃料油具有以下優(yōu)點：辛烷值高，抗爆性好；乙醇含氧量高達(dá) %。 乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為 CH3CH2OH，俗稱酒精，它在常溫、常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的無色透明液體，飽和蒸氣壓 (19℃ )，燃燒熱 ，閃點12℃ ，引燃溫度 363℃ 。車輛的燃料系統(tǒng)在 2021 年經(jīng)受高溫考驗后，又在 2021 年載客運行中經(jīng)受寒冷季節(jié)的考驗，車輛發(fā)動機及燃 料系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠。上海世博會期間， 10 輛二甲醚公交客車在 147 路上載客運行，累計運行 42 萬公里。在空氣中的爆炸下限比液化石油氣高 1 倍，在使用過程中，比液化石油氣更安全。二甲醚含有一個氧基，與液化石油氣摻混燃燒，可以改善現(xiàn)有燃燒裝置的燃燒性能，使燃燒更加完全。純度在 95％以上的二甲醚可直接作為替代液化石油氣使用，是取代液化石油氣的一種理想的清潔燃料。是一種無色無毒氣體或壓縮液體。因此 ,近年來 有機替代燃料 的開發(fā)受到了越來 越多的關(guān)注。面對石油的短缺 ,能源的不可再生性 ,以及國際上對環(huán)境的要求日高 ,國外早已提出代用燃料和燃料清潔化的開發(fā)方向。以此，我國的能源戰(zhàn)略安全存在較大的隱患。蘇丹是我國第三大石油供應(yīng)國，曼德海峽是蘇丹石油進 入印度洋的海上通道，美國第五艦隊也在曼德海峽巡邏。 我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，對原油的需求也快速增長。美國總統(tǒng)環(huán)境顧問弗雷德 能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)資源和重要戰(zhàn)略物質(zhì)。 ① 、消除國家能源安全隱患。 、 本項目的意義以及 對相關(guān)行業(yè)的帶動作用 ? 項目的社會效益。 本項目的營銷團隊，由具有豐富能源領(lǐng)域大型國企和跨國企業(yè)影響經(jīng)驗的人士擔(dān)任負(fù)責(zé)人，營銷團隊人員搭配合理，成員具有豐富的營銷經(jīng)驗，在加盟本公司之前擁有良好的營銷業(yè)績。本項目團隊科研帶頭人是 復(fù)旦大學(xué)特聘教授，中組部“千人計劃”國家特聘教授，世界知名科學(xué)家李溪教授，在多年的工作中 建立了扎實的理論基礎(chǔ)，積累了豐富的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗，完全具有完成該項目的能力。學(xué)校擁有一支高水平的師資隊伍，現(xiàn)有中國科學(xué)院、中國工程院院士 30人?，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個國家重點學(xué)科，居全國第三 位。 ? 開發(fā)能力。 本創(chuàng)業(yè)團隊具有創(chuàng)新和協(xié)作精神，架起科技直接轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的堅實橋梁。公司現(xiàn)有模式的主要優(yōu)勢在以下幾點： ? 團隊優(yōu)勢。通過實施企業(yè)信息化工作來規(guī)范企業(yè)運作，通過加強人力資源管理來完善員工職業(yè)規(guī)劃、充分發(fā)揮團隊的力量，為科技人員搭建發(fā)揮才能的平臺。在項目運行前期，本團隊預(yù)計至少培養(yǎng) 15 名專業(yè)技術(shù)與研發(fā)人才，以及 20 名市場及銷售人員等。利用大唐集團遍布全國的發(fā)電系統(tǒng)，在各地收集大量廉價的二氧化碳原料，同時本項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，搶占市場先機。 在科研方面，公司將成立研發(fā)中心，與復(fù)旦大學(xué)進行對接，充分利用企業(yè)豐富的實踐經(jīng)驗和復(fù)旦大學(xué)先進的分析測試平臺共同承擔(dān)研發(fā)。根據(jù)股東大會決定，公司成立后由項目科研帶頭人李溪負(fù)責(zé)日常運行，設(shè)總經(jīng)理辦公室協(xié)助總經(jīng)理工作。 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；建立四個部：物流部、公關(guān)部、市場部和銷售部。 、 公司形態(tài) 本項目擁有一支實力雄厚的研發(fā)隊伍，由來自哈佛大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等國內(nèi)外一流大學(xué)的科研梯隊組成，依托復(fù)旦大學(xué)先進的研發(fā)平臺和分析設(shè)備進行合作研發(fā)。 ? 獲取自主知識產(chǎn)權(quán)的情況。 ③ 、 裝置設(shè)備 集成與 放大后的調(diào)試及參數(shù)摸索。 本項目目前存在以下幾個關(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，這是本項目實施的基礎(chǔ) 。本項目組具有上述先進技術(shù)的 完全自主知識產(chǎn)權(quán)。 本項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。經(jīng)初步估算，規(guī)?；\行以后完全可以盈利。 本項目的突出優(yōu)勢在于，采用通常情況下沒有利用價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氫氣，資源化轉(zhuǎn)化為高能替代燃料（甲醇、乙醇、二甲醚等）。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，符合我國能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向，技術(shù)上成熟安全可靠。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廴疚锱欧拧?與水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多數(shù)有機溶劑 。燃燒清潔性能良好。抗爆性能好，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。甲醇可以摻入普通汽油，摻入量一般為 5％～ 30％。折光率 (n20D)， 閃點 (閉杯 )12℃ 。能與 多種化合物形成共沸混合物 ， 能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和其他有機溶劑混溶 ， 。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)動機的功率提高 10％到 15％，熱效率提高 2％到 3％，燃燒噪聲可以降低 5dB 到 10dB。二甲醚易燃，燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘渣、無黑煙， CO、 NO 排量低。加壓至 時二甲醚變?yōu)橐簯B(tài)。沒有閃點，不燃；無色無味，無毒性。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。 本項目的過渡產(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。 本項目的主要產(chǎn)品為 有機 替代燃料（二甲醚、甲醇、乙醇等），過渡產(chǎn)品為二氧化碳。 本項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。 、本項目 團隊 的技術(shù)水平 及知識產(chǎn)權(quán)情況 ? 本項目技術(shù)創(chuàng)新點描述。清華大學(xué)也進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%。兩次長周期 (500h、1000h)試驗表明：研制的催化劑在工業(yè)原料合成氣中有良好的穩(wěn)定性； 二甲醚對有機物的選擇性 97%； CO 轉(zhuǎn)化率 75%；二甲醚產(chǎn)品純度 %；二甲醚總收率為%。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，重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。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)催化劑處于國際領(lǐng)先水平，二甲醚選擇性為 45%。其中 ,美國 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 。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。 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 的一個重要途徑 , 國內(nèi)外對此進行了大量的研究。西方國家的二氧化碳捕獲項目，大多數(shù)用于油田 驅(qū) 油，也沒有將其作為工業(yè)原料合成有機替代燃料 的。該公司的第二套 3 萬噸 /年裝置也將投產(chǎn)。由國內(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生產(chǎn)裝置試車成功。近年來，隨著二甲醚建設(shè)熱潮的興起，我國兩步法二甲醚工藝技術(shù)有了進一步的發(fā)展，工藝技術(shù)已接近或達(dá)到國外先進水平。采用 NKK 技術(shù)已在新 瀉 建成 1 萬噸 /年合成氣一步法生產(chǎn)二甲醚的半工業(yè)化裝置。未反應(yīng)的合成氣循環(huán)回反應(yīng)器。合成氣在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和 CO2。工藝的第一步首先是造氣，合成氣經(jīng)冷卻、壓縮到 5～ 7MPa，進入 CO2 吸收塔脫除 CO2。 日本 NKK 公司也開發(fā)了用漿相反應(yīng)器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。使用礦 物油使混合更充分、等溫操作、易于溫度控制。催化劑顆粒呈細(xì)粉狀，用惰性礦物油與其形成漿液。下面以二甲醚為例簡要介紹： 在美國能源部的資助下，作為潔凈煤和替代燃料技術(shù)開發(fā)計劃的一部分， Air products 公司開發(fā)成功了液相二甲醚新工藝，簡記作 LPDMETM。 技術(shù)成本、整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)、能源消耗仍在計算和反復(fù)修改中 美國電力公司、 瑞典南部 Karlshamn電廠的 CO2捕集裝置 胺法溶劑吸收 CO2 吸收速度快、吸收能力強、處理量大、回收 CO2 純度高 流程復(fù)雜，操作成本高 北京高碑店熱電廠二氧化碳捕集試驗裝置 新型胺溶劑吸收 CO2 比常規(guī)溶劑穩(wěn)定，可使用較長時間，在吸收和釋放二氧化碳過程中，耗能較低，用新溶劑進行氣體洗滌能大大降低除去二氧化碳的費用 CO2 負(fù)荷能力低，設(shè)備腐蝕率高，胺類易被其他煙氣成分降解，且本身有害，吸收劑再生時能耗高 丹麥 Esbjerg（埃斯比約）中型煤發(fā)電裝置 胺法溶劑吸收 CO2 二氧化碳回收率可以超過85%，富集后的二氧化碳