近日,和利時集團旗下杭州和利時自動化有限公司成功簽約河南順成集團旗下安陽順利環(huán)?萍加邢薰径趸技託渲凭G色甲醇項目。
項目建成達產后,預計可綜合利用焦爐煤氣3.6億立方米/a,生產甲醇11萬t/a和聯(lián)產LNG 7萬t/a,并減少CO₂排放0.44億立方米/a,具有良好的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。
杭州和利時自動化有限公司為項目提供聯(lián)合裝置全流程DCS+SIS+AMS+ODS+CCS+GDS系統(tǒng)一體化解決方案,為用戶實現工藝裝置及配套系統(tǒng)的控制、管理、經營一體化提供堅實保障。
項目是自主創(chuàng)新控制系統(tǒng)在CO₂制綠色甲醇聯(lián)合裝置項目上的首次應用,也是和利時在化工行業(yè)獲得的又一業(yè)績突破項目。
項目由吉利科技集團有限公司、河南省順成集團煤焦有限公司、麥芬隆(上海)環(huán)境工程技術有限公司、河南省順聚能源科技有限公司、安陽順峰化工貿易有限公司共同出資建設。
項目利用順成集團產生的焦爐煤氣作為原料,生產甲醇并聯(lián)產LNG,可大幅減少企業(yè)大氣污染并充分實現資源的高價值綜合利用。
項目建成后將是國內首次使用二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)化生產裝置,對促進該工藝技術裝置在我國的推廣應用具有重大示范效應,對推動我國探索發(fā)展新的碳減排技術及大力發(fā)展“甲醇經濟”具有重要借鑒意義。
二氧化碳加氫制甲醇技術可提供比煤炭更清潔的原料,在降低全球溫室氣體排放的同時減少當地空氣和水源的污染。從工業(yè)生產中回收氫氣和合成氣,增加產品價值,減少碳排放。
一、國外二氧化碳加氫制甲醇工藝發(fā)展
2009年日本三井化學株式會社斥資1 600萬美元建成全球首套100 t/a二氧化碳加氫制甲醇中試裝置并獲得成功,但此后并未投入商業(yè)運行。
目前全球唯一工業(yè)在產的二氧化碳加氫制甲醇項目是冰島碳循環(huán)利用公司(CRI),從工業(yè)排放物中提取二氧化碳,然后合成甲醇。公司從2008年開始研發(fā)二氧化碳加氫制甲醇,至2012年甲醇產能1 300 t,2014年甲醇產能擴展到4 000 t。公司用可再生能源制的氫氣或化工行業(yè)副產的氫氣與二氧化碳作用制成甲醇,替代汽柴油燃料,實現交通能源近零碳,是為綠色甲醇。
2021年美國Fairway Methanol合資企業(yè)130萬t甲醇正在進行的擴建項目,使用回收的二氧化碳作為原料,來生產甲醇,擴建后甲醇裝置達到162萬t/a,消耗18萬t/a的二氧化碳。生產中使用的氫氣通過該地區(qū)的工業(yè)電網獲得,同時從回收的二氧化碳中生產甲醇的成本與其現在從天然氣中生產甲醇的正常成本相當。
海外技術能用于商業(yè)運行的技術仍以冰島碳循環(huán)利用公司(CRI)的ETL技術相對較為先進,此技術將可再生能源發(fā)電和二氧化碳轉化為甲醇,形成低碳運輸燃料,這是一條行之有效的解決途徑。這項技術可實現把 碳收集起來與氫氧合成甲醇,甲醇燃燒后又變成碳、氧、氫,這樣就形成循環(huán)、持續(xù)的綠色清潔能源。
二、國內現階段二氧化碳加氫制甲醇應用情況
自2016年以來,中科院山西煤化所、中科院上海高等研究院等均有在做二氧化碳加氫制甲醇技術研發(fā),而真正有計劃進行商業(yè)投資的是安陽順利環(huán)?萍加邢薰,其甲醇11萬t/a和聯(lián)產LNG 7萬t/a二氧化碳加氫制甲醇項目于2020年7月動工,計劃2021年年底投產。
以順成集團二氧化碳加氫制甲醇項目為例,企業(yè)采用集團內焦化廠及石灰廠等排出工業(yè)廢氣中捕集的二氧化碳為主要碳源,通過氨法吸收二氧化碳,同時利用焦爐氣副產氫氣反應合成甲醇。項目建成后年吸收溫室氣體二氧化碳16萬t,年間接減排約60萬t二氧化碳。
三、二氧化碳加氫制甲醇技術未來發(fā)展展望
項目優(yōu)點:二氧化碳加氫制甲醇技術可提供比煤炭更清潔的原料,在降低全球溫室氣體排放的同時減少當地空氣和水源的污染。二是從工業(yè)生產中回收氫氣和合成氣,和二氧化碳反應生成甲醇,增加產品價值,減少碳排放。
存在問題:目前二氧化碳加氫制甲醇的催化劑存在轉化率和選擇性較差的問題,以河南順成裝置為例,11萬t低碳甲醇裝置項目一期總投資約合人民幣7億元。相比于傳統(tǒng)的工藝造價較高。
二氧化碳加氫制甲醇作為一種新技術,需要政府的支持與激勵。建議政府出臺鼓勵使用清潔燃料的政策,比如增加二氧化碳和PM2.5排放的稅收,為資本投資項目建設審批提供便利。