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中國北京低碳清潔能源研究院與荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員合作開發(fā)出一種新型催化劑，可大幅降低煤間接液化成本，為捕集與利用煤液化過程中產(chǎn)生的二氧化碳打開了新的大門。
12日發(fā)表在美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究顯示，這種活性物質(zhì)純度為100%、工業(yè)合成條件下可穩(wěn)定催化400小時以上的新型鐵基催化劑，使煤炭液化在“費(fèi)托合成”步驟中幾乎不產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳全部在水煤氣變換反應(yīng)中產(chǎn)生，便于一次性集中捕集利用，大大減少溫室氣體排放。
煤間接液化是先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應(yīng)，使煤炭全部氣化，轉(zhuǎn)化為合成氣，再以水煤氣變換反應(yīng)調(diào)整合成氣的成分，隨后在催化劑的作用下發(fā)生“費(fèi)托合成”，使合成氣液化為烴類，進(jìn)一步加工后可獲得汽油、醇類燃料及化學(xué)品等。
“費(fèi)托合成”是煤間接液化的核心技術(shù)之一，一般采用鐵基催化劑。傳統(tǒng)鐵基催化劑在這一階段會將約30%的一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，不僅難以捕獲利用，還會消耗大量能源。
論文第一作者、北京低碳清潔能源研究院高級工程師王鵬對新華社記者說，如果使用他們的新型鐵基催化劑，一個年產(chǎn)油400萬噸的煤液化廠每年可在壓縮加熱能源消耗和二氧化碳分離等方面節(jié)約成本約8億元人民幣。新技術(shù)還將促成煤間接液化技術(shù)與二氧化碳捕集、利用與儲存技術(shù)結(jié)合，高效清潔利用煤炭資源。
煤炭液化技術(shù)尤其適用于煤炭資源豐富的國家，有利于降低對石油的依存度。中國是世界最大的煤炭市場，預(yù)計(jì)到2020年煤液化產(chǎn)業(yè)將消耗中國煤炭用量的15%。
據(jù)介紹，這項(xiàng)研究得到中國國家能源集團(tuán)承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目支持。北京低碳清潔能源研究院教授級高工門卓武說：“研究為世界提供了一種前所未有的純相碳化鐵合成方法，為未來的研究者們開啟了新的大門。”