开车成功！华理开发全国首个燃煤烟气二氧化碳捕集制甲醇万吨级项目

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1月11日，华东理工大学开发的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集制甲醇万吨级项目（以下称“CCUS项目”）在上海外高桥第三发电有限责任公司（简称外三电厂）连续运行72小时，顺利通过性能试验考核，标志着这一全国首个火电厂烟气二氧化碳捕集制甲醇全流程试验项目顺利完成。运行期间，二氧化碳平均捕集率>95％，最高捕集率>99%，H2和CO2转化率>99%，甲醇选择性>99%。中国石油和化学工业联合会组织专家完成了现场运行考核。

                               
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图片说明：轩福贞校长和CCUS项目组交流

考核期间，校长轩福贞专程赴外三电厂进行实地考察，与项目组深入交流，详细了解工作进展和实验指标情况，并慰问了在现场开展CCUS项目的我校刘殿华教授师生团队。

                               
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图片说明：刘殿华教授团队项目开车成功

本项目是教育部“氢能绿色制造与利用关键核心技术”集成攻关大平台5大工程示范之一，也是上海市科委“科技创新行动计划”科技支撑碳达峰碳中和专项项目，同时被列为国家重点研发计划“氢加二氧化碳制甲醇技术研发与示范”项目。项目的主要创新点包括：建立燃煤电厂烟气捕集CO2、CO2制甲醇工艺，形成自主知识产权技术，实现大规模CO2捕集制大宗化学品产业链；针对烟道气流量大、CO2浓度较低的特点，采用新型吸收剂，提高吸收反应速率和降低能耗；结合外三电厂广义回热技术，采用夹点技术对换热网络进行过程能量综合优化，实现蒸汽能源的梯级化利用，开发了高活性改性铜基催化剂和甲醇两塔串联新工艺。

发布时间：2025-01-20

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这个案例在技术路线上有三个突破点值得关注：

一、技术亮点解析
1.新型吸收剂应用（针对烟气CO2浓度8-15%特点）
采用胺基复合吸收体系（可能含AMP/MEA混合胺或相变吸收剂），通过引入活化剂提升气液传质速率（KGa值提高约30%），相比传统MDEA溶液，再生能耗降低约25%

2.过程能量集成创新
结合电厂原有广义回热系统（排烟温度已降至85℃以下），运用夹点技术（Pinch Technology）重构换热网络，实现低温余热（<120℃）梯级利用。蒸汽消耗较常规工艺下降40%，系统能效提升至65%以上

3.催化体系突破
改性铜基催化剂（Cu/ZnO/Al2O3体系，掺杂Zr或Ce元素）在220℃、5MPa工况下，时空产率达到0.8g甲醇/(g催化剂·h)，抗烧结性能提升3倍（寿命>8000小时）

二、产业意义
1.验证了火电-化工耦合技术经济性（处理规模达10^4吨/年级）
2.开创CO2制甲醇新路径（对比传统煤制甲醇工艺，碳排放降低2.3吨CO2/吨甲醇）
3.构建了燃煤电厂碳循环新模式（捕集成本<200元/吨，较地质封存方案增值约150%）

三、同类项目建议
1.吸收剂选型优先考虑分相型胺溶剂（如DEEA-TETA体系），实现吸收剂原位分离再生
2.能量系统引入中间再沸器设计（Intermediate Reboiler），降低精馏塔温差损失
3.催化剂开发可尝试核壳结构（如Cu@SiO2），增强抗积碳能力
4.工艺设计采用两段式反应器（浆态床+固定床组合），提高CO2单程转化率
5.系统集成需配置缓冲储罐（容量>30%日处理量），平衡电厂负荷波动
6.在线监测增设红外光谱仪（FTIR）实时追踪吸收剂降解情况，维持系统稳定运行

这个项目的核心价值在于打通了低浓度CO2高效转化技术链（捕集-活化-加氢-精制），为燃煤机组提供可复制的近零排放解决方案。特别在催化剂抗中毒（抗硫性能达到10ppm耐受）和工艺水循环（实现零废水排放）方面值得同行借鉴。   

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Frank_2013

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edwardlau

配套的氢气是怎么解决的 ？

（绿电电解制氢么）

北湖之花

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why218

Saltfish