二氧化碳轉化二甲醚前途無限
2008-9-6 16:39:00
隨著近年全球極端氣候不斷增多，人們將更多的眼光投向了導致溫室氣體的“罪魁禍首”CO2.如何解決日益增加的CO2排放？消減溫室效應對人們的影響？這是人類目前急需解決的問題。最糟糕的是目前留給人類的時間已經不多了。
目前解決CO2排放有以下幾種途徑：一是地質儲存法，即將CO2加壓后儲存于油田、煤層、地下含水層和海洋中，這是CO2減排技術發展的趨勢，但在一些關鍵性問題上科學家們還沒有取得一致的看法；二是生物儲存法，即植物和微生物等通過光合作用來吸收和固定大氣中游離的CO2，并在一定條件下實現向有機碳的轉化，但也有人認為，有關森林可以吸收全部排放的CO2的說法是不符合事實的，森林能吸收的CO2并不像科學家想象得那么多；第三種是化學轉化法，即變害為利，通過催化反應將CO2轉化為化工產品，如合成氣、甲醇、二甲醚、甲酸、低碳烴等，這是最具有市場潛力，應用前景最為看好的一個途徑。
其中二甲醚物理性質與液化石油氣相似，具有良好的易壓縮、冷凝、汽化及與許多溶劑互溶等特性，可以用作氣霧劑的拋射劑、發泡劑等，代替氟利昂作為制冷劑。二甲醚還可成為城市煤氣和液化氣的代用品，也可作為汽車燃料等。作為重要的化工中間體，二甲醚在用作合成碳酸二甲酯、合成低碳烯烴等方面，也有很大的發展前景。
目前CO2催化加氫合成二甲醚已經引起比較廣泛的重視，國內外都已經邁出研究步伐。
加快研發和工業化進程
一般認為，CO2直接加氫合成二甲醚主要包括甲醇合成、逆水汽變化和甲醇脫水三個反應，目前對甲醇合成過程中的活性中心還沒有一致的看法，其余兩個反應也正在進行研究。在CO2直接加氫合成二甲醚的過程中，CO2轉化率低和二甲醚選擇性差是目前存在的主要問題，解決此問題需要開發具有低溫活性的催化劑。
國內外的相關科研機構和大學對CO2加氫合成二甲醚的催化劑進行了一系列的研究工作，提出了有關理論依據，開發了多種具有一定效果的催化劑，但還需要取得進一步的突破。過去對加氫的研究都集中在甲烷化和合成甲醇等方面，通過加氫合成甲醇是轉化CO2的有效途徑，然而由于受熱力學限制，CO2的轉化率一直比較低。如果在反應過程中進行合適的脫水反應，則可以打破CO2加氫合成甲醇的熱力學限制。
綜觀各方研究，筆者認為，直接大量地從大氣中獲取CO2進行開發利用目前還有一定困難，如大型的鋼鐵廠、發電廠、石油化工廠等每年排放的CO2達到數百萬噸甚至上千萬噸，要把它們全部從大氣中回收絕非易事。利用CO2做原料用化學方式合成對人類有用的物質成為全球關注的問題。盡管化工利用CO2的量遠遠比不上使用化石燃料所排放的CO2的量，但這畢竟開辟了CO2減排的又一途徑，具有保護環境、節約資源和增加經濟效益的多重意義，尤其是對副產CO2和氫氣的石油化工廠而言，其經濟效益和社會效益不言而喻。總結國內外CO2轉化二甲醚研究開發的最新成果，加快該工藝的開發和工業化進程，人們拭目以待
目前解決CO2排放有以下幾種途徑：一是地質儲存法，即將CO2加壓后儲存于油田、煤層、地下含水層和海洋中，這是CO2減排技術發展的趨勢，但在一些關鍵性問題上科學家們還沒有取得一致的看法；二是生物儲存法，即植物和微生物等通過光合作用來吸收和固定大氣中游離的CO2，并在一定條件下實現向有機碳的轉化，但也有人認為，有關森林可以吸收全部排放的CO2的說法是不符合事實的，森林能吸收的CO2并不像科學家想象得那么多；第三種是化學轉化法，即變害為利，通過催化反應將CO2轉化為化工產品，如合成氣、甲醇、二甲醚、甲酸、低碳烴等，這是最具有市場潛力，應用前景最為看好的一個途徑。
其中二甲醚物理性質與液化石油氣相似，具有良好的易壓縮、冷凝、汽化及與許多溶劑互溶等特性，可以用作氣霧劑的拋射劑、發泡劑等，代替氟利昂作為制冷劑。二甲醚還可成為城市煤氣和液化氣的代用品，也可作為汽車燃料等。作為重要的化工中間體，二甲醚在用作合成碳酸二甲酯、合成低碳烯烴等方面，也有很大的發展前景。
目前CO2催化加氫合成二甲醚已經引起比較廣泛的重視，國內外都已經邁出研究步伐。
加快研發和工業化進程
一般認為，CO2直接加氫合成二甲醚主要包括甲醇合成、逆水汽變化和甲醇脫水三個反應，目前對甲醇合成過程中的活性中心還沒有一致的看法，其余兩個反應也正在進行研究。在CO2直接加氫合成二甲醚的過程中，CO2轉化率低和二甲醚選擇性差是目前存在的主要問題，解決此問題需要開發具有低溫活性的催化劑。
國內外的相關科研機構和大學對CO2加氫合成二甲醚的催化劑進行了一系列的研究工作，提出了有關理論依據，開發了多種具有一定效果的催化劑，但還需要取得進一步的突破。過去對加氫的研究都集中在甲烷化和合成甲醇等方面，通過加氫合成甲醇是轉化CO2的有效途徑，然而由于受熱力學限制，CO2的轉化率一直比較低。如果在反應過程中進行合適的脫水反應，則可以打破CO2加氫合成甲醇的熱力學限制。
綜觀各方研究，筆者認為，直接大量地從大氣中獲取CO2進行開發利用目前還有一定困難，如大型的鋼鐵廠、發電廠、石油化工廠等每年排放的CO2達到數百萬噸甚至上千萬噸，要把它們全部從大氣中回收絕非易事。利用CO2做原料用化學方式合成對人類有用的物質成為全球關注的問題。盡管化工利用CO2的量遠遠比不上使用化石燃料所排放的CO2的量，但這畢竟開辟了CO2減排的又一途徑，具有保護環境、節約資源和增加經濟效益的多重意義，尤其是對副產CO2和氫氣的石油化工廠而言，其經濟效益和社會效益不言而喻。總結國內外CO2轉化二甲醚研究開發的最新成果，加快該工藝的開發和工業化進程，人們拭目以待
