山西煤化所二氧化碳加氢制甲醇技术取得进展

近日，山西煤化所在二氧化碳加氢制甲醇技术方面取得进展。由赵宁副研究员带领的研究团队与所内课题组密切配合，完成了二氧化碳加氢制甲醇工业单管实验，并实现了稳定运行，标志着该技术向工业化迈出了坚实一步。

甲醇是化学工业中最重要的基础原料之一，主要用于生产甲醛、二甲醚、醋酸等化工产品，也可用作生产烯烃(乙烯、丙烯)，芳烃(苯、甲苯、二甲苯)，汽油等化学品或燃料，从而部分缓解对于石油资源的依赖。此外，甲醇还是一种清洁能源，可以作为内燃机或燃料电池的燃料使用。将二氧化碳中的碳、氧资源进行利用，通过加氢过程合成甲醇，有助于实现碳资源的循环利用并减少对化石能源、资源的依赖，同时减轻环境负担。

由于二氧化碳难以活化，因此高效催化剂的研发是实现二氧化碳加氢制甲醇过程的研究重点。课题组通过多年的系统研究，对铜基催化剂的设计与制备、催化剂的构效关系、反应工艺、二氧化碳活化和加氢反应机理等方面均有了深入的认识。研究结果表明，CO2转化率与Cu的表面积相关，目的产物甲醇的选择性与催化剂表面的强碱位以及特殊价态铜物种(Cuα+)相关。研究结果发表在高水平学术期刊上(J.ofCatal.，2013，298：51-60;Appl.Catal.A：General，2013，468：442-452;J.ofCO2Utiliz.，2013，2：16-23;Catal.Sci.Tech.，2012，2(7)：1447-1454;2015，5，4365-4377;Catal.Today，2012，194(1)：9-15;Catal.Comm.，2014，50，78-82;RSCAdvances，2014，4，48888-48896;J.ofPowerSources2014，251，113-121;CatalysisLetters，2015，145，1177-1185;Appl.Catal.B：2016，191，8-17)。

在此基础上，课题组开发出了具有自主知识产权的铜基催化剂，授权国家发明专利2项(201310175806.X，201410001618.X)，并实现了催化剂的制备放大。工业单管实验结果表明，催化剂的性能达到了国内先进水平。

该项目得到了山西省煤基重点科技攻关项目、国家自然科学基金和国家科技支撑计划的支持。