近日，由新奧股份技術(shù)創(chuàng)新中心自主開發(fā)的二氧化碳加氫制甲烷中試裝置在山東中試基地開車成功，標(biāo)志著新奧股份在二氧化碳資源化利用領(lǐng)域取得重要突破，為高效的規(guī)?；瘍?chǔ)能和可再生能源消納方案的技術(shù)探索與實(shí)踐應(yīng)用提供了有力支撐。

本次開發(fā)的50Nm3/h二氧化碳加氫制甲烷中試裝置，通過對(duì)氫碳比的自動(dòng)調(diào)控和反應(yīng)器溫度的梯級(jí)控制，實(shí)現(xiàn)裝置滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。產(chǎn)品氣中二氧化碳含量≤300ppm，甲烷含量＞97%，該成分組成滿足《煤制合成天然氣GB /T33445-2023》、《天然氣GB17820-2020》、《進(jìn)入天然氣長輸管道的氣體質(zhì)量要求GB/T 37124-2018》等標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖：新奧股份自主開發(fā)的50Nm3/h二氧化碳甲烷化系統(tǒng)

二氧化碳甲烷化為強(qiáng)放熱反應(yīng)，核心矛盾為熱力學(xué)要求低溫（高平衡轉(zhuǎn)化率），動(dòng)力學(xué)要求高溫（高反應(yīng)速率）?；谝陨咸攸c(diǎn)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于串并聯(lián)切換的三段式二氧化碳甲烷化工藝。該工藝包含高溫段、次高溫段和深度轉(zhuǎn)化段三個(gè)反應(yīng)階段，在高溫段、次高溫段克服動(dòng)力學(xué)限制，獲得高反應(yīng)速率。通過級(jí)間冷卻/移熱，使反應(yīng)后期在較低溫度運(yùn)行，反應(yīng)接近熱力學(xué)平衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高總轉(zhuǎn)化率。

二氧化碳催化加氫制甲烷是一項(xiàng)工程前景廣闊的碳循環(huán)利用技術(shù)，在大規(guī)模消納可再生電力、耦合碳捕集利用（CCUS）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳負(fù)排等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。該技術(shù)在國外已進(jìn)入商業(yè)化示范階段，但國內(nèi)仍多集中于催化劑和工藝研發(fā)。新奧股份依托豐富的焦?fàn)t煤氣甲烷化行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，通過催化劑與工藝關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與集成創(chuàng)新，成功開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效穩(wěn)定二氧化碳加氫制甲烷系統(tǒng)。對(duì)于天然氣進(jìn)口依存度較高的國家來說，該技術(shù)系統(tǒng)提供了一條潛在的能源自主新路徑。

后續(xù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將立足“工程化”與“產(chǎn)品化”理念，全面考量未來系統(tǒng)從規(guī)模放大、能效管理、穩(wěn)定運(yùn)行到成本控制等全生命周期核心工程挑戰(zhàn)，持續(xù)迭代技術(shù)方案，加速提升系統(tǒng)產(chǎn)品化水平，為我國“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)新奧力量！