沼气全碳定向转化制绿色甲醇技术取得重大突破

近日, 由华东理工大学讲席教授, 欧洲科学院院士, 复洁科技首席科学家陈德领衔的“沼气全碳定向转化制绿色甲醇关键技术与中试验证项目”关键节点推进情况汇报会在上海老港生态环保基地举行. 近日, 该技术中试装置投料开车成功, 顺利产出符合航运绿色燃料标准的绿色甲醇产品. 这不仅填补了国际沼气全碳转化制船用绿色燃料领域的技术空白, 也为全球航运业绿色转型提供了物质基础. 据介绍, 项目由华东理工大学与上海复洁科技, 上海城投, 中石化上海工程公司, 上港能源等单位共同攻关完成. 作为科技成果从“实验室”走向产业化应用的关键桥梁, 这套高效能中试装置包含了具有自主知识产权的电驱动沼气混合重整, 绿色甲醇定向合成, 耦合热泵精馏以及热集成优化系统.   近100%“碳尽其用”, 实现沼气全碳转化关键技术突破 在全球航运业直面2050年净零排放的强制目标与碳成本压力之际, 寻找一种可行, 可持续的替代燃料已成为行业生存与发展的关键. 在众多选项中, 绿色甲醇凭借全生命周期低碳, 适配性强的优势, 迅速成为替代传统重油的“明星燃料”. 而制造它的关键原料之一, 就隐藏在我们日常丢弃的有机垃圾厌氧发酵产物中——那就是沼气. 然而, 从“潜在”到“可行”, 横亘着一道技术鸿沟:传统沼气利用方式有点“挑食”, 只利用甲烷, 却把大量的二氧化碳排出, 不仅造成碳浪费, 也让最终产品的绿色度大打折扣.   如今, 这一瓶颈被沼气全碳定向转化制绿色甲醇(Biogas Energy Science and Technology to Methanol, 以下简称BESTm)技术巧妙地打破了. 它就像一位高明的“碳资源调配师”, 针对沼气中甲烷与二氧化碳“七三开”的天然比例, 量身打造了一套全新的转化路径:构建了“制沼单元—沼气净化单元—混合重整造气单元—绿色甲醇合成单元”的全链条工艺体系, 通过电驱动混合重整造气耦合催化加氢的技术, 可以将甲烷和二氧化碳中的碳近100%转化为绿色甲醇中的碳, 实现“碳尽其用”. “我们正在将城市的‘负担’变成宝贵的‘矿产’. ”团队核心成员, 华东理工大学段学志教授解释道:“我们的技术可以将8吨湿垃圾转化为1吨左右的绿色甲醇, 上海差不多一年有350万吨左右的湿垃圾, 可合成40余万吨绿色甲醇, 这为上海港的绿色甲醇加注提供了本地保障. ” 成本直降超30%, 绿色甲醇规模化应用迎来曙光 绿色甲醇被公认是航运脱碳的未来, 但它的规模化推广面前横着一道实实在在的“成本高墙”. 陈德院士介绍到, 通过热值换算, 500吨绿色甲醇约相当于200多吨重油. 目前绿色甲醇的交易价为每吨9000多元, 而重油仅3000多元, 单次加注价差390万元以上. 这惊人的价差, 让绿色甲醇陷入了“环保虽好, 却用不起”的尴尬. 正是在这道关键的“成本高墙”前, BESTm技术实现了具有转折意义的突破:它不仅是一项工艺创新, 更是一场成本革命. 据测算, BESTm技术的绿色甲醇生产成本相较于传统绿色甲醇合成路线降低30%以上. 尤为关键的是, 当电价处于0. 1～0. 2元/千瓦时的区间时, 通过BESTm技术制备绿色甲醇的成本可与传统煤制甲醇相当. 要成为绿色燃料加注中心, 资源只是获得市场准入的“门票”, 而将成本压缩至市场可接受的范围, 才是真正打开产业化大门的“通行证”. 目前, BESTm技术还获得了ISCC(国际可持续发展与碳认证)双重认证, 具备走向国际航运绿色燃料市场的通行资质. 据介绍, 项目团队接下来将加快推进技术的工业化放大, 计划在上海及周边地区建设万吨级产业化示范项目, 进一步验证规模化生产的稳定性与经济性. 陈德院士表示:“上海作为全球最大集装箱港, 绿色船用燃料需求集中. 依托资源优势, 区位优势和产业优势, 上海具备打造‘未来亚太绿色燃料枢纽’的独特优势, 未来可通过‘政港航能证’一体化推进, 构建覆盖生产, 储运, 加注与认证的全产业链生态, 支撑中国引领全球绿色航运发展.