耀世娱乐主管-注册随着国际航运业对绿色甲醇的需求增长迅速，全球范围内绿色甲醇市场显著升温，绿色甲醇也逐渐成为科研、投资领域新的关注点。
根据国际海事组织（IMO）等机构统计，全球船用燃料油年消费量超3.2亿吨，按照单吨排放3.15万吨碳计算，全球航运业碳排放超过10亿吨，减排需求迫切。
为实现IMO提出的 2050 年前后争取净零排放的目标，全球海运业开始关注替代燃料选择，绿色甲醇开始崭露头角。2023 年 7 月，马士基全球首艘使用绿色甲醇的集装箱船交付。在甲醇供应方面，马士基与荷兰生产商 OCI Global 签署协议，为全球首艘甲醇集装箱船的首航提供绿色甲醇。
截至2024年4月，全球船舶订单中，甲醇船舶已占9%，提升明显。 欧盟碳市场自2024年开始纳入航运，进一步推动航运减碳加速。
甲醇本是一种主要由化石燃料生产的新兴能源燃料，在化学工业中发挥着重要作用。合成甲醇是石化和化工行业中氢气消费量、碳排放量突出的子行业之一。如能通过生物质或绿氢和二氧化碳合成生产可再生甲醇，就能扩大甲醇作为化学原料和燃料的使用范围，同时推动工业和交通运输部门实现碳中和与净零排放目标。
来自国际可再生能源署的定义是，绿色甲醇需要原料来源全部符合可再生能源标准，只有两种方式制取的甲醇才能称为绿色甲醇：（1）由生物质生产的生物甲醇。潜在的主要可持续生物质原料包括林业和农业废弃物及副产品、垃圾填埋场产生的沼气、污水、城市固体废弃物（MSW）和制浆造纸业的黑液。（2）使用从可再生资源中捕获的CO₂和绿氢（即可再生能源发电生产的氢气）生产的绿色甲醇。
基于绿色甲醇的应用潜力，围绕着二氧化碳催化加氢制甲醇整个反应体系开展的研究成为热点。双碳趋势下，相比于传统的天然气或煤制甲醇，二氧化碳加氢制甲醇也是更具发展潜力的工艺技术。
来源：周君等《现代能源体系耦合绿氢化工应用的研究进展》、苏静等《二氧化碳加氢制甲醇的技术进展及展望》、海通证券、欧世盛
反应(1)和反应(2)为甲醇的合成反应,为放热反应(ΔrHθ(298K) 0),低温高压有利于正反应的进行。反应(3)为逆水煤气反应，为吸热反应(ΔrHθ(298K) 0),高温促进CO₂生成CO。从热力学角度分析,压力以及温度会对反应造成一定的影响。温度升高,不利于甲醇的生成反而利于逆水煤气反应的进行,与此同时甲醇的选择性也变低。在压力方面,增大压力,CO₂的转化率提升同时甲醇的选择性也得以提高。因此，低温高压的条件下有利于此反应的进行。
除了温度压力影响外，催化剂的影响至关重要。CO₂加氢制甲醇过程中,存在原料转化率较低的问题,研究发现,产物的选择性调控和催化剂性能是制约甲醇高效制备的关键因素。为了深入研究催化剂性能对产物的影响,需要了解催化剂的活性中心、活性组分、载体和助剂之间的相互作用。Cu基催化剂、贵金属催化剂及包括一些新型催化剂在内的其他类型催化剂是CO₂加氢合成甲醇反应中最典型的催化体系。
研发出高活性、高甲醇选择性、低甲烷选择性、高稳定性、能适应不同工况的催化剂可进一步提高二氧化碳加氢制甲醇过程的生产效率。这主要由于二氧化碳加氢制甲醇是分子数减少的放热反应，从热力学角度分析，低温高压条件下甲醇的平衡产率会更高。但是低温条件下反应主要受动力学限制，反应速率较慢，导致实际甲醇生成速率较低。太阳能等可再生能源存在波动性，通过电解水供应的氢气也可能存在一定波动，这会导致后续甲醇合成过程的工况变化，因此催化剂对于不同工况的适应性变得重要。
欧世盛自主研发的EMC全自动催化剂评价装置，可以为二氧化碳加氢制备甲醇反应体系中催化剂的研究提供有力的帮助。
由于解决了传统固定床的所有痛点，我们的EMC催化剂评价装置一经推出就大放异彩，技术优势突出：
✿ 可根据应用需要，提供多种组合模式（一对多模式、独立模式），配置灵活。
✿ 全流程自动控制，操作过程无需人为干预。可在手机端远程监测、控制，无需人工在场值守。
基于以上优势，二氧化碳加氢制甲醇体系中的催化剂研究，对于我们的EMC催化剂评价装置来说是一个极具潜力的应用领域。
最新的一个应用案例是，中科院某研究所在CO₂加氢制甲醇的催化剂研究中，选用了我们的EMC-2气固型双通道催化剂评价装置，气体出口与安捷伦气相色谱相连，可实现多通道催化剂评价结果在线分析，为优化工艺路线提供基础数据。
CO₂催化加氢制甲醇过程不仅可实现CO₂减排,还是碳资源循环利用的有效途径之一,对解决能源紧缺和环境问题具有重要意义。随着政策的指引、技术的发展和设备的升级，绿色甲醇有望在2050年之前具备一定的成本优势。
欧世盛将用先进的设备、完善的方案、优质的服务为CO₂加氢制甲醇体系中的催化剂研究增添强劲动力！
[1] 胡博、王健捷、肖霞、于湛、赵震.二氧化碳加氢制甲醇催化剂研究进展.化学通报，2024,87(6)：685-692
[2] 张真，张凡，云祉婷.绿氢在石化和化工行业的减碳经济性分析.化工进展，2024，43（6）：3021-3028
[4] 苏静，张宗飞，张大洲.二氧化碳加氢制甲醇的技术进展及展望.化肥设计，2022.
中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院精细化工室副主任，高级工程师杜周
欧世盛（北京）科技有限公司是以微反应连续流化学合成技术及仪器设备，在线检测、传感器及应用型自动化装置为主的平台型技术公司。 公司拥有多学科的研发团队和应用研究团队，总部位于北京，应用研发部门FLOW R&D实验室与清华大学等多所科研团队合作，为不同行业用户提供强大的技术支持。
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