二氧化碳加氢气生成什么反应_二氧化碳加氢汽油价格行情
1.二氧化碳加氢制汽油示范装置开车成功 年产千吨国六汽油
2.二氧化碳制汽油技术是什么?
3.3年丰田Mirai车主真实用车体验:加氢站缺氢和故障最为头疼
4.二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?
5.二氧化碳加氢制汽油是化合反应吗
6.新催化剂是如何让二氧化碳加氢"变"汽油的?
7.二氧化碳汽油与普通汽油区别
目前是没有上市,只是初步试验成功
2022年3月4日,由中国科学院大连化学物理研究所和珠海市福_能源科技有限公司联合开发的全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置,近日在山东邹城工业园区开车成功,生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。
二氧化碳加氢制汽油示范装置开车成功 年产千吨国六汽油
1、高纯二氧化碳主要用于电子工业,二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
2、固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
3、气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件。
还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、工厂、文物、书籍的熏蒸)。
4、液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。?
5、超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。
扩展资料
二氧化碳气体,大气组成的一部分(占大气总体积的0.03%-0.04%),在自然界中含量丰富,其产生途径主要有以下几种:
①有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出二氧化碳。
②石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出二氧化碳。
③石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出二氧化碳。
④所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出二氧化碳。
⑤所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出二氧化碳。?
百度百科-二氧化碳
二氧化碳制汽油技术是什么?
易车讯? 近日,从官方渠道获悉,由中国科学院大连化物所物理研究(以下简称“大连化物所”)和珠海市福沺能源科技有限公司联合开发的全球首套1000吨/年二氧化碳加氢制汽油中试装置,在山东邹城工业园区开车成功,生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。
本月4日该技术在上海通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。评价专家组专家一致认为:该技术成果属世界首创,整体技术处于国际领先水平,同意通过科技成果评价。
由大连化物所碳小分子与氢能利用创新特区研究组组成的研究团队于2017年开发了二氧化碳加氢制汽油技术,该技术历经实验室小试、百克级单管评价试验、催化剂吨级放大制备、中试工艺包设计等过程,于2020年在山东邹城工业园区建设完成了千吨级中试装置。装置累计完成各项投资四千余万元,并陆续实现了投料试车、正式运行以及工业侧线数据优化,于2021年10月正式通过了由中国石油和化学工业联合会组织的连续72小时现场考核。
该技术可实现二氧化碳和氢的转化率达到95%,汽油在所有含碳产物中的选择性优于85%,显著降低了原料氢和二氧化碳的单耗,整体工艺能耗较低,生成的汽油产品环保清洁,经第三方检测,辛烷值超过90,馏程和组成均符合国VI标准。目前已形成具有自主知识产权的二氧化碳加氢制汽油生产成套技术,为后续万吨级工业装置的运行提供了有力支撑。
该工作得到了中国科学院 “变革性洁净能源关键技术与示范”A类先导专项、国家自然科学基金、兴辽英才等项目资助,持续关注。
3年丰田Mirai车主真实用车体验:加氢站缺氢和故障最为头疼
二氧化碳制汽油技术是利用二氧化碳技术,新开发的生物催化工艺可将二氧化碳转化成低碳烃类(C1~C3),继而再改质生产汽油、喷气燃料等燃料油。碳科学公司用的是酶基工艺,将二氧化碳转化成低碳燃料,如甲醇。而新开发的二氧化碳技术成本更低,生成的燃料含碳量更高。它的技术原理就是利用二氧化碳和氢气合成汽油,二氧化碳到处都是,氢气用直流电去电解水就能产生。
二氧化碳制汽油技术的优点:
该技术拥有较多优点,如可用直接来自燃煤电厂或工业工厂烟气排气的二氧化碳,无需对其净化;可直接用含盐工业水,不再使用蒸馏水作为加氢反应的媒介;操作条件缓和,无需高投资的不锈钢设备;可利用现有运输基础设施。专家称,这项技术缩短了二氧化碳制燃料技术推向商业化的时间。
二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?
文丨斯科特·勒纳
众所周知,国内在燃料电池汽车应用方面与国外差异很大。我国的燃料电池汽车多为大巴、物流车等商用车辆,运行路线稳定、加氢时间也相对固定——这与乘用车的使用习惯完全不一样。
图1?丰田新款MIRAI
本文将介绍一位拥有3年?mirai驾驶经历的“老司机”的故事。
斯科特·勒纳(Scott?Lerner)是加州大学欧文分校(UC?Irvine)组成课程的作家兼讲师,拥有3年mirai的驾驶经验。通过老司机的经历,我们可以了解到,普通消费者在使用燃料电池汽车这一新事物时所遇到的种种麻烦,其中加氢站缺氢和加氢站故障又是最令燃料电池汽车使用者最头疼问题——这与我国燃料电池商用车实践中遇到的问题类似。
燃料电池商用车已经初具规模,燃料电池乘用车的示范运营也将在近期启动。通过对燃料电池乘用车运行状况的了解,可以让我们对于如何发展燃料电池汽车产业更加心中有谱。
以下是这位“老司机”的精彩故事。
十月的第一个星期六在好莱坞是37°C。
在我们的储氢罐上还剩11英里的余量,而距我们35英里的路程才回到家,我和妻子将我的Toyota?Mirai氢燃料电池汽车驶入好莱坞大道和Wilton?Place拐角处繁忙的ARCO。
除了加油泵外,在一条紧靠小巷的沥青上,我们找到了我们想要的东西:真正的零氢站(True?Zero?hydrogen?station)。
我们前面有两辆车,一辆停在涂有蓝色油漆的矩形上面,上面写着“仅真正零加油”。这个站只有一台加氢机,所以我们必须排队等候加油——我们已经习惯了等待。
几分钟不动之后,我注意到领头车尚未开始加氢。实际上,加氢枪甚至没有安装在车辆上。我们在座位上换个位置,不知所措地看到了什么。我在h2-ca上检查了该站的状态,该站点由Doug?Dumitru开发,用于监视“站是否有氢气,而且预测抵达站点时是否依然有氢气。”?H2-ca透露,在我们从洛杉矶郊区克莱尔蒙特(Claremont)开车到好莱坞的30分钟内,由于某种不为人知的原因,该站在拥有足够的燃料来装满至少25辆汽车的情况下从网上下线。
“你在我们离开房子之前检查过吗?”?我妻子问。
答案是肯定的,几乎是强迫性的。在过去的三年中,我经常访问h2-ca,以至于我的手机将其视为访问量最高的网站之一。
我看到技术人员在压缩机的背面工作,这给了我们希望。然后,领头的车在没有加氢的情况下就离开了,这是一个不妙的信号。我不知道这是否会是我驾驶氢燃料电池汽车中的34个月后?,我第一次耗尽氢气的时刻。
租借Mirai后,我感到非常兴奋……以至于我开了一个博客来记述我在加利福尼亚氢能汽车实验中的参与过程。我为这辆车创建Instagram帐号,就好像它可以像宠物被拍照。
2003年,我还是十几岁的时候,布什总统呼吁投资零排放的“氢动力汽车”。次年,州长施瓦辛格(Schwarzenegger)提出了通往加州的氢气高速公路。他的要求在该州现有的,经过良好旅行的路线上建设加氢站。在那些高速公路上行驶的汽车的外观和性能与普通汽车一样,仅需加氢五分钟即可为驾驶员提供300英里的续航里程。但是这些汽车将依靠氢气运行,这种燃料因其在环境保护和商业上的丰富想象力而收到追捧,而且排气管只排放纯净的水。
这项技术使我着迷。尽管我对成长中的经典美国肌肉车产生了浓厚的兴趣,但即将到来的气候危机在我的意识中占了很大比重。2003年是Cedar?Fire造成数十名受害者试图在车上逃生的一年。一个不便的真相在我们家中回荡,促使人们在晚餐时间进行了热烈的讨论。当美国准备入侵巴格达时,我高中的抗议者高呼“不为石油而战”。2005年,卡特里娜飓风及其可怕的后果预示了危险的未来。
另外,氢有望使我们的城市获得更清洁的空气,并切断与石油的联系,从而减少二氧化碳的排放。特别是在南加州,氢气提供了一种环保的方式来应对臭名昭著的城市污染。
到2018年,我已经完全忘记了氢燃料电池汽车。我开着混合动力车,给房东写了一封冗长而充满的电子邮件,试图说服他升级我们酒店的断路器,以安装240V的电动汽车充电桩。
然后我在高速公路上看到了Mirai,我当时以为它仅仅是个试验品。互联网搜索显示,加州的氢气公路正在逐渐成形。?近40个车站是新兴加氢站网络的一部分,也是世界上同类网络中最大的一个。我查阅了加州燃料电池合作伙伴关系的站点地图,发现有加氢站点设置在加州大学欧文分校路上。我很高兴得知,即使没有使用240V充电器,我仍然可以驾驶零排放汽车。我想加入到这个行列。
租用Mirai后,我感到非常兴奋——上面贴满了HOV存取贴纸,5,000美元的州补贴和一张15000美元的加氢预付卡,用于支付三年的燃料费用——我开了个博客,记述我参与加州氢能汽车实验的过程。在三年的过程中,我访问尽可能多的加氢站。
图2?丰田MIRAI技术手册中的此图说明了燃料电池系统的工作原理。|?由丰田提供
Mirai在日语中的意思是“未来”,实际上,这是首款投放市场的燃料电池汽车。对于驾驶员(用丰田的营销术语来说是“开拓者”)来说,汽车本身没有那么前卫,而更像是一家以生产出色汽车而闻名的公司生产的非常漂亮的轿车。开拓性暗示着未知领域遥遥领先。
对我而言,这最初似乎涉及争夺有限数量的加氢站站——也就是说,不是在每个高速公路出口或我家附近都有加氢站。当我第一次尝试为汽车加氢时,我开始了解这个项目的实验性质。
晚上八点。?在前往UCI加氢站之前,我已经通过网络查看了加氢站工作状态,并在抵达加氢站前再次上网查询,然后看到加氢机屏幕看到“请联系服务员”的字样。当时只有我一个人在加州大学欧文分校校园的一个停车场里。这不是加气站,附近肯定没有服务员。
出于好奇,我刷了Mirai加氢卡,但什么都没发生。然后我打电话给运营该站的公司Air?Products。生产线另一端的工作人员确认泵实际上是脱机的,并且已经停止运行了一段时间。没有人向他们报告过,因此他们也没有向相关网站报告过——这是信息到达我这里的唯一途径。
当类似的以更高的频率发生并最终有规律地发生时,我想知道这个事情在比我所意识到的更加棘手。
True?Zero的创始人兼CDO的Shane?Stephens承认存在大量的基础设施“成长中的痛苦”。主要问题似乎在于简化氢气生产和运输的机制。该州超过一半的加油站由True?Zero的母公司First?Element运营,该公司不生产或分配氢气。在我担任驾驶员的大部分时间里,氢气运输认为落在了空气产品公司(Air?Products)上。(我应该补充说,它的支持人员总是很愉快并且提供很多信息)其他加氢站运营商包括Air?Products,Air?Liquide,Iwatani和Shell。
去年2月我打电话给史蒂芬斯(Stephens)时,他说:“造成停机的第一大原因是,加油站经常(燃料)都用光了。”
图3?DIAMOND?BAR工作站的屏幕截图,显示它遇到了技术问题。
截至撰写本文时,加利福尼亚州有42个加氢站。大多数位于洛杉矶,橙县和湾区。在任何一天的任何时刻,都有大约25%到50%的加氢站都处于离线状态。(根据h2-ca10月19日的“全州可用性”为78%)。
但是还存在其他问题,每一个问题都给我的生活以及其他驾驶员的生活带来一些干扰。在2019年6月的一次中,湾区约有3500人受到严重影响?,当时AP公司的一场大火导致了几个月的氢气供应中断。该在Mirai?Owners?Facebook组中被称为Hydropocalypse。
通常,受欢迎的车站排着长队,大多数加氢站都像好莱坞的加氢站一样运转,仅配备一个加氢机,一次可服务一位客户。加一次氢需要等待三到四个人,可以将丰田承诺的3-4分钟的加油时间延长到半小时或更长时间。如果加氢枪结冰,可能需要一分钟或十分钟才能解冻——这进一步增加了等待的时间。
图4?尽管现在使用的新喷嘴旨在减少或消除该问题,但喷嘴在加油期间可能结冰
压缩机必须使氢气的温度保持在冰点下。在炎热的天气里,一个没有满足要求的加氢站可能需要在两次加注之间重启压缩机两到五分钟。在我使用燃料电池汽车的第一年,上的加氢站状态更新并未将此停机记录为临时停机。
除非您在至少15分钟(即站点更新之间的时间)内持续关注该站点,否则您很容易将“临时停机”的站点误认为是空的或发生故障的站点。这件事经常发生在我身上。我此前会开车去一个显示“正常”车站,却在中途发现该站暂停工作了。在理解这个问题之前,我会换一个加氢站,并为浪费了的氢气燃料感到沮丧。
在好莱坞加氢站中,我们还是排在等候加氢的第二位。技术人员已经消失在加氢机后的房屋。我们前面的Mirai的驾驶员走了出来,用手遮住了加氢机的屏幕。然后他转向我们,耸了耸肩,双手表达了外科口罩背后隐藏的内容。
“所以我猜加氢站又故障了?”?我妻子讽刺地问。
我将汽车熄火以保留剩下的少量氢气。车内的高温令人难受,尤其是戴着三层棉口罩时。我们打开车门,变得越来越烦恼和担忧。
我说:“我们可能真的需要拖车。”在肆虐的时期,叫拖车将是一项巨大而潜在的危险。
(我知道您在想什么:您为什么让您的战车的油量降得这么低?业余选手!好吧,离我家最近的加氢站Diamond?Bar(相距15英里)由于机械问题于当天早上停止运营。另一个CAFCP负责通讯的基思·马龙(Keith?Malone)表示,该站是由“经过深思熟虑的资金支持的小企业主”经营的,他们一直在维护和保养方面苦苦挣扎。
我从车上下来寻找阴凉的地方,并与我们前面的驾驶员聊天。他说自己“氢气已经为0了”。他甚至无法到达四英里外的费尔法克斯加氢站。我告诉他我正在考虑前往那里。
我说:“据称他们有足够的燃料,但是如果我去了那里又加不上氢,我就离我家四英里远,然后被迫滞留在那里。”
他点头并表示深深理解。
我们继续在远处聊天。当然,他的被推迟了,但这个年轻人还能够平静地等待。像我们一样,他别无选择,只能等待。
不可否认的是,这里发生的一切将为将来全球所有氢能产业发展提供信息。
喷泉谷的一个新加氢站站可以同时为四辆车加氢,这是近期的一个令人鼓舞的案例。由于储氢量的增加,该站每天可以轻松地为400辆汽车提供燃料。这是一个巨大的飞跃。
在新加氢站的新加氢枪减少了冻结的发生,这是一个明显的进步。这也是一个美丽的车站,那里的氢气泵占用的空间几乎与分配汽油的房屋一样多。这个站是液氢加氢站,能够在现场存储大量氢气,减少了运输的任务量。而且为了避免将来发生火灾,“每个新站都必须有第二个备用氢源”,马龙说。
“我们将在12到18个月内保持良好状态,”斯蒂芬斯在二月份向我保证。
丰田很快发布第二代Mirai,本田和其他像壳牌这样的主要公司也都在大力发展氢能,德国、英国、日本、韩国和夏威夷等正大力建设氢能基础设施,沙特阿拉伯正期待氢“新的未来”,加利福尼亚州的州政策概述了资助100个,200个甚至1000个可服务100万辆汽车的加氢站点。这些政策规划了与电动汽车并驾齐驱的氢气的可行之路,每种电动汽车在不同的情况下为不同的驾驶员提供服务,尤其是那些无法使用充电桩或无法等待较长时间充电的驾驶员。
斯蒂芬斯报告说,到2030年,市场将能够“不依赖所有的支持”。加利福尼亚现在是部署和测试该技术的领导者,这里发生的一切将为将来全球氢能产业发展提供信息。
但是,较旧的加氢站仍然是如今加氢站网络的主要组成部分。有些加氢站有很高的可靠性,几乎100%的时间都能保持在线状态。其他站点只能在50%或60%左右的时间保持正常运营。马龙说道,如果“一切都按进行”,新站的建设可能需要18个月,而且每个加氢站可能花费超过一百万美元。这就是说,氢能高速公路的变化缓慢,价格昂贵。
二十分钟后,部分汽车离开了加氢站。现场技术人员在加氢机附近与我们展开讨论,并解释了问题所在。在炎热的天气里,压缩机无法保持低温,工作人员一直在添加冷却剂,希望能缓解压缩机的状况。
图5?我的MIRAI,排在第二位。真正的零技术人员与驾驶员进行交谈,并解释车站遇到的问题。
“您认为我们能够解决加氢机的问题吗?”?我问。
他说:“直到每个人都加完氢后,我才会离开。”他指着五辆已经形成一条线危险地在街上蜿蜒而行的汽车。“我会一直待在这里,直到你们全部回到路上。”?他在高温下穿着套头衫并谈论加班,因为有些重要的工人,医生和护士依靠汽车到达医院并挽救生命。
对。我认为,他们依靠交通,就像我们依靠他们一样。他们没有时间处理故障的压缩机,冻结的喷嘴或氢气的延迟交付。我想起了我不在家工作的日子,寻找燃料或用冰冻的喷嘴抚摸着我,这是我愉快的下班后活动清单的底部。
对于我们前面的汽车,加氢机工作缓慢,但最终可提供三公斤的重量,大约占四分之三。
终于轮到我们了。当我刷卡并连接加氢枪时,技术人员站在加氢机旁边。加氢机开始加氢,但突然在0.2公斤时停止工作。我们再试一次,同样的事情也会发生。
“等一会。”?技术人员跪在加氢机后面进行调整操作,随后说道,“再试一次。”
我们看着仪表的高度上升了一半,然后是一公斤,然后是两公斤。四分钟后,我们的储氢罐已满。我们感谢技术人员,并在我们的下一次加油之旅前行驶了250英里。
尽管今天这个实验很糟糕,但我们可以肯定,气候变化造成的未来破坏将更加严重。
像Beta中的所有系统一样,氢燃料电池汽车的实验必定会出现故障。目前存在一些可容忍的不便,还有一些甚至破坏了正常的生活秩序,以至于有些人后悔成为早期使用者。我通过电话与一位电话交谈,他住在加利福尼亚州的摩根希尔,在一级创伤部门工作,她将自己因氢引起的运输不安全的经历描述为“情绪动荡”。
我联系过的其他司机似乎没什么变化,仍然致力于实现这一目标。“电动汽车同样有一系列头痛问题,”马龙指出。这种态度减轻了工作后加油的挫败感,设您的孩子不会因为在排队加氢而被困在操场上。
对于我的家人而言,燃料供应的不可预测性促使我们在周末或小镇上的短途旅行中使用我妻子的斯巴鲁森林人。我们对石油霸权的依赖感到遗憾。有时,我取消旅行或将通勤时间增加一个小时。我已经开始高度意识到自己行驶的每一英里,因为燃油稀缺。
虽然稀缺不是氢的保证,但这是未来依赖化石燃料的基本事实。尽管今天燃料电池汽车实验充满了困难,但我们可以肯定,气候变化造成的未来破坏将更加严重。我们愿意根据自己的选择忍受什么?在我们被迫忍受某些情况会更加恶化之前,我们现在是否要容忍不便?事实是,我们谁也没有时间等待一些魔幻的、完美的技术去解决交通运输领域带来的气候问题。
在当加氢站排长队,用车费用似乎过高,以及排在我前面的驾驶员努力使不工作加氢枪恢复正常时,我要提醒自己氢能的承诺。也许我需要更频繁地提醒自己。
End
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出品?|?氢云链
责编?|?校对:平步氢云?审核:氢氢我心
来源:SIERRA,氢云链团队整理
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二氧化碳加氢制汽油是化合反应吗
这个官方微博给下的结论,是这个方法有望解决能源危机问题,并通过清除大气中的二氧化碳帮助对抗全球变暖。其实这个工艺里面涉及到的各个技术环节,都是成熟的,经过了工业实践检验的。简单的说这个工艺包括了几个大部分:首先是从空气中富集二氧化碳。虽然工业上目前很罕见直接从空气中富集二氧化碳的做法,但是富集的原理是非常简单的。二氧化碳是酸性的,可以很方便地被碱吸收,而吸收了二氧化碳的碱,可以通过其他方法把二氧化碳释放出来,这样,就可以二氧化碳的富集,同时实现碱的循环使用来降低成本。工业上,吸收二氧化碳可以使用无机碱的水溶液,不过大规模的装置一般会使用有机胺。在煤化工天然气化工领域,通过碱来吸收二氧化碳已经是很成熟的了,这些都是化学方法。此外还可以通过物理方法,直接把二氧化碳溶解在溶剂里面,比如应用非常广泛的低温甲醇洗工艺,利用二氧化碳在零下三四十度的低温的甲醇溶液里面溶解度较好的性质,来吸收二氧化碳,然后再在较高的温度分离二氧化碳和甲醇,甲醇重复使用,而二氧化碳则得到了富集。目前工业上应用的二氧化碳富集工艺处理的都是至少几个百分点的二氧化碳,还没有应用到处理空气中几百个ppm的低浓度二氧化碳的实际例子。没有这样的工业实践的一个重要原因就是并没有这样的实际需求,并不是说技术上并不可行。当然在二氧化碳富集并没有足够的经济利益驱动的情况下,这个做法的确缺乏经济价值。造成经济性不好的原因,是一方面需要有投资,一方面运行这个回收装置需要消耗大量的能量,而且二氧化碳的浓度约低,需要的投资也就越大,所消耗的能量也就越大。这个能量,是需要有地方提供的。汽油是碳氢化合物,元素是碳和氢。二氧化碳只能提供碳元素的来源,氢的来源就要依靠广泛存在的水。这个工艺提出的方法,是电解水。电解水制氢是非常成熟的工艺,需要注意这个工艺也是需要消耗能量的。然后就需要把二氧化碳和氢气进行反应。这个工艺提出的方法是甲醇合成。这也是很成熟的工艺。二氧化碳和氢气在一定的反应温度和压力下得到甲醇已经有几十年的历史了,最早工艺来源于一氧化碳与二氧化碳的混合气体加氢得到甲醇,后来也有了专门使用二氧化碳加氢得到甲醇的工业示范,技术方面是没有问题的,因为没有经济性并没有被工业实际应用。这个反应本身的确是放热反应,不需要外界提供能量,不过将原料气体调整到所需要的温度和压力,仍然是需要能量的。然后就是将甲醇变成汽油的工艺。这个工艺听起来稀罕,实际上在八十年代就在新西兰有过大规模的工业实践,目前国内也有这样的装置,建成叫做MTG。这个工艺也需要外界提供一些能量。得到汽油以后还需要进行一些精馏分离等等提制工艺,也是需要能量的。如果不考虑技术细节,只看这个工艺的起始和终点,原料是二氧化碳和水,产物是汽油。汽油的使用方法是燃烧提供能量,得到二氧化碳和水。也就是说,二氧化碳和水,最终得到二氧化碳和水,还提供了人们可以使用的能量。这个能量不可能凭空而来。上面的分析也看到了,大多数的具体工艺环节都需要有能量来源,可以说这个工艺的本质,是利用二氧化碳和水作为媒介,将其他形式的能源,变成了运输可用的能源。千万不要误会这本身就是一个能源来源的解决办法,这只是能源形式转换的一个办法。运输使用的能源对可携带性有比较高的要求,要求便于存储、运输,需要一定的能量密度。这些要求是的汽油柴油成为运输用能源的首选,运输存储方便,能量密度大,目前还是其他能源形式不可替代的。运输业也有电力驱动,比如电气机车已经完全占据了铁路运输的市场,但是在飞机、轮船、汽车这些领域,电力因为不方便存储携带仍然没有得到大规模应用。所以在运输用能源短缺,至少未来石油肯定会不够用的前提下,研究其他方法制备汽油柴油是有价值的。特别是石油或者目前已经成熟的煤制油,天然气制油,使用的都是化石能源,可再生能源除了生物质以外都只能以电力的形式用于运输。这个工艺路线,在实现使用可再生能源来生产汽油的方面,是有价值的。那么,这算是解决能源危机的一个方法吗?长远看,是的。化石能源早晚有不够用的那一天,这个方法到了化石能源不够的时候,是一个生产汽油的方法。但是短期来看,这个全工艺的投资很高,能量转换效率也比较低,再加上目前可再生能源的价格也不便宜,至少在成本上是完全无法与目前的传统工艺竞争的。在至少二三十年的时间范围内,这条路线在解决能源危机方面做不了什么贡献,所以只能算是一个长远的方法,甚至可能是在化石能源退出舞台之后的一个运输用能源解决方法,与现在所谈的能源危机并不完全是一回事。直接就说是解决能源危机的方法,有很大的误导嫌疑。其实这个路线长远来甚至都不一定是一个好方法。电力汽车技术有可能在二三十年以后成熟,与电力汽车相比,这个路径的效率明显要地上不少,也许有特殊的市场定位,但是不可能是一个普遍的运输能源解决方法。或者说无论近期远期,从能源危机角度来讲,这条路线的意义都不大。但是也不是说长远看这条路线没有价值。要知道地球上能源的分布是很不均匀的,而能源的应用密度更加不均匀,而且,很多时候能源的分布于能源需求的分布对不上号,这就需要长距离进行能源运输。目前世界的石油就有一个遍及全球的输送网络,而电力却不可能实现超远距离的输送,跨越大洋的电力输送更是非常遥远的事情。这样,如何把可再生能源丰富但是需求较少的地区的能源运输出来,也是一个难题。如果能把可再生能源转化成为液体燃料的形式,就可以进行远洋运输,进行超远距离输送。当然要做到这一点,并没有必要把能源转化成为汽油,转化成甲醇就已经足够了。至少在三十年前,就有日本人提出过利用澳大利亚的丰富的太阳能,通过固定空气中的二氧化碳,转化成甲醇,然后把甲醇运输到日本使用。石油的用处也不仅仅在运输用能源,依赖石油为原料生产的各种各样的有机材料已经成为人们生活不可缺少的一部分。类似的思路可以生产乙烯,丙烯等基础化工产品,使用甲醇为原料制备乙烯丙烯的工艺都已经在进行工业实践。在石油稀缺到连化学品的供应都无法保障的时候,这个思路可以保证后石油时代的化学品供应。实际上,在差不多百年之后的后化石能源时代,使用大气中的二氧化碳作为碳的原料来生产化学品,可能要比提供运输用能源要靠谱得多,也更有可能成为现实。那么,这个做法能够清除大气中的二氧化碳吗?一定条件下来看,也是的。不过这个限定条件要比较苛刻。工艺本身,从大气中得到的二氧化碳里面的碳以汽油的形式被固定下来,汽油燃烧以后,再释放回到大气,可以实现二氧化碳的平衡。但是如果这个转化过程中所消耗的能量来自化石能源,那么这个工艺是不可能实现完全的二氧化碳平衡的。实际上,这个工艺是否真的能实现自身的二氧化碳平衡,取决于所利用的能量的清洁性。只有这个工艺里面所需要的能源来源都是清洁的,没有碳排放的,所需要消耗掉的消耗品的生产也是完全清洁的,没有二氧化碳排放的,那么,整个过程才不会产生更多的二氧化碳排放,或者说在没有产生更多的二氧化碳的排放的情况下人们实现了能量的利用,这也是很不错的。在这个时候,虽然这个工艺并没有直接减少大气中二氧化碳的总量,但是大自然本身就可以消耗一定的二氧化碳,如果人们停止了向大气中二氧化碳的排放,大气中的二氧化碳含量会逐渐降低的,间接的起到了清除大气中二氧化碳的作用。但是,真的实现,如前所说的,很可能是后化石能源时代的事情了,至少三五十年以内,实际应用价值仍然不大。
新催化剂是如何让二氧化碳加氢"变"汽油的?
不是。化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。二氧化碳加氢制汽油是是一种烃化反应,生成了汽油、水、热量,所以不是。
利用二氧化碳加氢制汽油的好处是减少汽油的生产成本,降低温室气体排放,从而保护环境。
二氧化碳汽油与普通汽油区别
根据报道,中科院大连化学物理研究所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程,并设计了一种新型多功能复合催化剂,首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油,相关过程和催化材料已申报多项发明专利。该研究成果2日发表于学术刊物《自然·通讯》上,被誉为“二氧化碳催化转化领域的突破性进展”。
科学家解释,用二氧化碳作为原料生产汽油是一种潜在的替代化石燃料的清洁能源策略,但二氧化碳的活化与选择性转化是个难题。孙剑说:“相比于更活泼的 孪生兄弟 一氧化碳,二氧化碳分子非常稳定,难以活化,与经典的费托合成路线相比,二氧化碳与氢分子的催化反应更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物,而很难生成长链的液态烃燃料。”
据了解,为了解决这一问题,研究团队设计了一种高效稳定的多功能复合催化剂。孙剑介绍,这种催化剂有三个优势,一是能在接近工业生产的条件下进行转化,有利于大规模生产;二是这种方法生产的汽油排放能满足环保要求,其主要指标苯、芳烃和烯烃基本能满足国Ⅴ标准;三是具有较好的稳定性,可连续稳定运转1000小时以上,显示出潜在的应用前景。
一、化学成分不同,普通汽油也即国标油,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烃类,并含少量芳香烃和硫化物,总的来说就是是由碳氢两种元素组成的化合物和微量硫化物。
M100甲醇燃料,主要成分为甲醇。CH3OH,主要是碳氢氧三种元素。
从成分上我们可以看到,甲醇含氧量明显比汽油高。这就解释了为什么甲醇燃烧更充分,有尾气清洁效果的原因。
二、理化性质不同,这里我们仅选常用的说,密度方面,汽油0.70-0.78 g/cm^3和甲醇0.79 g/cm^3相差不大,燃点汽油415和甲醇463.89也差不多,相差较大的如果水溶性:汽油不溶于水,甲醇溶于水,另外一点不同是热值,汽油热值44000 kJ/kg,而甲醇的热值只有22703 kJ/kg。另外关于汽油标号是根据组分才能确定辛烷值,甲醇辛烷值107到110之间,和汽油勾兑的话可用来提升油品的标号。相比汽油来说,甲醇热值低含氧量高辛烷值高,这就解释了试点区域车主反馈的用甲醇燃料油耗高,动力稍强的原因。
三、制备方法不同,车用汽油是有由石油经过直馏馏分和二次加工馏分调合精制并加入必要添加剂而成的,需要注意的是中国70%左右的石油依赖进口,据统计,2018年全年中国进口原油(海运)总量突破四亿大关,达到4.02亿吨。生产甲醇的主要原料是煤和天然气,我国是煤丰富的国家, 我国是煤丰富的国家, 甲醇原料用天然气和煤的较多。产量几乎各占一半。近期八部门《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》指出,鼓励充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇,未来甲醇生产更清洁、更高效、更绿色。
四、燃烧产物不同,科学分析表明:汽车尾气也就是普通汽油燃烧产物有:一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等,尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响。相关尾气治理已成为全球共识。M100甲醇燃料燃烧后产物二氧化碳和水,是国际公认的清洁能源。早期用过M100甲醇汽车是否排放过量醛类的争论,后经相关单位检测显示醛类排放量为0.8毫克/千米,而常规汽油车醛类的排放量为3~4毫克/千米。
五、经济成本不同,据今年1月份西安晚报《西安7个甲醇燃料加注站已运营 甲醇燃料经济实惠得到司机认可》报道M100甲醇汽车出租车司机称“我们加甲醇的话,百公里需要耗17升到18升甲醇,甲醇现在1.9元/升,百公里需要32.3元到34.2元。而加汽油的话,百公里需要耗8升到9升汽油,汽油现在6.67元/升,百公里需要53.36元到60.03元。”出租车师傅表示,甲醇汽车比传统汽油,每百公里节省20多元。
以上是M100甲醇燃料和普通汽油的区别,我们做个概括的话,M100甲醇燃料相比普通汽油油耗高、动力稍强、经济实惠、更清洁。
那么我们普通家用轿车可以使用M100甲醇燃料吗?
这里小编告诉大家,答案是否定的,普通车不能直接使用高比例的甲醇燃料,如果有人一定要是用的话,那么需要对车的发动机加装甲醇\汽油双燃料控制器(简称甲醇控制器),以适应高比例甲醇燃料。市场上的M100甲醇燃料主要是针对M100甲醇汽车的专用燃料,这种汽车有专用发动机,专用燃油系统机冷起动系统,专用电控,专用润滑油等等一整套系统适应甲醇的理化性质。和传统家用轿车是不同的。
好消息是传统轿车可以适应低比例的甲醇汽油,和乙醇汽油一样,不需要对车进行任何改动,乙醇汽油乙醇比例10%,甲醇汽油甲醇比例可以到15%即M15甲醇汽油,目前只有部分试点省市才有。
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