Workflow
液体燃料
icon
搜索文档
【科技日报】为铁基费托合成装上“分子开关”
科技日报· 2025-12-24 03:54
核心观点 - 中国科学院与北京大学的研究团队通过向铁基费托合成反应气体中添加百万分之一浓度的卤素化合物,成功将二氧化碳副产物含量从传统工艺的30%左右降至1%以下,同时将高附加值烯烃产率提升至85%以上,为绿色合成气转化和低碳化工制造提供了新策略[1][4] 行业背景与现有挑战 - 费托合成是将合成气转化为液体燃料或烯烃等高值化学品的关键催化反应技术,已有百年发展历史[2] - 超过三分之二的工业过程选用铁基催化剂进行铁基费托合成,因其具备低成本、高油品时空产率等显著优势[2] - 传统铁基费托合成工艺中,由于水气变换副反应,二氧化碳选择性常常高达30%,即每转化100个碳原子就有30个生成二氧化碳,即使采取工程手段,二氧化碳选择性仍普遍超过16%,造成严重的碳排放和碳资源浪费[2] 技术突破详情 - 研究团队提出了痕量卤素调控策略,在反应气体中加入百万分之一浓度的卤素化合物(如溴甲烷、碘甲烷)[1][3] - 该策略的核心原理在于卤素化合物的“靶向作用”和“动态调控”,它们能在催化剂表面不断吸附、解离、再结合,阻断水分子活化,从而封住二氧化碳的生成路径,同时防止烃类过度氢化,使更多碳原子用于生成烯烃[4] - 实验结果显示,该策略不仅将二氧化碳副产物含量降至1%以下,实现了“近零碳排放”,还将烯烃产率大幅提升至85%以上,远超行业平均水平[1][4] - 该策略具有极高的实用性和便捷性,无需更换现有催化剂或对设备进行大规模改造,只需在设备进气口添加微量卤素气体即可实现[4] 产业化前景与未来方向 - 该策略若与绿氢的使用和低二氧化碳排放的煤气化过程相结合,有望为煤化工过程脱碳开辟全新路径[5] - 研究团队正积极与相关企业合作,进行中试放大以及长期稳定性评估工作,力争快速推向工业化[5] - 实现工业化需解决多项关键难题:百万分比浓度气体的稳定、安全输入对自动化水平要求极高;铁基催化剂在长期运行中的耐卤稳定性需系统验证;针对不同气化原料的杂质差异和组成波动,策略的普适性与放大适应性有待进一步研究与优化[5] - 未来研究计划从两个方向推进:一是开发可自调节释放的固体卤源或协同助剂体系,构建更安全、可控、可回收的动态调控方式;二是结合人工智能与高通量筛选技术,探索更多可替代卤素化合物的“轻掺杂”调控分子,以实现对反应网络的更精确调节[5]
我国科学家在绿色催化技术上取得新突破
新华社· 2025-11-04 02:44
技术突破核心 - 中国科学家开发出新的催化调控技术,使费托合成过程几乎不产生二氧化碳,并可大幅提升高附加值烯烃比例至85%以上[1] - 该技术通过引入极其微量的卤素化合物实现对铁基催化剂表面反应路径的精准控制,将生成二氧化碳的反应路径关闭[1] - 该调控方式不改变原有催化剂结构、无需更换设备,具有极强的工程适应性[2] 行业现状与挑战 - 费托合成在煤炭、天然气和生物质等碳资源制备油品和高值化学品过程中发挥关键作用[1] - 行业主要采用铁基催化剂,其占据全球三分之二以上的费托合成产能,但反应过程中易产生大量二氧化碳,产率常高达30%[1] - 二氧化碳释放问题是制约费托合成绿色升级的最大挑战之一,以往方法最多只能将二氧化碳生成比例从30%降到10%[2] 技术影响与前景 - 该技术攻克了费托合成高碳排放的世界性难题,实现了绿色低碳的烯烃或油品生产[2] - 该成果为低碳化工制造提供了新策略,有望为我国煤化工过程的脱碳提供新的路径[1][2]
突破性成果!我国攻克世界百年难题
证券时报· 2025-10-31 12:08
技术突破核心观点 - 中国科学家团队在费托合成领域取得突破性成果 通过引入微量卤素化合物显著降低碳排放并提升产物效率 [1] - 该技术破解了费托合成高碳排放难题 为碳资源的绿色转化提供了新路径 [1] - 研究成果已发表于国际顶级期刊《科学》 团队正与企业合作推进工业化 [1][2] 技术原理与机制 - 在反应气体中加入百万分之一浓度的卤素化合物(如溴甲烷、碘甲烷)[2] - 卤素分子作为"动态调控者" 在催化剂表面调节其状态 阻断水分子活化从而抑制一氧化碳和水生成二氧化碳的副反应 [2] - 同时抑制烃类的过度氢化 使更多碳原子以高附加值烯烃形式生成 [2] 关键性能数据 - 传统铁基费托反应中二氧化碳占比常高达30%左右 [2] - 在"痕量卤素调控"下 二氧化碳占比可降至1%以下 [2] - 生成的高附加值烯烃比例提升至85%以上 远超行业平均水平 [2] 行业影响与前景 - 技术有望显著提升我国合成气利用、煤化工等产业的绿色转型水平 [2] - 为全球能源结构优化贡献中国方案 [2] - 费托合成已有百年历史 可将合成气转化为液体燃料或烯烃等高值化学品 [1]
突破性成果!我国攻克世界百年难题
人民日报· 2025-10-31 10:38
技术突破核心观点 - 中国科研团队在费托合成领域取得突破性成果,通过引入痕量卤素化合物几乎不产生二氧化碳,同时大幅提升烯烃和液体燃料合成效率 [1][2] - 该技术破解了费托合成高碳排放的百年难题,为碳资源绿色转化提供了新路径 [1][3] 技术原理与机制 - 在反应气体中加入百万分之一浓度的卤素化合物(如溴甲烷、碘甲烷),这些分子作为动态调控者在催化剂表面起作用 [2] - 卤素分子通过吸附、解离、再结合过程,像电子开关一样调节催化剂表面状态,阻断水分子活化和一氧化碳与水生成二氧化碳的副反应 [2] - 同时抑制催化剂表面烃类的过度氢化,使更多碳原子以烯烃形式生成 [2] 关键性能数据 - 传统铁基费托反应中二氧化碳占比高达30%左右,新技术下可降至1%以下 [2] - 生成的高附加值烯烃比例提升至85%以上,远超行业平均水平 [2] 产业化进展与行业影响 - 研究团队正与相关企业合作开展中试放大和长期稳定性评估,力争快速推向工业化 [2] - 技术推广有望显著提升我国合成气利用、煤化工等产业的绿色转型水平,为全球能源结构优化提供方案 [2][3]
摩根大通:全球油气上游支出或下降
中国化工报· 2025-07-08 02:23
全球上游油气支出趋势 - 2025年全球上游油气开发支出预计减少1.1%至5430亿美元 为2020年以来首次同比下降 [1] - 2025年美国页岩行业资本支出预计下降1.9% 降幅小于2024年的3.2% [1] - 除中东外所有地区计划缩减上游油气资本配置 亚洲降幅最大达4.8% 拉美降幅排第二 [2] 石油生产商动态与市场影响 - 美国石油生产商在油价上涨期间进行对冲操作 支撑产量增长 [1] - 若油价连续一个月低于58至60美元/桶 美国生产商可能采取重大预算措施 [1] - 油价跌破页岩井口盈亏平衡点47美元/桶时 预算将迅速削减 [1] 行业效率与供应前景 - 2025年全球液体燃料供应预计增加230万桶/日 尽管投资减少 [2] - 效率提升和产能改善降低单位成本 使产量在投资减少情况下保持稳定 [2] 区域与企业案例 - 墨西哥国家石油公司应对债务危机 哥伦比亚国家石油公司计划削减成本 [2] - 达拉斯联储调查显示美国石油行业商业活动指数从3.8降至-8.1 企业前景指数维持-6.4 [1]