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甲醇作为能源的载体,被认为是能替代传统化石燃料的化学品。过呢现阶段合成甲醇大多还是采用化石燃料合成,该过程涉及将煤炭通过气化生成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),随后通过催化剂的作用将合成气转化为甲醇,伴随CO2的大量生成和排放。

随着“双碳”政策的颁布,国内现已禁止建造年产能少于100万t的煤制甲醇生产企业。国家发展改革委发布的《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》通知中对煤制甲醇等领域明确淘汰期限,要求在2025年底前完成技术改造或淘汰退出。

考虑到化石能源是通过自然的碳氢化作用产生的,因此利用CO2的催化加氢过程生成甲醇这样高附加值的产品,更具有减碳意义。国内外掀起了针对二氧化碳加氢制绿色甲醇的研究热潮,陆续建设了千吨级、万吨级和十万吨级及以上规模的示范项目。

国外技术普遍已经进入中试和工业示范阶段,并与国内代表性企业达成友好合作。

国内二氧化碳加氢制甲醇技术起步较晚,但发展迅速,目前已有多个示范项目投入使用。2024年,国电投、中煤等国央企的捕集二氧化碳制甲醇项目陆续落地,共约6个项目建成投产或开工,10个项目签约或备案,国内二氧化碳加氢制甲醇布局热度进一步上扬

1、中煤集团鄂尔多斯10万吨/年CO2加绿氢制甲醇技术示范项目

2024年11月,该项目正式开工建设。项目采用大连化物所液态阳光技术,总投资约49亿元,共建设625MW风电/光伏、2.1万吨/年电解水制氢、15万吨/年二氧化碳捕集精制、10万吨/年二氧化碳加绿氢制绿色甲醇。

2、国家电投CO2加氢制甲醇中试项目

2024年11月,国家电投旗下远达环保科技公司自主研发的CO2加氢制甲醇中试装置顺利产出甲醇产品。该装置采用撬装式模块化设计,具备不同温度、压力以及氢碳比的试验研究能力。

3、吉利集团内蒙阿拉善50万吨绿色甲醇项目首期项目

2024年10月,该项目正式启动,由吉利远程新能源、运达股份、中国南水北调集团、内蒙古阿拉善能源公司等共同投资。项目利用吉利集团具有自主知识产权的二氧化碳和氢合成制甲醇全流程工艺,利用阿拉善盟风光资源进行电解水制氢,并从园区内企业烟气捕集二氧化碳提供碳源,合成绿色甲醇。

4、中集集团烟台海洋能源岛一期试验示范项目

      2024年9月,国家能源集团氢能公司、中集来福士主持的国内首个新能源孤立电网运行条件下的包含绿电制氢、氢合成氨及合成甲醇工艺的综合海上能源岛中试项目在烟台举行项目生产启动仪式。项目采用上海电气上锅富CO2合成气合成甲醇技术,利用CO2加氢合成甲醇。

5、山西宏源集团CO2捕集制甲醇联产LNG项目

      2024年4月,该项目开工。项目总投资10.69亿元,利用冰岛CRI公司的CO2捕集技术、二氧化碳制甲醇工艺技术、净化冷冻法分离LNG技术,利用焦炉煤气二氧化碳、氢气,生产甲醇20万吨/年,联产LNG约11万吨/年。

6、江苏斯尔邦10万吨CO2制绿色甲醇项目

      2024年3月,该项目通过验收。项目总投资约2.28亿元,采用冰岛CRI公司的ETL二氧化碳制甲醇工艺技术,以盛虹炼化排放的CO2、现有PDH装置副产的氢气为原料生产甲醇,现已实现年产10万吨精甲醇的生产能力。据项目规划,后续或将配套绿氢替代副产氢。

目前,国内CO2加氢制甲醇技术发展迅速,除了以上已经落地的绿醇项目以外,多家研究机构也已完成中试或示范,正推进规模化应用。

当前,CO2制甲醇技术的关键是制氢成本。当CO2捕集成本低于300元/t,绿氢成本降至0.6元/Nm³,CO2制甲醇才具有良好的经济优势。随着未来国家大力发展清洁能源等可再生能源,制氢价格有望低于传统的煤制氢价格,届时CO2加氢制甲醇在实现碳减排的过程中,便能产生巨大经济效益。