2024年5月，中國石油和化學工業聯合會化工園區工作委員會啟動了“綠色化工園區適用技術”的申報工作，共有57項技術報名，經過材料初審共有30項技術進入專家審核階段。2025年3月，經過專家綜合評議，最終選取綜合評分前20項技術入選“2024—2025年（第四批）綠色化工園區適用技術”。
中國化工園區平臺將定期更新，介紹這20項綠色化工園區適用技術，以期助力推進全國綠色化工園區建設工作。
化碳加氫制綠色甲醇——魯西化工集團股份有限公司
技術介紹
二氧化碳加氫制甲醇具有顯著的減碳效應。采用二氧化碳加氫制甲醇技術，每噸甲醇可以吸收轉化1.375噸二氧化碳，減碳效應非常明顯，能為國家實現“雙碳”目標和企業實現碳減排任務做出重大貢獻。甲醇可以直接作為船用、車用燃料，也可作為重要的化工原料進一步合成烯烴、芳烴及含氧化合物等化學品，從而實現二氧化碳循環和“甲醇經濟”。
魯西化工集團股份有限公司(簡稱魯西化工)成立于1976年，1998年8月在深圳證券交易所掛牌上市，2020年加入中國中化控股有限責任公司。多年來，公司積極響應貫徹國家“調結構、轉方式”的號召，抓住新舊動能轉換工程的發展機遇，淘汰落后產能，堅持安全發展、綠色發展、循環發展，大力調整產品結構，發展循環經濟，全力建設魯西特色的化工產業園，走出了一條“一體化、集約化、園區化、智能化”的園區發展之路，實現了從化肥向化工、從基礎化工向化工新材料的轉型，逐步形成了煤化工、鹽化工、氟硅化工、化工新材料的產業鏈條，發展成為集化工新材料、基礎化工、化肥、裝備制造及科技研發于一體的綜合性化工企業。
西南化工研究設計院有限公司（簡稱西南院）是中國中化低碳化工研究中心的依托單位，致力于碳捕集、碳資源高效轉化利用、氫能/可再生能源、化工過程減碳等低碳技術的研究開發與產業化應用。西南院是全國“低壓合成甲醇工藝及催化劑”技術依托單位。近40年以來，西南院持續對中低壓合成甲醇工藝進行國產化開發，包括煤制甲醇、天然氣制甲醇、焦爐氣制甲醇工藝以及其他工業排放氣制甲醇工藝等，先后承擔完成數十套、總產能超過1300萬噸的甲醇裝置的設計和工程總承包。西南院甲醇催化劑與甲醇合成技術先后獲得國家科技進步二等獎和化工部科技進步二等獎，已成功應用于130余套甲醇裝置，總產能超過3000萬噸/年。
2022年，魯西化工聯合西南院開展了5000t/年二氧化碳加氫制甲醇中試研究，中試裝置于2023年1月一次開車成功，各項運行數據均優于設計指標。2023年6月，聯合開發的“低能耗兩段式二氧化碳加氫制甲醇技術”順利通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果評價，評價委員會一致認為：該成果總體技術處于國際先進水平，其中催化劑性能達到國際領先水平。
技術特點
在技術研發過程中，西南院面對傳統催化劑CO2轉化效率低、選擇性差、易失活等問題，攻克了CO2及中間體碳氧鍵高效活化與定向轉化等科學技術問題，研制出XNC-316型二氧化碳加氫制用醇專有高效催化劑。同時開發出具有自主知識產權的低能耗兩段式二氧化碳加氫制甲醇工藝，通過甲醇合成與精餾高低位熱量耦合，實現了熱量完全自給。為驗證CO2轉化技術的先進性，魯西化工建設并運行5000t/a工業試驗裝置，在相對溫和條件下，CO2總轉化率大于99%、甲醇總選擇性大于99%，每噸甲醇消耗1.43噸二氧化碳和0.19噸氫氣，核心技術指標處于國內外先進水平。
該工藝具有以下技術特點：
（1）CO2加氫制甲醇技術采用兩段甲醇合成工藝，顯著提升CO2加氫制甲醇整體轉化效率，降低循環比以及裝置投資，從而提升甲醇生產的技術經濟性。
（2）甲醇分離采用反應熱回收與精餾用能耦合以及高溫分離工藝，進一步提升了CO2加氫制甲醇整體轉化效率，并降低了甲醇合成的能量消耗。
（3）自主開發的XNC-316型CO2加氫制甲醇催化劑具有CO2單程轉化效率高、甲醇選擇性好及穩定性優良等特點，其整體性能達到國際領先水平。
目前已完成10萬噸級CO2加氫制甲醇工業裝置工藝包開發，可提供10-500kt/a成套工藝技術，擁有催化劑研制、工藝開發、工程設計及總承包綜合優勢，可提供全流程CO2制甲醇整體解決方案。已申請二氧化碳加氫制甲醇相關發明專利3項，已授權2項；申請實用新型專利5項，已授權5項。牽頭制訂CO2制甲醇相關國家標準2項，參與團體標準編制4項。
技術適用性
二氧化碳加氫制甲醇技術提供一種減少二氧化碳排放、實現碳中和的“化工解決方案”，其工業應用效果體現在以下幾方面。
（1）開辟了一條規模化、適用范圍廣、市場容量大、經濟性好的二氧化碳減排路徑。
二氧化碳加氫制甲醇工藝易于大型化，適合規模化生產。目前主要推廣規模為10-30萬噸/年，遠期二氧化碳加氫制甲醇單系列裝置規模可以達到百萬噸級。
二氧化碳加氫制甲醇的主要原料是氫氣和二氧化碳，氫氣來自可再生能源電解水制氫或工業尾氣富余氫氣；二氧化碳來自各種含碳尾氣捕集，來源非常廣泛。
甲醇目前主要作為化工原料，產能超過1億噸/年；二氧化碳加氫生產的綠色甲醇可以作為能源使用，預計未來可以達到2.5億噸的規模，市場潛力非常巨大。隨著可再生能源發電、電解水制氫和二氧化碳捕集技術的不斷進步，二氧化碳加氫制甲醇的成本將不斷降低，加上碳稅等政策的出臺，甲醇生產成本有望降至3000元/噸以下，接近甚至低于目前煤制甲醇成本，具有很強的市場競爭力，也將為客戶創造較好的經濟效益。
（2）通過二氧化碳加氫制甲醇這個關鍵環節，將風光電等可再生能源、二氧化碳捕集、甲醇燃料及甲醇下游產品有機組合，實現了二氧化碳高效轉化與循環。
目前風電、光電已形成規模，且仍處于高速發展階段，但受電力輸送、氫氣來源、氫氣運輸等限制，無法充分利用，造成了棄風棄光情況，影響了發電企業的收益。二氧化碳捕集也開始大規模示范，但用途端存在瓶頸，用于驅油受區域和運輸限制，去封存則成本太高。
二氧化碳加氫制甲醇可同時解決風光電消耗和二氧化碳利用的問題，并通過延伸下游產品或作為綠色燃料，實現二氧化碳的高效轉化與循環。
應用效果
以甲醇總產能累計推廣應用200萬噸/年計算，二氧化碳加氫制甲醇技術的應用具有很好的經濟效益、環保效益和社會效益。
1、經濟效益
采用該技術的生產企業通過將甲醇產品作為能源出售，或者進一步通過延伸產品鏈得到以綠色甲醇為原料的綠色材料。200萬噸/年甲醇可為企業每年帶來新增營業收入60-80億元，產品鏈延伸后營業收入還將進一步增加。
該技術的應用可大量消納可再生能源電力，如風電、光電、水電等，實現可再生能源的轉化與存儲，帶動上游可再生能源產業的發展。200萬噸/年綠氫和二氧化碳合成甲醇年可消納可再生能源電力240億度，可為上游再生能源發電企業帶來每年電力銷售收入50-60億元。
2、環保效益
200萬噸/年甲醇可直接消納二氧化碳約280萬噸/年，間接減少二氧化碳排放400萬噸/年（以甲醇碳排放先進指標2噸CO2/噸甲醇計），具有顯著的減碳效果。
3、社會效益
二氧化碳高效轉化制甲醇率先在化工行業實現經濟可行的二氧化碳末端治理方案，能起到很好的示范效果，可以鼓勵促進各行業進行各種減碳路徑探索。
二氧化碳制得的綠色甲醇可用作車用、船用等燃料，可以減少我國石油的對外依存度，是保障我國能源安全的重要路徑之一。
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