绿氢重构的粉煤气化煤制甲醇近零碳排放工艺研究

• 作者: 孟文亮 李贵贤 周怀荣 李婧玮 王健 王可 范学英 王东亮
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 煤制甲醇 绿氢 二氧化碳 过程集成 过程系统 优化设计
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 1714-1723
• 页数: 9页
• 分类号: TQ536.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211584

摘要

在“碳达峰、碳中和”的背景下，传统煤制甲醇工艺存在CO2排放强度大、能耗高等问题成为制约煤制甲醇工艺发展的瓶颈问题。本研究基于外源性的绿氢，重构粉煤气化煤制甲醇工艺，省掉了空分单元、变换单元，开发了短流程低温甲醇洗单元，提出了粉煤气化集成绿氢的近零碳排放煤制甲醇新工艺。从碳元素利用率、CO2排放、成本分析等角度对新工艺进行了评价。结果表明，与传统煤制甲醇工艺相比，新工艺碳元素利用率从41.50%提高到95.77%，CO2直接排放量由1.939降低至0.035 t·(t MeOH)-1，通过分析H2价格与碳税对产品成本的影响发现，当氢气价格和碳税分别为10.36 CNY·(kg H2)-1和223.3 CNY·(t CO2)-1时，两种工艺的产品成本相当。新工艺不仅减少了煤制甲醇过程碳排放，而且可以提高可再生能源就地消纳能力，具有良好的应用前景。