二氧化碳转化二甲醚前途无限
2008-9-6 16:39:00
随着近年全球极端气候不断增多，人们将更多的眼光投向了导致温室气体的“罪魁祸首”CO2.如何解决日益增加的CO2排放？消减温室效应对人们的影响？这是人类目前急需解决的问题。最糟糕的是目前留给人类的时间已经不多了。
目前解决CO2排放有以下几种途径：一是地质储存法，即将CO2加压后储存于油田、煤层、地下含水层和海洋中，这是CO2减排技术发展的趋势，但在一些关键性问题上科学家们还没有取得一致的看法；二是生物储存法，即植物和微生物等通过光合作用来吸收和固定大气中游离的CO2，并在一定条件下实现向有机碳的转化，但也有人认为，有关森林可以吸收全部排放的CO2的说法是不符合事实的，森林能吸收的CO2并不像科学家想象得那么多；第三种是化学转化法，即变害为利，通过催化反应将CO2转化为化工产品，如合成气、甲醇、二甲醚、甲酸、低碳烃等，这是最具有市场潜力，应用前景最为看好的一个途径。
其中二甲醚物理性质与液化石油气相似，具有良好的易压缩、冷凝、汽化及与许多溶剂互溶等特性，可以用作气雾剂的抛射剂、发泡剂等，代替氟利昂作为制冷剂。二甲醚还可成为城市煤气和液化气的代用品，也可作为汽车燃料等。作为重要的化工中间体，二甲醚在用作合成碳酸二甲酯、合成低碳烯烃等方面，也有很大的发展前景。
目前CO2催化加氢合成二甲醚已经引起比较广泛的重视，国内外都已经迈出研究步伐。
加快研发和工业化进程
一般认为，CO2直接加氢合成二甲醚主要包括甲醇合成、逆水汽变化和甲醇脱水三个反应，目前对甲醇合成过程中的活性中心还没有一致的看法，其余两个反应也正在进行研究。在CO2直接加氢合成二甲醚的过程中，CO2转化率低和二甲醚选择性差是目前存在的主要问题，解决此问题需要开发具有低温活性的催化剂。
国内外的相关科研机构和大学对CO2加氢合成二甲醚的催化剂进行了一系列的研究工作，提出了有关理论依据，开发了多种具有一定效果的催化剂，但还需要取得进一步的突破。过去对加氢的研究都集中在甲烷化和合成甲醇等方面，通过加氢合成甲醇是转化CO2的有效途径，然而由于受热力学限制，CO2的转化率一直比较低。如果在反应过程中进行合适的脱水反应，则可以打破CO2加氢合成甲醇的热力学限制。
综观各方研究，笔者认为，直接大量地从大气中获取CO2进行开发利用目前还有一定困难，如大型的钢铁厂、发电厂、石油化工厂等每年排放的CO2达到数百万吨甚至上千万吨，要把它们全部从大气中回收绝非易事。利用CO2做原料用化学方式合成对人类有用的物质成为全球关注的问题。尽管化工利用CO2的量远远比不上使用化石燃料所排放的CO2的量，但这毕竟开辟了CO2减排的又一途径，具有保护环境、节约资源和增加经济效益的多重意义，尤其是对副产CO2和氢气的石油化工厂而言，其经济效益和社会效益不言而喻。总结国内外CO2转化二甲醚研究开发的最新成果，加快该工艺的开发和工业化进程，人们拭目以待
目前解决CO2排放有以下几种途径：一是地质储存法，即将CO2加压后储存于油田、煤层、地下含水层和海洋中，这是CO2减排技术发展的趋势，但在一些关键性问题上科学家们还没有取得一致的看法；二是生物储存法，即植物和微生物等通过光合作用来吸收和固定大气中游离的CO2，并在一定条件下实现向有机碳的转化，但也有人认为，有关森林可以吸收全部排放的CO2的说法是不符合事实的，森林能吸收的CO2并不像科学家想象得那么多；第三种是化学转化法，即变害为利，通过催化反应将CO2转化为化工产品，如合成气、甲醇、二甲醚、甲酸、低碳烃等，这是最具有市场潜力，应用前景最为看好的一个途径。
其中二甲醚物理性质与液化石油气相似，具有良好的易压缩、冷凝、汽化及与许多溶剂互溶等特性，可以用作气雾剂的抛射剂、发泡剂等，代替氟利昂作为制冷剂。二甲醚还可成为城市煤气和液化气的代用品，也可作为汽车燃料等。作为重要的化工中间体，二甲醚在用作合成碳酸二甲酯、合成低碳烯烃等方面，也有很大的发展前景。
目前CO2催化加氢合成二甲醚已经引起比较广泛的重视，国内外都已经迈出研究步伐。
加快研发和工业化进程
一般认为，CO2直接加氢合成二甲醚主要包括甲醇合成、逆水汽变化和甲醇脱水三个反应，目前对甲醇合成过程中的活性中心还没有一致的看法，其余两个反应也正在进行研究。在CO2直接加氢合成二甲醚的过程中，CO2转化率低和二甲醚选择性差是目前存在的主要问题，解决此问题需要开发具有低温活性的催化剂。
国内外的相关科研机构和大学对CO2加氢合成二甲醚的催化剂进行了一系列的研究工作，提出了有关理论依据，开发了多种具有一定效果的催化剂，但还需要取得进一步的突破。过去对加氢的研究都集中在甲烷化和合成甲醇等方面，通过加氢合成甲醇是转化CO2的有效途径，然而由于受热力学限制，CO2的转化率一直比较低。如果在反应过程中进行合适的脱水反应，则可以打破CO2加氢合成甲醇的热力学限制。
综观各方研究，笔者认为，直接大量地从大气中获取CO2进行开发利用目前还有一定困难，如大型的钢铁厂、发电厂、石油化工厂等每年排放的CO2达到数百万吨甚至上千万吨，要把它们全部从大气中回收绝非易事。利用CO2做原料用化学方式合成对人类有用的物质成为全球关注的问题。尽管化工利用CO2的量远远比不上使用化石燃料所排放的CO2的量，但这毕竟开辟了CO2减排的又一途径，具有保护环境、节约资源和增加经济效益的多重意义，尤其是对副产CO2和氢气的石油化工厂而言，其经济效益和社会效益不言而喻。总结国内外CO2转化二甲醚研究开发的最新成果，加快该工艺的开发和工业化进程，人们拭目以待
