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 資源化利用CO2合成DMF的成套技術(shù)工藝和裝備項目上周在北京通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的成果鑒定。鑒定委員會認為，該工藝中試裝置的建成，為CO2資源化利用開辟了新途徑。與目前以CO為原料的工業(yè)化技術(shù)相比，新路線工藝原料成本更低且來源豐富，“三廢”排放大幅減少。同時由于新工藝使用CO2和氫氣為原料，對于有富余氫氣和CO2的行業(yè)和企業(yè)不僅可以帶來顯著的經(jīng)濟效益，還將減少CO2排放，增加了一種延長產(chǎn)業(yè)鏈和提高競爭力的工藝選項。

　　據(jù)介紹，該中試裝置自5月29日化學投料以來，截至目前已累計連續(xù)運行逾1200小時。石化聯(lián)合會組織的72小時考核結(jié)果表明：中試裝置運行穩(wěn)定，產(chǎn)品純度高于99.5%，選擇性大于99.97%，單程轉(zhuǎn)化率高于59%，噸產(chǎn)品消耗催化劑低于0.65克、二甲胺640.42千克、氫氣320.1標準立方米、二氧化碳331.7標準立方米，是世界首套資源化利用CO2合成DMF的中試裝置。

　　鑒定專家指出，研究人員通過催化機制的研究和催化劑的分子設計，突破了均相催化劑選擇性、活性和穩(wěn)定性難以兼優(yōu)的限制，變革了以一氧化碳為原料的傳統(tǒng)工藝。同時，該項目反應器設計與關鍵裝備具有創(chuàng)新性。根據(jù)催化反應的“兩快一慢”過程和串級特點，項目組創(chuàng)新性地提出了噴射與鼓泡耦合的反應器設計思想，研制了新型均相催化反應器核心設備;針對兩個放熱快反應的特點，開發(fā)了高精度溫控系統(tǒng);集成了脫輕、脫水、精制以及安全管控等單元和系統(tǒng)，實現(xiàn)了工藝和裝置靈活控制、安全平穩(wěn)運行。此外，該技術(shù)工藝路線合理高效。新工藝反應條件溫和，過程綠色環(huán)保，能效高，轉(zhuǎn)化效率達53.8%;噸產(chǎn)品綜合能耗0.3064噸標煤、噸產(chǎn)品廢氣排放6.67標準立方米，無固廢產(chǎn)生，可實現(xiàn)廢水零排放。

　　據(jù)了解，承擔該項目的上海中科綠碳化工科技有限公司由中國科學院上海有機化學研究所和山東濰焦控股集團有限公司等共同出資，于2016年12月成立。目前公司開展的CO2合成DMF千噸級中試項目源自于上海有機所丁奎嶺團隊的基礎研究成果，該方法改變了傳統(tǒng)方法采用CO為C1原料的路線，采用CO2結(jié)合一分子H2為原料，實現(xiàn)了均相催化劑的高活性、長壽命、高穩(wěn)定性。在深入理解反應機理的基礎上，設計并合成第二代擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的催化劑，通過與工程設計專家和企業(yè)管理專家的通力合作，設計開發(fā)出了成套設備，并對反應進行逐級放大、數(shù)據(jù)采集和設備調(diào)試，形成了一整套原創(chuàng)性技術(shù)。

　　據(jù)悉，資源化利用CO2合成DMF千噸級工業(yè)示范項目得到國家自然科學基金委、科技部重點研發(fā)計劃和中科院STS雙創(chuàng)引導項目的資助。