CO2資源化利用合成DMF成套技術(shù)、工藝和裝備

2019年8月6日，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織專家召開了“CO2資源化利用合成DMF成套技術(shù)、工藝和裝備”科技成果鑒定會。該技術(shù)由中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、上海中科綠碳化工科技有限公司和山東濰焦控股集團(tuán)有限公司聯(lián)合攻關(guān)完成。項(xiàng)目組開發(fā)了CO2催化轉(zhuǎn)化合成DMF的成套新技術(shù)和新裝備，建成了1 000 t/a的中試裝置，并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行1 200多個(gè)小時(shí)。經(jīng)過專家組的72 h考核結(jié)果表明：該裝置運(yùn)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 g、二甲胺640.42 kg、氫氣320.1 m3、CO2331.7 m3。經(jīng)過質(zhì)詢和討論，鑒定委員會認(rèn)為該項(xiàng)目的主要創(chuàng)新點(diǎn)集中體現(xiàn)在以下3方面：

1）催化反應(yīng)體系和催化劑體系具有原創(chuàng)性。通過催化機(jī)制的研究和催化劑的分子設(shè)計(jì)，突破了均相催化劑催化選擇性、活性和穩(wěn)定性難以兼優(yōu)的限制，變革了CO為原料的傳統(tǒng)工藝。核心技術(shù)已申請國際專利（PCT/CN2016/072342）。

2）反應(yīng)器設(shè)計(jì)與關(guān)鍵裝備具有創(chuàng)新性。根據(jù)催化反應(yīng)“兩快一慢”特點(diǎn)，創(chuàng)新性地提出了噴射與鼓泡耦合的反應(yīng)器設(shè)計(jì)思想，研制了新型均相催化反應(yīng)器核心設(shè)備；針對兩個(gè)放熱快反應(yīng)的特點(diǎn)，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，實(shí)現(xiàn)了裝置靈活控制、安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3）工藝路線合理、高效。新工藝反應(yīng)條件溫和，過程綠色環(huán)保。能效高，轉(zhuǎn)化效率達(dá)53.8%；單位產(chǎn)品綜合能耗0.306 4 tce/t、廢氣排放6.67 m3/t，無固廢產(chǎn)生，可實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

千噸級中試裝置的建成為CO2資源化利用開辟了新途徑，與目前產(chǎn)業(yè)化技術(shù)相比，原料成本減低，三廢排放大幅減少，項(xiàng)目完成單位將加快推進(jìn)工業(yè)化示范裝置的建設(shè)。對于富余氫氣和CO2的企業(yè)，不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還減少了CO2排放，增加了一種延長產(chǎn)業(yè)鏈和提高競爭力的選項(xiàng)。