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一步到位 甲烷轉化為甲醇有了新途徑
2024年08月29日 10:29:25
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5417
天然氣是一種重要的能源，被廣泛應用于家庭用燃氣、工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、發(fā)電、交通等領域。由于其主要成分是甲烷，燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳比煤和石油要少，并且加工的過程也更加綠色，因此被認為是一種相對清潔的能源。高熱值和燃燒效率更使其在能源供應中占據(jù)了重要的位置。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】天然氣是一種重要的能源，被廣泛應用于家庭用燃氣、工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、發(fā)電、交通等領域。由于其主要成分是甲烷，燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳比煤和石油要少，并且加工的過程也更加綠色，因此被認為是一種相對清潔的能源。高熱值和燃燒效率更使其在能源供應中占據(jù)了重要的位置。
然而天然氣的開發(fā)與運用卻同樣存在一些難題。由于全球天然氣資源分布不均衡，部分國家和地區(qū)資源嚴重匱乏，同時許多情況下，開采的地點和實際有使用需求的地點相隔甚遠，因此天然氣的使用依賴穩(wěn)定的開采與運輸技術進行支撐。
而液化天然氣的運輸依賴昂貴的低溫儲存和運輸設施，同時儲存設備維持低溫環(huán)境會帶來一定的能量損失，因此實際運輸?shù)臅r候很少會考慮直接運輸天然氣，而是選擇將其先轉化為甲醇再進行運輸。甲醇在常溫常壓下即可保持液態(tài)，且不易燃燒，運輸方式更加靈活也更加安全。但是采用甲烷運輸同樣存在一個問題——轉化工藝。
天然氣轉化為甲醇是一個相對復雜的過程，涉及到三個獨立的反應，并且過程需要精確控制反應條件，包括溫度、壓力和催化劑的選擇。這個問題在偏遠地區(qū)天然氣的開采運輸以及存儲凸顯的尤為明顯。
就在最近，一種新型高選擇性催化劑地出現(xiàn)或許能夠解決這一問題。
據(jù)悉，美國能源部布魯克海文國家實驗室及其合作機構組成地科研團隊設計出了一種催化劑，可以幫助甲烷在低于泡茶所需的溫度下轉化為甲醇，并且整個過程中不產(chǎn)生其他副產(chǎn)品。
而讓新催化劑“與眾不同”的關鍵，在于其中多了一種成分——“界面”碳。據(jù)介紹，催化劑的鈀和二氧化鈰之間多了一層薄薄的碳，而這層碳能夠直接影響到催化劑的效果。
研究人員發(fā)現(xiàn)，甲烷在由鈀、氧化鈰和碳組成的三組分催化劑作用下，利用復雜的三相液固氣微環(huán)境，可以直接生產(chǎn)甲醇，并且相較于傳統(tǒng)手段，這種方法的成本更低，也不存在產(chǎn)生副產(chǎn)品的風險。
更重要的一點是，該成果為催化劑的創(chuàng)新提供了新思路，對于未來相關研究有積極的促進作用。此外，高效、純凈地完成甲烷轉化為甲醇的技術，也為資源利用、能源結構優(yōu)化、化工原料多樣化、經(jīng)濟效益提升以及環(huán)境保護等方面提供了支持，對于實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。
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