公司科研人员应邀参加第十三届弗莱贝格国际会议

9月15日至19日,由弗莱贝格矿业大学能源与化学工程学院主办,中科合成油技术股份有限公司、华东理工大学、德国BASF SE公司、德国液化空气全球工程公司等企业和研究单位资助的第十三届弗莱贝格国际会议在捷克布拉格召开。弗莱贝格国际会议(International Freiberg Conference)自2005年创办以来,至今已走过20年,本届会议的主旨是面向碳循环技术及可持续碳管理,27个国家共213位来自企业、高校和研究院所的专家和学者集聚一堂,共同围绕碳捕获、利用与封存(CCUS)、新型储能材料、生物能源转化等关键议题展开深度研讨,为全球可持续碳管理领域的技术突破与产业协作搭建了高效交流平台。公司研发中心副主任许健博士带领四名科研代表出席会议,并在公司展位开展推介活动。

会议主席Martin Gräbner教授主持开幕报告并介绍了欧洲在零碳化进程中遇到的挑战,阐述了近年来废弃物气化和热解项目的进展,以及由于政策、技术和经济性三方面原因而产生的问题。为应对碳减排过程中的挑战,Martin Gräbner教授提出了针对多样化碳资源循环利用的方案,例如固废通过耦合可再生能源的熔渣(等离子)气化技术,可得到合成气和对环境无害的熔渣;废液由部分氧化技术(Pox)可产生合成气;废弃塑料可由热解过程得到单体和热解油等。

在许健副主任主持的“合成气转化专场”专题会中,工程开发部周利平博士作了题为“Comprehensive Understanding of Iron-Catalyzed FTS Product Distribution with Extensive Reliable Data”的报告,报告首先介绍了公司主要业务内容及含碳资源间接液化技术的特点和优势,阐述了费托合成反应机理与详细产物分布方面的最新研究进展及存在的问题。该报告还对实验室规模各类型反应器和大型产业化装置的费托合成产物特性进行了对比研究,结合最新的分析和表征技术,提出并验证了一套针对费托合成详细产物分析及数据自动处理的方案。结果显示,通过组合一维色谱、二维色谱和高温模拟蒸馏的混合分析方法,可准确识别和分析碳数≤100的费托合成组分,C100+组分信息则可依托烷烃、烯烃产物在高碳数区呈稳定线性分布的特点,通过类Anderson-Schulz-Flory(ASF)分布理论外推获得。先进的低温扫描隧道显微镜以及Qplus-原子力显微镜对费托蜡的长链烃类表征发现了C140烃类产物的存在,间接证明了产物外推思路的合理性。此外,为解决产物分布计算过程中数据处理量大、人工成本高及工作繁杂的问题,通过深入剖析产物谱峰数据特征,针对不同产物流股提出相应的定量计算方法,最终形成了高效准确的费托合成全产物分布自动处理方案。这一套组合分析方法及自动化处理策略,可适用于费托合成各种操作工况下轻、重产物的分布计算,实现远超常规气相色谱-质谱分析范围的高链增长因子反应条件下的产物分布解析。报告引起了与会人员浓烈的探索兴趣,并与周利平博士开展了积极的交流讨论。

许健副主任在“Transformation in China”专题会中作了题为“Fischer-Tropsch: a bridge to sustainable future”的大会报告。报告指出公司聚焦含碳资源转化为油品及化学品,深耕于煤炭间接液化费托合成技术研发,通过与低温和高温费托合成工艺在甲烷选择性、副产蒸汽品质以及产品中烯烃含量作对比,公司研发的中温浆态床费托合成工艺(MTFT, HTSFTP®)具有低甲烷选择性、高效率和高烯烃含量的优势,且该技术工艺经历实验室开发实验→中试实验→16~18万吨/年示范厂→年产能百万吨级产业化的发展历程,目前公司在基础研究、工程技术开发、催化剂开发和生产、工程技术支持以及国际联合创新研发领域等方面取得了长足的进步。未来公司将在技术优化升级、拓展原料来源、降低过程CO2排放、开发新的清洁油品和化学品等方面持续开展研发工作,同时为规划中的国内煤间接液化项目做好预研工作。除传统煤制油项目外,公司积极开展基于生物质和可再生能源的绿色航空燃料(SAF)合成技术和工艺开发、可降解材料和含能材料等环境友好的低碳技术研发与商业化应用以及面向工程的数据库和智能工厂等工作,并在费托轻质油α-烯烃分离转化,基于费托产品的绿色航空燃料工艺以及氢甲酰化技术开发等方面取得了关键进展,具备良好的商业化推广前景。此外,公司在生产费托合成催化剂过程中,采用光伏发电和储能系统,显著减少了生产过程中的碳排放,为催化剂生产过程耦合可再生能源做出了有益尝试。许健副主任的报告得到了与会专家和学者的积极评价,报告结束后回答了多位代表关于费托合成技术的提问。

郑轲博士在CCU和CCS专题会上发表了题为“Solubility of CO2 in Ionic Liquids with Additional Water and Methanol: Modeling with PC-SAFT Equation Of State”的报告。报告首先概述了离子液体在CO2吸收中的优势,包括高CO2吸收率、低挥发度、良好的热稳定性以及可有针对性地分子设计,使其成为脱碳过程中理想的化学和物理吸收溶剂。然而,与工业常用的脱碳溶剂相比,离子液体的粘度较高,这会导致系统能耗显著增加,并不利于气-液相界面传递过程的强化。郑轲博士指出,通过在离子液体中添加水或甲醇作为共溶剂,可以有效降低混合溶液的粘度。报告中,郑轲博士详细展示了利用微扰链统计缔合流体理论(PC-SAFT)状态方程,对CO2、离子液体、水和甲醇组成的复杂体系的溶解度、气-液平衡和液-液平衡进行系统性研究。研究结果表明,对于离子液体和甲醇混合溶剂,即使不依赖实验数据回归二元交互系数,所建立的热力学模型预测结果也能准确预测CO2在混合溶剂中的溶解度;而对于离子液体和水的混合溶剂,则需要依赖较为完备的实验数据进行二元交互系数的拟合。总的来说,在有充足二元混合物实验数据基础上,PC-SAFT状态方程是一种在二氧化碳捕集过程开发中具有巨大潜力的工具。报告结束后,郑轲博士与参会的学术界代表进行了深入的交流与讨论。

在本次弗莱贝格国际会议中,公司研发人员代表所作的报告充分展示了公司在基础研究、技术开发和工程应用等方面的进展和发展方向,引起了参会工业界和学术界代表的广泛兴趣。会议期间,德国BASF SE公司、荷兰Shell公司、印度Jindal钢铁有限公司、德国科林工业技术公司、荷兰GIDARA能源技术公司、德国nova-Institut公司和土耳其伊斯坦布尔技术大学等工业界和学术界多位代表与公司参会代表,在会议现场或展位开展了富有成效的咨询交流,特别关注公司在面向过程和材料数据库应用以及绿色航空燃料过程等新技术领域的发展,多位工业界代表在绿色航空燃料项目上表示出合作意向。 (许健 张煜 周利平 郑轲)

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