2025全國石油和化工行業科技創新大會，5.21，大連中國科學院大連化學物理研究所能源催化轉化全國重點實驗室人工光合成基礎科學中心錄錄碳中和與能源利用形式多元化碳中和與能源利用形式多元化水泥、鋼鐵、化工、冶金電電液態陽光，是指利用可再生能源，將二氧化碳和水轉化成以甲醇為代表的液體燃料，是一種長周期的儲能王集杰,李燦,等.太陽燃料甲醇合成[J]4020X(CO2)<30%2MPa3MPa4MPa5MPa6MPa7MPa8MPa9MPa10MPa200250300350400T(oC)甲烷為惰性組分甲烷為惰性組分高活性、產物精準控制是二氧化碳加氫制甲醇的挑戰3.5%ReIn3.5%ReIn2O33.5%CdTiO25%GaZnZr2.5%CdZnZrZr-10%ZnZnZr-RA20%ZnZrCuZnZrMnCu-alfaCd/TiO2Cd/TiO2,CH4<0.7%銅催化劑MoSx,CH4<5%6004002000CH4<0.7%0180200220240260280300320340360380oo673 I,85 4一段法：氫與二氧化碳直接反應兩段法：逆水氣變換功能+部分一氧化碳加氫673 I,85 412轉化率高吸熱反應基于短流程的基于短流程的10萬噸/年氫加二氧化碳制甲醇初版工藝包單塔單塔10萬噸/年二氧化碳加氫制甲醇列管式水冷反應器方案C02+2H20+電→CH30H+3/202可再生能源電制甲醇路線，當下可規模化應用的具體路線是先利用可再生能源生產綠氫，3H2O+電→3H2+3/2O2CO2+3H2→CH3OH+H2OC02+2H20+Q→(C6H12O6)n+O2→CO/CO2/H2→CH30H+3/2021、可再生能源電制甲醇核心過程為：CO2+3H2→CH3OH+H2O2、生物質制甲醇過程為：(C6H12O6)n+O2（或發酵后重整）→CO/CO2/H2→CH30H+3/202我國化工/水泥/冶金等領域二氧化碳排放在短期屬于歐盟生物來源的可再生液體和氣體燃認證要求燃料須符合歐盟可再生能源指令（RED）的可持續性和溫室氣體減排標準（從目前的化石燃料基礎上二氧化碳加綠氫制甲醇為例，其系統邊界劃分如下二氧化碳加綠氫制甲醇生命周期碳排放系統邊界基建材料基建過程附屬設施CO2CO2二氧化碳加綠氫制甲醇電解水制氫系統邊界范圍3堿性電解水制氫示意圖表1.電網排放因子預測值火電占比逐年變化供電耗煤量(kgce/kWh)表2.碳排放因子數值EF2020-電力EF2025-電力生產1kg甲醇，需消耗約1.4kgCO2?主要分為三類進行對比：JournalofCleanerProdu牛紅偉等.一種多級分流再生的二氧化碳捕集系統與工藝[EB/OL].[2023-086循環水(t/a)67循環水(t/a)67次中壓蒸汽(t/a)低壓蒸汽(t/a)3氮氣(Nm3/a)5儀表空氣(Nm3/a)6脫鹽水(t/a)3鍋爐水(t/a)45儀表空氣(Nm3/a)5低壓氮氣(Nm3/a)4脫鹽水(t/a)4高濃度碳捕集碳排放強度圖低濃度碳捕集碳排放強度圖直接空氣捕集碳排放強度圖高濃度=0.58kgCO2/kgCH3OH低濃度=0.8kgCO2/kgCH3空氣捕獲=1.3kgCO2不同甲醇合成路徑碳排放強度甲醇合成路徑碳排放強度(kgCO2/kgCH3OH)煤制甲醇(CTM)5.98（300g/MJ）天然氣制甲醇(NGTM)3.96（199g/MJ）生物質制甲醇(BTM)0.61（30.6g/MJ）生物質耦合綠氫制甲醇(BRHTM)0.58（29.1g/MJ）二氧化碳加綠氫制甲醇(CRHTM-高)0.58（29.1g/MJ）二氧化碳加綠氫制甲醇(CRHTM-低)0.8（40g/MJ）減排90%CTMNGTMBTMBHTMCHTM高濃度-相比較于傳統的煤制甲醇合成減排90%；低濃度-相比較于傳統的煤制甲醇合成減排87%注意：各環節能耗取值還有一定的變化空間，本質就是能耗轉化為電耗乘以碳排放因子利用可再生能源，由二氧化碳和水合成的甲醇生物質制甲醇、生物質耦合綠氫制甲醇以及二氧化碳加綠氫制甲醇三條路徑均符合可再生甲針對當前國情，可限定綠色甲醇的碳排放強度碳排放強度E碳排放強度E(kgCO2/kgCH3OH)0.10.0CHTM20202030204020502060可再生甲醇二氧化碳排放的閾值可隨國家電網排放因子的變化而逐年進行