甲醇制备工艺
1.煤制甲醇
煤制甲醇的碳源来自于煤炭,煤炭属于不可再生资源。煤制甲醇化学反应为:3C+1.5O2=3CO;2CO+2H2O=2CO2+2H2;CO+2H2=CH3OH。可以看出,制备1单位甲醇,将会排放2单位二氧化碳,意味着煤炭中只有三分之一的碳原子得到有效利用,三分之二的碳原子以二氧化碳方式排放到大气中。
2.天然气制甲醇
天然气制甲醇的碳源来自天然气,天然气的主要成分为甲烷,天然气属于不可再生资源。天然气制甲醇化学反应为:3CH4+3H2O=3CO+9H2;CO2+H2=CO+H2O;4CO+8H2=4CH3OH。可以看出,天然气制备甲醇的工艺,不但天然气中碳原子能够得到有效利用,且能够固化额外1单位的二氧化碳。
3.电制甲醇
电制甲醇的碳源来自对工业尾气的碳捕集,即二氧化碳,而工业尾气中二氧化碳浓度一般在5%-15%。电制甲醇化学反应为:3H2O电解→3H2+1.5O2;CO2+3H2=CH3OH+H2O。可以看出,只要电解水制氢的电为绿电,从原材料的角度来看碳排放为0,此外还能够起到固碳的作用。
4.生物甲醇
生物甲醇的碳源来自生物质,如秸秆、草等,均属于可再生资源。生物甲醇的碳源来自纤维素,纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,其化学式可以缩写为C6H12O6。其气热解为合成气后主要成分为CO、CO2、H2。纤维素碳氢比为1:2,甲醇碳氢比为1:4,因此纤维素热解过程中需要补充氢原子,所以可能涉及H2O电解→H2+0.5O2;CO2+3H2=CH3OH+H2O;CO+2H2=CH3OH。可以看出,只要电解水制氢的电为绿电,其碳排放为0。
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