全球航空业加速迈向净零排放,可持续航空燃料(SAF)是民航脱碳关键路径,但低成本、高效率规模化生产始终是行业痛点。近日,清华大学魏飞—张晨曦团队牵头、联合多家企业完成的“千吨级二氧化碳加氢制可持续航空燃料技术”通过石化联合会成果评价,被认定属世界首创、国际领先,标志该技术已具备万吨级工业示范条件,为全球民航碳中和提供中国原创方案。
二氧化碳分子热力学稳定、动力学惰性,加氢制航煤“活性—选择性”难兼顾,长期制约工业化。团队提出多活性位点“催化分流”策略,创制纳米尖晶石—分子筛双功能耦合催化剂,纳米尺度精准匹配加氢活化与碳碳偶联,实现二氧化碳一步法制芳烃再加氢制航煤组分;完成工业流化催化剂规模化制备,兼顾高活性、高强度与高稳定性;首次构建压力诱导气固多相流态化相图,实现高压加氢流化床反应器自主设计与稳定运行,系统性打通“工业废气到航空动力”技术路径。
该技术已在四川眉山建成千吨级中试装置,累计运行超2000小时。连续72小时考核显示,装置满负荷稳定运行,二氧化碳总转化率97.37%,航煤组分选择性92.37%,混合芳烃选择性86.70%,甲烷选择性仅1.67%,航油满足GB 6537—2025全部指标。据张晨曦介绍,每吨航油约消耗二氧化碳3.65吨、氢气0.46吨,通过未反应循环、低碳烃回收转化和反应梯级利用,二氧化碳综合利用率超98%,有效提升碳资源效率与系统能效。
来源:中国化工信息杂志