2024年5月，中国石油和化学工业联合会化工园区工作委员会启动了“绿色化工园区适用技术”的申报工作，共有57项技术报名，经过材料初审共有30项技术进入专家审核阶段。2025年3月，经过专家综合评议，最终选取综合评分前20项技术入选“2024—2025年（第四批）绿色化工园区适用技术”。
中国化工园区平台将定期更新，介绍这20项绿色化工园区适用技术，以期助力推进全国绿色化工园区建设工作。
化碳加氢制绿色甲醇——鲁西化工集团股份有限公司
技术介绍
二氧化碳加氢制甲醇具有显著的减碳效应。采用二氧化碳加氢制甲醇技术，每吨甲醇可以吸收转化1.375吨二氧化碳，减碳效应非常明显，能为国家实现“双碳”目标和企业实现碳减排任务做出重大贡献。甲醇可以直接作为船用、车用燃料，也可作为重要的化工原料进一步合成烯烃、芳烃及含氧化合物等化学品，从而实现二氧化碳循环和“甲醇经济”。
鲁西化工集团股份有限公司(简称鲁西化工)成立于1976年，1998年8月在深圳证券交易所挂牌上市，2020年加入中国中化控股有限责任公司。多年来，公司积极响应贯彻国家“调结构、转方式”的号召，抓住新旧动能转换工程的发展机遇，淘汰落后产能，坚持安全发展、绿色发展、循环发展，大力调整产品结构，发展循环经济，全力建设鲁西特色的化工产业园，走出了一条“一体化、集约化、园区化、智能化”的园区发展之路，实现了从化肥向化工、从基础化工向化工新材料的转型，逐步形成了煤化工、盐化工、氟硅化工、化工新材料的产业链条，发展成为集化工新材料、基础化工、化肥、装备制造及科技研发于一体的综合性化工企业。
西南化工研究设计院有限公司（简称西南院）是中国中化低碳化工研究中心的依托单位，致力于碳捕集、碳资源高效转化利用、氢能/可再生能源、化工过程减碳等低碳技术的研究开发与产业化应用。西南院是全国“低压合成甲醇工艺及催化剂”技术依托单位。近40年以来，西南院持续对中低压合成甲醇工艺进行国产化开发，包括煤制甲醇、天然气制甲醇、焦炉气制甲醇工艺以及其他工业排放气制甲醇工艺等，先后承担完成数十套、总产能超过1300万吨的甲醇装置的设计和工程总承包。西南院甲醇催化剂与甲醇合成技术先后获得国家科技进步二等奖和化工部科技进步二等奖，已成功应用于130余套甲醇装置，总产能超过3000万吨/年。
2022年，鲁西化工联合西南院开展了5000t/年二氧化碳加氢制甲醇中试研究，中试装置于2023年1月一次开车成功，各项运行数据均优于设计指标。2023年6月，联合开发的“低能耗两段式二氧化碳加氢制甲醇技术”顺利通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价，评价委员会一致认为：该成果总体技术处于国际先进水平，其中催化剂性能达到国际领先水平。
技术特点
在技术研发过程中，西南院面对传统催化剂CO2转化效率低、选择性差、易失活等问题，攻克了CO2及中间体碳氧键高效活化与定向转化等科学技术问题，研制出XNC-316型二氧化碳加氢制用醇专有高效催化剂。同时开发出具有自主知识产权的低能耗两段式二氧化碳加氢制甲醇工艺，通过甲醇合成与精馏高低位热量耦合，实现了热量完全自给。为验证CO2转化技术的先进性，鲁西化工建设并运行5000t/a工业试验装置，在相对温和条件下，CO2总转化率大于99%、甲醇总选择性大于99%，每吨甲醇消耗1.43吨二氧化碳和0.19吨氢气，核心技术指标处于国内外先进水平。
该工艺具有以下技术特点：
（1）CO2加氢制甲醇技术采用两段甲醇合成工艺，显著提升CO2加氢制甲醇整体转化效率，降低循环比以及装置投资，从而提升甲醇生产的技术经济性。
（2）甲醇分离采用反应热回收与精馏用能耦合以及高温分离工艺，进一步提升了CO2加氢制甲醇整体转化效率，并降低了甲醇合成的能量消耗。
（3）自主开发的XNC-316型CO2加氢制甲醇催化剂具有CO2单程转化效率高、甲醇选择性好及稳定性优良等特点，其整体性能达到国际领先水平。
目前已完成10万吨级CO2加氢制甲醇工业装置工艺包开发，可提供10-500kt/a成套工艺技术，拥有催化剂研制、工艺开发、工程设计及总承包综合优势，可提供全流程CO2制甲醇整体解决方案。已申请二氧化碳加氢制甲醇相关发明专利3项，已授权2项；申请实用新型专利5项，已授权5项。牵头制订CO2制甲醇相关国家标准2项，参与团体标准编制4项。
技术适用性
二氧化碳加氢制甲醇技术提供一种减少二氧化碳排放、实现碳中和的“化工解决方案”，其工业应用效果体现在以下几方面。
（1）开辟了一条规模化、适用范围广、市场容量大、经济性好的二氧化碳减排路径。
二氧化碳加氢制甲醇工艺易于大型化，适合规模化生产。目前主要推广规模为10-30万吨/年，远期二氧化碳加氢制甲醇单系列装置规模可以达到百万吨级。
二氧化碳加氢制甲醇的主要原料是氢气和二氧化碳，氢气来自可再生能源电解水制氢或工业尾气富余氢气；二氧化碳来自各种含碳尾气捕集，来源非常广泛。
甲醇目前主要作为化工原料，产能超过1亿吨/年；二氧化碳加氢生产的绿色甲醇可以作为能源使用，预计未来可以达到2.5亿吨的规模，市场潜力非常巨大。随着可再生能源发电、电解水制氢和二氧化碳捕集技术的不断进步，二氧化碳加氢制甲醇的成本将不断降低，加上碳税等政策的出台，甲醇生产成本有望降至3000元/吨以下，接近甚至低于目前煤制甲醇成本，具有很强的市场竞争力，也将为客户创造较好的经济效益。
（2）通过二氧化碳加氢制甲醇这个关键环节，将风光电等可再生能源、二氧化碳捕集、甲醇燃料及甲醇下游产品有机组合，实现了二氧化碳高效转化与循环。
目前风电、光电已形成规模，且仍处于高速发展阶段，但受电力输送、氢气来源、氢气运输等限制，无法充分利用，造成了弃风弃光情况，影响了发电企业的收益。二氧化碳捕集也开始大规模示范，但用途端存在瓶颈，用于驱油受区域和运输限制，去封存则成本太高。
二氧化碳加氢制甲醇可同时解决风光电消耗和二氧化碳利用的问题，并通过延伸下游产品或作为绿色燃料，实现二氧化碳的高效转化与循环。
应用效果
以甲醇总产能累计推广应用200万吨/年计算，二氧化碳加氢制甲醇技术的应用具有很好的经济效益、环保效益和社会效益。
1、经济效益
采用该技术的生产企业通过将甲醇产品作为能源出售，或者进一步通过延伸产品链得到以绿色甲醇为原料的绿色材料。200万吨/年甲醇可为企业每年带来新增营业收入60-80亿元，产品链延伸后营业收入还将进一步增加。
该技术的应用可大量消纳可再生能源电力，如风电、光电、水电等，实现可再生能源的转化与存储，带动上游可再生能源产业的发展。200万吨/年绿氢和二氧化碳合成甲醇年可消纳可再生能源电力240亿度，可为上游再生能源发电企业带来每年电力销售收入50-60亿元。
2、环保效益
200万吨/年甲醇可直接消纳二氧化碳约280万吨/年，间接减少二氧化碳排放400万吨/年（以甲醇碳排放先进指标2吨CO2/吨甲醇计），具有显著的减碳效果。
3、社会效益
二氧化碳高效转化制甲醇率先在化工行业实现经济可行的二氧化碳末端治理方案，能起到很好的示范效果，可以鼓励促进各行业进行各种减碳路径探索。
二氧化碳制得的绿色甲醇可用作车用、船用等燃料，可以减少我国石油的对外依存度，是保障我国能源安全的重要路径之一。
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