CO2资源化利用合成DMF成套技术、工艺和装备

2019年8月6日，中国石油和化学工业联合会组织专家召开了“CO2资源化利用合成DMF成套技术、工艺和装备”科技成果鉴定会。该技术由中国科学院上海有机化学研究所、上海中科绿碳化工科技有限公司和山东潍焦控股集团有限公司联合攻关完成。项目组开发了CO2催化转化合成DMF的成套新技术和新装备，建成了1 000 t/a的中试装置，并已经稳定运行1 200多个小时。经过专家组的72 h考核结果表明：该装置运行稳定，产品纯度高于99.5%，选择性大于99.97%，单程转化率高于59%，吨产品消耗催化剂低于0.65 g、二甲胺640.42 kg、氢气320.1 m3、CO2331.7 m3。经过质询和讨论，鉴定委员会认为该项目的主要创新点集中体现在以下3方面：

1）催化反应体系和催化剂体系具有原创性。通过催化机制的研究和催化剂的分子设计，突破了均相催化剂催化选择性、活性和稳定性难以兼优的限制，变革了CO为原料的传统工艺。核心技术已申请国际专利（PCT/CN2016/072342）。

2）反应器设计与关键装备具有创新性。根据催化反应“两快一慢”特点，创新性地提出了喷射与鼓泡耦合的反应器设计思想，研制了新型均相催化反应器核心设备；针对两个放热快反应的特点，开发了高精度温控系统；集成了脱轻、脱水、精制以及安全管控等单元，实现了装置灵活控制、安全平稳运行。

3）工艺路线合理、高效。新工艺反应条件温和，过程绿色环保。能效高，转化效率达53.8%；单位产品综合能耗0.306 4 tce/t、废气排放6.67 m3/t，无固废产生，可实现废水零排放。

千吨级中试装置的建成为CO2资源化利用开辟了新途径，与目前产业化技术相比，原料成本减低，三废排放大幅减少，项目完成单位将加快推进工业化示范装置的建设。对于富余氢气和CO2的企业，不仅可以增加经济效益，同时还减少了CO2排放，增加了一种延长产业链和提高竞争力的选项。