新技术开发New Technology

2021-12-25

流程工业 2021年11期

近期，中国科学院天津工业生物技术研究所首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成，为设计组装新功能的生物系统提供了新的科学基础；霍尼韦尔和伍德集团近日宣布联合推出整套技术包用于生产碳中和航空燃料；中国首套氦制冷氢液化系统研制成功，中国石油乙烷制乙烯自有技术首次工业化应用，兰州石化项目所有装置全部投产。

技术研发霍尼韦尔携手伍德推出100%碳中和航空燃料技术

霍尼韦尔和伍德集团近日宣布联合推出整套技术包用于生产碳中和航空燃料。这些配套技术以霍尼韦尔UOP EcofiningTM工艺技术和伍德集团的制氢技术为核心，将特定的生物原料加工成可再生航空燃料，相比于传统的化石航空燃料，可将生命周期温室气体排放量削减100%。

UOP EcofiningTM工艺可将地沟油、脂肪和油脂转化为霍尼韦尔绿色航空燃料TM，直接替代石油航空燃料。相较于传统燃料，使用地沟油等作为原料可在这一环节将生命周期温室气体排放削减80%。

伍德集团技术将进一步使UOP EcofiningTM工艺的副产品转化为可再生氢。与传统燃料相比，这将使生命周期温室气体排放总量再度减少10%。可再生氢随后经EcofiningTM工艺再次处理以去除杂质，产生更清洁的可再生燃料。在制氢过程中产生的二氧化碳可由霍尼韦尔氢气解决方案技术套件进行捕集并实现永久地下封存。相较于传统石油航空燃料，这将再次使生命周期温室气体排放降低10%，最终通过技术的整合有效实现航空燃料生产的碳中和。

技术研发中国首套氦制冷氢液化系统研制成功，产出的液氢中仲氢含量达97.4%

近日，中国航天科技集团第六研究院101所研制的我国首套具有自主知识产权的吨级氦膨胀制冷氢液化系统调试成功，产出的液氢中仲氢含量达97.4%，产品质量达国际先进水平。不仅在保障氢氧型运载火箭燃料供给具有重要的战略意义，同时为我国氢能产业氢的规模化储存、运输提供了自主可控的技术和装备。

该套系统设计产量1.5 t/a，包括透平膨胀机、控制系统、压缩机、正仲氢转化器等核心设备，90%以上采用国产设备，填补了我国基于氦膨胀制冷液氢规模化生产的空白。据了解，氢按照氢分子内原子核自旋方向分为正氢和仲氢，仲氢含量越高越有利于液氢的长期存储。为获得稳定的液氢，需要在液化过程中进行正仲氢转化处理。对此，航天六院自主开发了正仲氢转化催化剂，建立了催化剂生产线。同时，成功开发以氦气双透平膨胀制冷、常压液氮预冷、六级正仲氢转化为基础的自主化氢液化工艺路线，通过联合调试验证了氢液化工艺的可靠性。

技术突破中国从二氧化碳到淀粉人工合成取得原创性突破

近期，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和团队在淀粉人工合成方面取得突破性进展，首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。相关成果于2021年9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

该研究通过耦合化学催化与生物催化模块体系，创新了高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术，通过反应时空分离优化，解决了人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配等问题，扩展了人工光合作用的能力。按照目前技术参数推算，在能量供给充足条件下，理论上1 m3大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩（3 333.3 m2）土地玉米种植的淀粉年平均产量。