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关于包院士Science的疑问?

包老师的最新Science大作想必大家都读过,膜拜之余有几个小问题想请教一下大家,望多多讨论!1.关于水耗与CO2排放的问题本文的核心贡献之一在于从理论上解决了长期困扰煤化工的两大难题,高水耗以及高CO2排放。对于煤化工过程来讲(这里特制FT过程),除了工程用水外,很大的一部分水消耗在WGS变换阶段,同时需要排放大量的CO2,因为FT过程需要的H2/CO比例较高,如2.0。按照本文的思路,如果只是产生烯烃,按照反应式:2CO+H2生成CH2+CO2,那么其需要的理论H2/CO比为0.5即可,从这个角度来讲,确实极大的减少了水耗和CO2排放。然而本文中所用的H2/CO比为1.5-3.0,这就意味着还是需要WGS来提高H2/CO比,且按照本文提供的机理,CO2的理论选择应该为50%,因此本文目前的结果远没有达到节水和减排的目的。不知道大家怎么看?2.关于反应机理的问题在本文提供的四种催化剂装填方式中,model 1和model2的区别在于有无分子筛的存在,相对于尖晶石单独存在的情形,分子筛(处于第二段床层)的加入显著降低了CH4选择性和提高了C2-C4烃选择性。如何理解分子筛将已经生成的CH4转变为有效烃呢?
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共4个回答
关于碳排放的问题,从合成气制烯烃的反应的碳平衡分析,不管有没有变换反应,只要反应初始组分和产物一样,这个过程排放的碳是一样的。个人认为,所谓的碳排放降低,是由于整个煤制烯烃过程的能耗降低的原因,通俗一点,就是合成同量的烯烃,消耗的煤炭少了,自然碳排放就少了。
第一个问题我是这么看的。首先水耗降低,指两方面,一方面通过碳代替氢来移除反应中多余的氧,这样就没有了因变换反应需要的反应水;另一方面,工业变换装置需要循环水来移除反应体系的余热,这也会消耗水,随着变换装置的剔除,这部分换热消耗的循环水也就节省了。我认为主要是这两个方面节水吧。从水耗的角度说,随着没有了变换装置,煤直接制烯烃的流程得到简化,整体的水耗确实会降低,但个人认为不能直接说解决了煤化工高水耗的问题。,
关于碳排放的问题,从合成气制烯烃的反应的碳平衡分析,不管有没有变换反应,只要反应初始组分和产物一样,这个过程排放的碳是一样的。个人认为,所谓的碳排放降低,是由于整个煤制烯烃过程的能耗降低的原因,通俗一点,就是合成同量的烯烃,消耗的煤炭少了,自然碳排放就少了。
第一个问题我是这么看的。首先水耗降低,指两方面,一方面通过碳代替氢来移除反应中多余的氧,这样就没有了因变换反应需要的反应水;另一方面,工业变换装置需要循环水来移除反应体系的余热,这也会消耗水,随着变换装置的剔除,这部分换热消耗的循环水也就节省了。我认为主要是这两个方面节水吧。从水耗的角度说,随着没有了变换装置,煤直接制烯烃的流程得到简化,整体的水耗确实会降低,但个人认为不能直接说解决了煤化工高水耗的问题。,
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