对新兴反应性碳捕获到甲醇的途径进行比较技术经济分析和生命周期评估
Jonathan A Martin1, Eric C D Tan1, Daniel A Ruddy1
1National Renewable Energy Laboratory (NREL), 15013 Denver West Parkway, Golden, Colorado 80401, United States.
概括
对比了用于甲醇生产的两个反应性碳捕获 (RCC) 途径. 与间接路径相比,直接的RCC-to-methanol路径更具成本效益,提供更低的甲醇成本和更低的碳强度.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 双重功能材料 (DFM) 和反应性碳捕获 (RCC) 工艺的开发使得选择性生产甲醇 (MeOH) 或一氧化碳 (CO) 成为可能.
- 已经确定了从排气CO2中产生MeOH的两个不同的RCC路径:直接的RCC-to-MeOH和间接的RCC-to-CO,然后是MeOH合成.
研究的目的:
- 从二氧化碳生产甲醇的两个RCC途径进行比较技术经济分析 (TEA).
- 评估每个途径的甲醇 (LCOM) 和碳强度的平衡成本.
主要方法:
- 技术经济分析 (TEA) 将直接的RCC-to-MeOH路径与间接的RCC-to-CO路径进行比较,然后进行MeOH合成.
- 评估关键的工艺差异,包括合成气再压缩要求和催化剂/成本.
主要成果:
- 直接的RCC到MeOH途径实现了较低的LCOM,为0.78美元/千克,而间接途径的LCOM为0.84美元/千克.
- 这两种RCC路径的碳强度都低于基线e-MeOH产量 (0.54kg-CO2e/kg) 的碳强度 (0.45和0.51kg-CO2e/kg).
- 由于催化剂成本降低和需求减少,间接途径的合成气生产潜力需要进一步调查.
结论:
- 直接的RCC-to-MeOH路径为CO2的甲醇生产提供了更有利的经济路径.
- RCC技术为传统甲醇合成方法提供了具有竞争力和低碳的替代方案.
- 间接的RCC-to-CO路径对合成气产生有希望,补充了直接的甲醇生产.
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