公开(公告)号：CN114605235A

公开(公告)日：2022-06-10

申请号：CN202210400970.5

申请日：2022-04-15

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 高如星 ,  张春冬 ,  张磊玉 ,  李秉朝 ,  王玉娇 ,  刘延

IPC: C07C43/04 ,  C07C41/09

Abstract: 本发明公开了一种CO2加氢制二甲醚的工艺方法。CO2加氢制二甲醚工艺主要包括甲醇合成和甲醇脱水两个步骤。对于甲醇合成步骤，不同于传统的煤制甲醇工艺，本发明将工业废气中的CO2作为C1原料，直接加氢合成甲醇。对于甲醇脱水步骤，区别于常见的纯甲醇脱水制二甲醚，本发明采用含水粗甲醇直接脱水制二甲醚，降低了含水粗甲醇精馏除水制纯甲醇过程的能耗。CO2加氢制二甲醚工艺不仅将废弃的CO2转化为高附加值的二甲醚液体燃料，实现了CO2的高值化和资源化利用，而且为二甲醚的工业生产提供了新的途径。除此之外，本发明通过工艺系统内部能量综合利用，进一步提高了CO2加氢制二甲醚过程的能量效率和降低了CO2排放。在CO2处理量为4.4吨/小时的工况下，二甲醚的产量为2.30吨/小时，CO2制二甲醚工艺全过程的能量利用率为69.75％，净CO2减排率为79.60％。

公开(公告)号：CN114621053A

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN202110730850.7

申请日：2021-06-29

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张春冬 ,  高如星 ,  张磊玉 ,  王磊 ,  王强

IPC: C07C29/151 ,  C07C31/04

Abstract: 本发明公开了一种可减少CO2排放和提高能量效率的垃圾填埋气制甲醇的方法。垃圾填埋气和水蒸气调至适当比例，混合后在重整反应器中制得贫氢合成气，利用可再生能源电解水制得绿色H2，调节合成气中氢碳比至最佳氢碳比[H2/(2CO+3CO2)＝0.9‑1.1]，直接送至甲醇反应器中合成甲醇。本发明通过尾气循环和工艺系统内部能量综合利用，有效提升了垃圾填埋气制甲醇工艺过程的能量效率和CO2当量减排率。在垃圾填埋气处理量为4577.29m3/h，循环比为0.95的工况下，垃圾填埋气制甲醇全过程能量效率为88.50％，CO2当量减排率为95.32％。本发明公开的垃圾填埋气制甲醇新工艺，不仅可减少CO2和CH4等温室气体排放，还可生产高附加值产品甲醇，是实现“碳达峰、碳中和”目标的有效技术路径。

公开(公告)号：CN115267026A

公开(公告)日：2022-11-01

申请号：CN202211028744.5

申请日：2022-08-25

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张春冬 ,  高如星 ,  张秀东 ,  张磊玉 ,  吕宣佑

IPC: G01N30/06 ,  G01N30/22 ,  G01N30/16 ,  G01N1/42 ,  G01N1/38 ,  B01F33/45 ,  B01F33/71

Abstract: 本发明公开了一种高压低温相平衡测定装置，包括相平衡系统、制冷系统、采样分析系统和人机交互系统；相平衡系统主要包括高压平衡釜，其主体采用耐腐蚀的不锈钢材质，两侧设有视窗；制冷系统由恒温槽与低温制冷机的浴液外循环共同构成，实验时高压平衡釜置于恒温槽内；在采样分析系统中，气、液相样品均采用在线取样方式，使用气相色谱进行组成分析；人机交互系统包括人机界面及监测参数集成，参数监测由热电偶和压力传感器完成。本发明所提供的一种高压低温相平衡测定装置，适用于温度为‑80～200℃、压力为0～10MPa范围内的气液相平衡数据测定，具有相平衡时间短，操作方便，数据精准等优点。

公开(公告)号：CN115197038A

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202211028741.1

申请日：2022-08-25

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 高如星 ,  张春冬 ,  张磊玉

IPC: C07C1/20 ,  C07C7/00 ,  C07C29/151 ,  C07C29/80 ,  C07C11/04 ,  C07C11/06 ,  C07C11/08 ,  C07C31/04

Abstract: 本发明公开了一种以甲醇为中间体的CO2加氢制低碳烯烃的工艺方法，该工艺主要包括甲醇合成单元、烯烃合成单元和烯烃精制单元。与传统的煤制低碳烯烃工艺不同，本发明利用工厂废气中的CO2，通过加氢反应合成甲醇，再以甲醇为中间体制备低碳烯烃，一方面降低了对化石能源的依赖，另一方面实现了碳资源的循环利用。除此之外，本发明侧重于CO2加氢制低碳烯烃的工艺系统设计，从而为大规模工业化应用提供重要参考。在CO2处理量为4.4吨/小时的工况下，低碳烯烃的产量为1278.53吨/小时，低碳烯烃收率为91.12％，CO2加氢制低碳烯烃工艺全过程的能量利用率为58.47％，净CO2减排率为65.22％。

公开(公告)号：CN115144486A

公开(公告)日：2022-10-04

申请号：CN202210401105.2

申请日：2022-04-15

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张春冬 ,  高如星 ,  王强 ,  胡可好 ,  张磊玉 ,  李天驹 ,  喻张 ,  叶孙博

IPC: G01N30/02 ,  G01N30/24 ,  G01N30/86

Abstract: 本发明公开了一种CO2加氢固定床反应在线评价装置，包括装置框架模块、进气模块、反应模块、在线取样模块和自动化控制模块。CO2加氢固定床反应评价步骤如下：1.将催化剂装入固定床反应器，进行装置气密性检验。2.在设定的还原条件下进行催化剂预还原步骤。3.达到反应评价条件后通入反应气进行反应。4.反应后气体经过色谱上安装的六通/十通阀，通过六通/十通阀的定量环对反应后的气体进行定量取样，设置色谱自动取样次数和取样间隔时间，色谱在线分析样品气体组成。装置共包括两台色谱，一台分析反应后气体中的气态烃类(C1‑C4)、N2、CO、CO2的含量，采用内标法计算CO2转化率、CO、CH4、C2‑C4选择性，另一台分析反应后气体中的C5+详细组分，采用面积归一法计算各组分的含量。本装置操作简便且投入成本低，实验数据重复性好、准确性高，为评价CO2加氢反应催化剂提供强大的技术支撑。