天然氣與煤化工

1第5講

天然氣化工與煤化工

24.1天然氣與煤4.2天然氣化工4.3煤的化工利用4.4煤化工發(fā)展方向4.5溫室氣體的化學(xué)利用

本章主要內(nèi)容3中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)《中國新能源與可再生能源1999白皮書》44.1.1天然氣資源與組成天然氣（naturalgas）主要成分:甲烷，尚含有不同量的乙烷、丙烷和丁烷以及少量的戊烷以上的重組分，此外還可能含有硫化氫、二氧化碳、氮、氫氣等雜質(zhì)。干氣和濕氣:一般在天然氣中的C5以上重質(zhì)烴含量低于0.00135%時(shí)稱為干氣，而高于此值則被稱為濕氣。4.1天然氣與煤5天然氣資源的蘊(yùn)藏形式

氣田：天然氣單獨(dú)蘊(yùn)藏，主要成分是甲烷，有的甲烷含量高達(dá)99%以上。油田氣或油田伴生氣：天然氣與石油共生，多為濕氣。其中丙烷、丁烷能以“液化氣體”的形式分離出來，稱“液化石油氣”（LPG）。油田氣中C5以上烷烴能以“氣體汽油”形式分離出來，稱為凝析油。6煤層氣:又稱瓦斯氣或煤層甲烷，是煤礦中吸附在煤上的甲烷，是非常規(guī)天然氣的一種重要類型，其儲量很大。新疆第一口煤層氣井煤層氣液化項(xiàng)目7天然氣水合物:存在于地球高緯度的凍土帶和深度不到2000m的海底,由CH4與H2O組成的具有確定晶體結(jié)構(gòu)的籠形化合物，估計(jì)儲量很大，但目前尚未得到利用。8我國天然氣蘊(yùn)藏量1996年探明天然氣總儲量為16697億m3，居世界第16位；1996年天然氣產(chǎn)量為196.7億m3，名列世界第21位；2011年1-2月，我國天然氣產(chǎn)量達(dá)到182億立方米；

中國天然氣的勘探和開發(fā)正逐步受到重視，2020年產(chǎn)量將達(dá)到1200億m3，2050年的產(chǎn)量有可能達(dá)到1600億m3左右。94.1.2煤資源世界煤的資源十分豐富，占世界可燃礦物資源的第一位，約為15萬億噸。中國煤炭資源主要集中在晉、陜、內(nèi)蒙及新疆地區(qū)。1995年末世界煤炭資源可采儲量為10316億噸，其中中國為1145億噸，占世界總儲量的11.1%，居世界第三位。中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)、利用和開采煤炭的國家，在西漢時(shí)期（公元前206年至公元25年）人們已開始地下采煤，并用于冶鐵。10煤類型劃分:按照成因分類法分為腐殖煤、腐泥煤和腐殖腐泥煤。按煤化程度可分為褐煤、煙煤和無煙煤。

11貧煤

長焰煤褐煤氣煤弱黏結(jié)煤肥煤焦煤瘦煤無煙煤124.1.2煤資源與組成煤（coal）是蘊(yùn)藏在地下的固態(tài)有機(jī)可燃礦物，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)、物理化學(xué)和地球化學(xué)作用和漫長地質(zhì)年代的天然煤化作用而生成的。煤的種類不同，其成分組成與質(zhì)量不同，發(fā)熱量也不相同。單位質(zhì)量燃料燃燒時(shí)放出的熱量稱為發(fā)熱量，人為規(guī)定以每kg發(fā)熱量7000千卡的煤作為標(biāo)準(zhǔn)煤，并以此標(biāo)準(zhǔn)折算耗煤量。

13煤的化學(xué)組成煤一般由有機(jī)物質(zhì)和礦物質(zhì)所組成，有機(jī)質(zhì)是煤中的主要成分，它決定煤的性質(zhì)。煤中有機(jī)質(zhì)主要由五種元素組成，以碳、氫、氧為主，總和占煤中有機(jī)質(zhì)的95%以上，其次是氮和硫。1415164.2天然氣化工172006年我國能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中煤炭、石油和天然氣合計(jì)占我國全部一次能源生產(chǎn)221056萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的92.1%，其余水電、核電、風(fēng)電合計(jì)占7.9%。源自中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)

2008年02月21日

18天然氣和煤均是重要的能源。由于中國是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染和較低的能源利用效率。天然氣目前的最大用途是用作工業(yè)加熱燃料和家用燃料。由于天然氣的熱值高、污染少，是一種清潔能源，因此在能源結(jié)構(gòu)中的比例逐年提高。19天然氣化工的主要領(lǐng)域是天然氣制合成氨和甲醇。204.2.1甲烷經(jīng)合成氣的化學(xué)轉(zhuǎn)化與系列產(chǎn)品天然氣化工利用中最主要的方法是在催化劑作用下經(jīng)高溫水蒸氣轉(zhuǎn)化或經(jīng)部分氧化制合成氣（指各種不同比例CO和H2組成的氣體混合物），然后進(jìn)一步合成甲醇、氨、尿素、汽油、柴油等液體燃料及其他化工產(chǎn)品。21水蒸氣重整制合成氣(傳統(tǒng))CH4+H2O→CO+3H2（

ΔH=227KJ/mol）強(qiáng)吸熱反應(yīng)

反應(yīng)溫度900oC，在反應(yīng)爐處要燃燒一定量的天然氣，同時(shí)，反應(yīng)過程必須使用過量的水以阻止催化劑失活。22天然氣直接部分氧化制合成氣:CH4+1/2O2→CO+2H2

（ΔH=－35.5KJ/mol）放熱反應(yīng)與傳統(tǒng)的水蒸氣重整法相比，該過程反應(yīng)速率快，反應(yīng)器體積小、效率高、能耗低，可顯著降低設(shè)備投資和生產(chǎn)成本。23由合成氣生成甲醇的反應(yīng)式如下：

天然氣經(jīng)合成氣（CO+H2）制甲醇。甲醇用途極廣，以它為基本原料，可合成汽油、柴油等液體燃料和甲酸、醋酸、甲醛、甲基叔丁基醚等一系列化工產(chǎn)品。

24由合成氣制甲酸的反應(yīng)式：CH3OH+CO→HCOOCH3HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH（水解）

其總反應(yīng)為：CO+H2O→HCOOH由合成氣經(jīng)改良費(fèi)托合成制汽油、煤油、柴油已建一定規(guī)模的工廠，合成氣直接催化轉(zhuǎn)化為低碳烯烴、乙二醇的工藝正在開發(fā)。254.2.2甲烷的直接化學(xué)轉(zhuǎn)化通過天然氣的直接化學(xué)轉(zhuǎn)化，如氧化偶聯(lián)、選擇性氧化等可制成烯烴、甲醇、二甲醚等，進(jìn)而合成液體燃料。甲烷轉(zhuǎn)化的其他方法如甲烷生物氧化、甲烷電催化氧化、甲烷芳構(gòu)化直接合成芳烴等也正在開發(fā)中。天然氣化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法不少，但是達(dá)到工業(yè)化水平并在經(jīng)濟(jì)上有競爭力的化學(xué)反應(yīng)過程并不多。26甲烷氧化偶聯(lián)制碳二烴2CH4+O2

→C2H4+2H2O2CH4+1/2O2

→C2H6+H2O為獲取高收率，人們設(shè)計(jì)采用了其他多種活化方法，例如采用等離子體技術(shù)，電場技術(shù)，激光促進(jìn)催化，膜催化，生物方法（酶催化）等，以上這些技術(shù)都是有目的的使甲烷生成CH3·自由基然后再進(jìn)一步偶聯(lián)。27甲烷直接合成含氧化合物CH4+O2

→HCHO+H2O近年來采用固體催化劑得到單程收率5-8%的甲醛。如果能將收率提高到20%或單程收率達(dá)10%，那么這個過程將具有重要意義。28甲烷直接氧化制甲醇

2CH4+O2

→2CH3OH

多種催化劑已被實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都不理想，目前最好的結(jié)果仍是無催化劑的均相反應(yīng)，俄羅斯的一位學(xué)者進(jìn)行了中試，得到60%的選擇性和4%的轉(zhuǎn)化率。29甲烷無氧脫氫芳構(gòu)化已報(bào)道的催化劑多為以Hzsm-5分子篩為載體的貴金屬（Pd，Pt等）或過渡金屬（Re，Mo等）的氧化物，其中以改進(jìn)型的Mo/Hzsm-5催化劑效果較佳。大連化物所使用該催化劑，700℃時(shí)CH4轉(zhuǎn)化率6.7%，選擇性近80%以上，即收率可達(dá)5%，這非常值得研究，是很有希望工業(yè)化的一條路線。30

合成液體燃料合成油有望部分代替原油，各國對該技術(shù)非常重視。F-T(Fischer–TropschSythesis)合成是指以合成氣為原料，在催化劑和適當(dāng)反應(yīng)條件下合成以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程。是將煤和天然氣轉(zhuǎn)化為液體燃料的核心技術(shù)。改進(jìn)催化劑，提高反應(yīng)的選擇性，增加目的產(chǎn)物的收率，一直是F-T合成研究的重點(diǎn)。314.3煤的化工利用CoalAceticAnhydrideAceticAcidItislikelyyouhaveaproductinyourhomebasedoncoalgasification.

煤

氣化凈化發(fā)電變換燃料電池氨合成合成CO2H2（CO+H2）電力電力氨、肥料H2（煉油，汽車燃料）

汽油,柴油等(F-T合成)

甲醇

低碳醇

二甲醚(DME)汽油

乙烯,烯烴(MTO)

丙烯(MTP)

甲醛乙酸等合成高分子

熱解或焦化

半焦

焦炭

焦油

碳化鈣乙炔加氫液化提質(zhì)加工汽油,柴油,化學(xué)品油,化學(xué)品,高分子半焦或焦炭PVC,POM等332012/08342012/0835

煤的化工利用主要包括三個途徑：（1）煤的干餾；（2）煤的氣化制合成氣；

（3）煤經(jīng)電石路線再分解得到乙炔，從而可得到乙炔下游系列產(chǎn)品。36

煤干餾（coalcarbonization）是指在隔絕空氣條件下加熱煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦?fàn)t氣的過程。900~1100℃為高溫干餾→焦碳、焦?fàn)t煤氣、粗苯、煤焦油700~900℃為中溫干餾500~600℃為低溫干餾→結(jié)構(gòu)疏松的半焦、低溫焦油、煤氣

4.3.1煤的干餾37煤發(fā)生焦化分解，生成氣體產(chǎn)物和固體焦：（1）焦炭，主要用于煉鐵（2）焦?fàn)t煤氣：可分離出氫氣、甲烷、乙烯等組分，用作化工原料。（3）粗笨：精制后可得到苯、甲苯、二甲苯等基本有機(jī)化工原料；（4）煤焦油：組成復(fù)雜，多為重芳烴及雜環(huán)有機(jī)化合物，是工業(yè)萘的主要來源。高溫干餾（簡稱煉焦或焦化）38將煤加熱到500~6000C下進(jìn)行干餾，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疏松的半焦、低溫焦油和煤氣等產(chǎn)物；產(chǎn)生的焦油含酚類、烷烴、環(huán)烷烴較多，芳烴較少，是人造石油的重要來源；半焦可經(jīng)氣化制成合成氣。低溫干餾39煤炭氣化，即在一定溫度、壓力條件下利用氣化劑(O2、H2O或CO2)與煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣，是對煤炭進(jìn)行化學(xué)加工的一個重要方法，是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵。煤碳?xì)饣坪铣蓺猓I(yè)上主要有固定床氣化法和沸騰床氣化法兩種。煤的干餾制取化工原料只能利用煤中一部分有機(jī)物質(zhì)，而煤的氣化則可利用煤中幾乎全部含碳、氫的物質(zhì)。煤的氣化主要包括以下反應(yīng)：碳與水蒸氣反應(yīng)、碳與二氧化碳反應(yīng)。

4.3.2煤炭氣化40主反應(yīng)：（1）碳與水蒸氣反應(yīng)：

C+H2O→CO+H2C+2H2O→CO2+2H2

（2）碳與CO2

的反應(yīng)：

CO2+C→2CO

41副反應(yīng)：（3）變換反應(yīng)：調(diào)節(jié)CO與H2比例的重要反應(yīng)

CO2+C→2COCO+H2O→CO2+H2（4）加熱反應(yīng)：為保持煤層溫度必須交替向爐內(nèi)通入水蒸氣和空氣，空氣與煤進(jìn)行燃燒反應(yīng)放出熱量，加熱煤層。

C+1/2O2

→COC+O2

→CO2

（5）上述方法制得的煤氣稱為水煤氣，其代表組成：H248.4%，CO38.5%，CO26.0%，N26.4%，CH40.5%，O20.2%。其中的CO2可通過高壓水吸收法除去，余下的主要組成H2和CO稱為合成氣。42

煤的另一具有悠久歷史的化工用途是制造電石。

電石：化學(xué)名碳化鈣，分子式CaC2。結(jié)構(gòu)式：電石于19世紀(jì)60年代首次合成。

4.3.3由煤生產(chǎn)電石43工業(yè)電石是由生石灰與焦炭或無煙煤在電爐內(nèi)于2200℃反應(yīng)而制得。

CaO+3C→CaC2+CO電石是生產(chǎn)乙炔的重要原料，將電石用水分解即可制得乙炔。

CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2

由電石生產(chǎn)乙炔耗電量大，每公斤乙炔約需耗電10KWH左右。

44電石的用途45

4.4煤化工的發(fā)展方向

煤層氣利用煤的拔頭工藝生產(chǎn)液體燃料煤的液化

煤制氫合成氣用于合成液體燃料和發(fā)電清潔能源戰(zhàn)略464.4.1煤層氣利用煤炭形成過程中，在高壓和厭氧的條件下會產(chǎn)生大量氣體，其成分主要是甲烷（占85%以上）。這些氣體吸附在煤體上，成為煤層氣，通常稱為“瓦斯”。煤層氣和天然氣一樣，是一種低含碳的清潔能源。煤層氣中的甲烷氣是一種重要的溫室氣體，其溫室氣體效應(yīng)是二氧化碳的20多倍，如不加以回收利用，大多會伴隨煤炭的開采而排放到大氣中，從而危害全球環(huán)境。20世紀(jì)80年代，美國開始試驗(yàn)煤層氣地面開采技術(shù)。實(shí)踐證明，這種技術(shù)能實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。474.4.2煤的拔頭工藝生產(chǎn)液體燃料在較年輕的煤種中具有較高的揮發(fā)性組分，一般可從中提出20%左右的氣體和液體產(chǎn)物，而其中2%為汽油，10%為柴油，15%為高熱值煤氣和化工原料，剩下的半焦仍可作固體燃料。此工藝不僅可得到可觀的液體燃料，還可得到潔凈半焦。后者用作固體燃料可進(jìn)行潔凈燃燒，有利于環(huán)境保護(hù)。煤的拔頭抽提技術(shù)正在開發(fā)，其中快速裂解和快速冷凝技術(shù)是該工藝的關(guān)鍵。484.4.3煤的液化

煤液化（coalliquefaction）是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤液化可分為直接液化和間接液化兩大類過程:直接液化采用加氫方法使煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴，所以又稱為煤的加氫液化。液化產(chǎn)物亦稱為人造石油。

直接液化是目前可使用的最有效的液化方式。在合適的條件下，液體產(chǎn)率超過70%。49間接液化

先將煤氣化，生成H2和CO合成氣，再由合成氣合成為甲醇，它是一種重要的中間產(chǎn)品，可通過進(jìn)一步的合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化成烴類燃料、含氧化合物燃料（例如低碳混合醇、二甲醚）。甲醇、低碳醇的抗爆性能優(yōu)異，可替代汽油，而二甲醚的十六烷值很高，是優(yōu)良的柴油替代品。最早進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)的是煤炭間接液化工藝是南非的Sasol間接液化工藝。50由天然氣制氫是當(dāng)前工業(yè)制氫的主要工藝之一，煤制氫是解決未來運(yùn)輸燃料供應(yīng)問題的另一個重要方向。煤制氫技術(shù)首先是將煤氣化生成合成氣，再通過水蒸氣轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將合成氣中的CO轉(zhuǎn)化為H2和CO2，最后通過分離工藝，將H2從混合氣體中分離出來。4.4.4煤制氫514.4.5合成氣用于合成液體燃料和發(fā)電合成氣、合成液體燃料的工藝與煤制氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工藝相結(jié)合。52將合成氣合成液體燃料的工藝與煤制氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工藝相結(jié)合，可以提高合成液體燃料的產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。這是由于用來合成液體燃料的合成氣的組分有一定的要求，合成甲醇的CO和H2的摩爾數(shù)之比應(yīng)為1:2。但是煤制氣工藝生成的合成氣中CO和H2的摩爾數(shù)之比只有約1:0.8。因此需要增加其他流程，才能滿足合成液體燃料的合成氣中CO和H2的合適比例。如果將合成液體燃料的工藝和煤制氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，煤制合成氣先用于合成液體燃料，滿足其合成工藝所要求的CO和H2組分，剩余未反應(yīng)的合成氣中CO居多，再進(jìn)入氣體聯(lián)合循環(huán)機(jī)組燃燒發(fā)電。這樣可以提高合成液體燃料的產(chǎn)率。534.4.6清潔能源戰(zhàn)略燃煤對空氣質(zhì)量帶來巨大壓力以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和快速增長的汽車消費(fèi)造成的空氣污染問題已經(jīng)十分嚴(yán)重。目前中國只有約三分之一的城市大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)，2003年的SO2排放量為2120萬噸，居世界第一位，中國酸雨區(qū)已約占全國面積的30%。酸沉降、光化學(xué)煙霧、細(xì)顆粒物已經(jīng)在城市密集地區(qū)構(gòu)成嚴(yán)重的區(qū)域性污染，燃煤是造成上述污染的主要原因。54溫室氣體排放不斷增加，引起國際壓力中國目前CO2排放量僅次于美國。中國遼闊的國土和延綿的海岸線意味著中國是受全球氣候變化影響最嚴(yán)重的國家之一。如更趨頻繁的旱澇災(zāi)害、淡水資源分布不均加劇、傳染病蔓延趨勢增長、海平面升高、冰川消失、稀有物種滅絕等。大氣CO2濃度的繼續(xù)升高有可能使中國地區(qū)的小麥、水稻、玉米產(chǎn)量比目前減少高達(dá)37％。預(yù)計(jì)，在2001和2025年間，中國的CO2排放量將從占西歐國家總排放量的88%上升到167%。55潔凈燃燒技術(shù)的歷史及現(xiàn)狀循環(huán)流化床燃燒技術(shù)(德國,芬蘭)流化條件(高氣速操作,8~10m/s,高攜帶率8~12kgparticle/kggas)煤氣-蒸汽聯(lián)產(chǎn)技術(shù)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)1972年，德國，固定床氣化，能耗170MW1984年，美國加州，氣流床氣化，100MW，27100小時(shí)運(yùn)行1987年，美國LGTI電廠，氣流床氣化，160MW1994年，荷蘭，氣流床氣化，253MW，凈效率43.2%。56潔凈燃燒技術(shù)的原理及特點(diǎn)流化床與循環(huán)流化床燃燒增壓流化床燃燒(PFBC)煤氣-蒸汽聯(lián)合生產(chǎn)部分氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電IGCC57IGCC發(fā)電過程氣化器冷卻器濕凈化系統(tǒng)余熱鍋爐燃燒氣燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器水蒸汽煤58煤炭的清潔利用對中國具有重要意義。通過煤炭氣化進(jìn)行電力和其它產(chǎn)品的聯(lián)產(chǎn)，是針對國情的一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)的戰(zhàn)略選擇。多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的最主要特點(diǎn)是煤的氣化和多個生產(chǎn)過程的優(yōu)化耦合，從而獲得高經(jīng)濟(jì)效益、超低污染排放、易于收集二氧化碳的優(yōu)點(diǎn)。這是當(dāng)前所知唯一可以較經(jīng)濟(jì)地控制二氧化碳排放的煤炭利用方式。最終淘汰煤的燃燒，走上超清潔的煤炭利用道路，靠更嚴(yán)格的空氣和氣候保護(hù)法規(guī)，促使市場改正不計(jì)環(huán)境損害的缺陷。594.5溫室氣體的化學(xué)利用溫室效應(yīng):太陽輻射穿過地球表面的大氣層進(jìn)入地球，一部分輻射能量會被地球所吸收，同時(shí)地球也向外輻射以紅外部分為主的能量。然而在大氣層中有一些氣體具有反射紅外輻射的特性，使地球向外輻射的部分紅外輻射受阻，結(jié)果使地球吸收的能量比向外輻射的能量多，造成地球變暖，稱為溫室效應(yīng).溫室氣體:為大氣中影響地球向外輻射的氣體。主要有CO2

、CH4

、氧化亞氮、臭氧和氟氯烴等。CO2

和CH4是兩個影響最大的人為溫室氣體。目前全球大氣中CO2濃度繼續(xù)上升，解決CO2問題刻不容緩！604.5.1CO2的收集和貯存在能源轉(zhuǎn)換過程中，從排放的尾氣中將CO2分離出來加以收集；將分離出的CO2從能源轉(zhuǎn)換場地運(yùn)送到CO2的貯存場所；將CO2注入到地下，并永久保持貯存在地下，防止它重新釋放進(jìn)入到大氣中。CO2收集和貯存包括三方面的技術(shù)：61原則上，CO2可以化學(xué)轉(zhuǎn)化為碳、醇、合成氣、低烯烴、醛、酸、醚、酯和高分子等物質(zhì)。CO2是典型的對稱三原子分子，標(biāo)準(zhǔn)生成熱很高，分子十分穩(wěn)定，要使其還原需要以給電子的形式提供大量能量。探討在低能耗或零能耗條件下將二氧化碳轉(zhuǎn)化為可重新使用的重要原料,是實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CO2的活化有生物活化、配位活化、光化學(xué)輻射活化、電化學(xué)還原活化、化學(xué)吸附活化、化學(xué)還原活化等。在金屬或金屬氧化物催化劑表面上CO2的化學(xué)吸附是最常用也是最有效的活化方式之一。4.5.2CO2

的化學(xué)利用62CO2

的化學(xué)利用途徑

CO2加氫轉(zhuǎn)化為碳材料,CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或一氧化碳

CO2轉(zhuǎn)化為甲烷

CO2與H2合成碳二烯烴或烷烴

CO2與CH4反應(yīng)生成合成氣

CO2合成含醇類或酯類含氧化合物

CH4與CO2轉(zhuǎn)化為醋酸

CO2合成碳酸二甲酯

CO2合成高分子化合物63

CO2轉(zhuǎn)化為碳材料：在1990年Nature雜志上發(fā)表了CO2與氫反應(yīng)使CO2轉(zhuǎn)化為碳材料的研究文章：

CO2+2H2→

C+2H2OCO2轉(zhuǎn)化為甲醇或一氧化碳：

CO2+3H2→CH3OH+H2OCO2+H2→CO+H2O

通過使用Cu-Zn系主體催化劑并進(jìn)行改型，可使CO2在加氫過程轉(zhuǎn)化為甲醇或一氧化碳。二氧化碳加氫還原反應(yīng)64

CO2+2

CH4→C2O6+CO+H2O2CO2+

2CH4→C2O4+2CO+2H2O選擇負(fù)載型金屬氧化物作為CH4/CO2一步合成C2烴的催化劑。采用冷等離子體活化法。采用等離子體與催化劑協(xié)同作用。CH4和CO2重整合成C2烴這是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)65二氧化碳轉(zhuǎn)化成乙醇技術(shù)日本三菱重工業(yè)公司和東京電力公司聯(lián)合開發(fā)出利用綠藻類植物將二氧化碳轉(zhuǎn)化成燃料乙醇的技術(shù)。目前的乙醇轉(zhuǎn)化率只有40%，不過三菱重工業(yè)公司已經(jīng)破譯了分泌乙醇轉(zhuǎn)換酶的遺傳基因序列，在微細(xì)藻的細(xì)胞內(nèi)注入數(shù)倍該遺傳基因序列后就能提高其轉(zhuǎn)化率。催化劑是通過一種被稱為同時(shí)沉淀的工藝將銅、鋅和鈥結(jié)合在一起而生成的，并采用鉀作為反應(yīng)堆。66以二氧化碳為羧化劑制取產(chǎn)品鄰羥基苯甲酸（水楊酸）對羥基苯甲酸、2、4-二羥基苯甲酸（雷鎖辛）2、5-二羥基苯甲酸（龍膽酸）對氨基水楊酸2-羥基-3苯甲酸（2、3酸）鄰甲基水楊酸以二氧化碳為羧化劑的主要產(chǎn)品有：67二氧化碳甲烷化加拿大科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了溫和條件下二氧化碳甲烷化反應(yīng)，收率為60%~70%，但與工業(yè)化生產(chǎn)有一定的差距。日本東北電力公司和日立公司聯(lián)合研制成功一種二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的新型催化劑，這種催化劑類似于控制汽車排放所用的催化劑，其中99%是由活性氧化鋁組成的載