第二届中国化学链会议

摘要：将工业烟气中的大量二氧化碳转化为高附加值产品被认为是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施。传统工业中的二氧化碳加氢制甲醇工艺能源利用效率不高，需采用多能互补的方式实现新能源与传统能源的深度融合。本文结合宁夏天元锰业集团有限公司300000 t/a电解金属锰技改项目联产10000 t/a二氧化碳制甲醇过程进行工艺流程模拟，采用二氧化碳直接加氢制甲醇与太阳能风能电解水制氢工艺流程。通过太阳能风能发电碱性水电解制得的氢气与来自制锰厂二氧化锰焙烧车间中提纯的CO₂经过混合进入甲醇反应器中利用Cu/Zn/Al/Zr催化剂反应合成，经过分离提纯后的甲醇进行出售，产生的水与新鲜水混合循环至电解水装置中用来制氢；并通过TRNSYS软件模拟设计了配套光伏发电系统。结果显示：优化的反应温度、压力以及空速分别为501K、50bar、5.9 m³/ kg_cath；工艺能源利用效率（23.26%）高于基准S2P工艺（11%）；年利润增长17.9620万元，且可减少温室气体排放。

二氧化碳；甲醇；光伏；工艺模拟；多能互补