嵌入环氧乙烷制造中的经济可行 CO2 电还原
化学物理
2021-02-17 v1
摘要
将 CO2 电化学转化（CO2R）为燃料与化学品，在可再生发电大幅扩张的情景下，既可减少 CO2 排放，又能实现清洁制造。然而，大规模工艺部署目前受限于不利的工艺经济性，其源于获取纯 CO2 的显著上游与下游成本、反应产物分离以及增加的物流投入。我们发现了一种经济可行地回收废弃 CO2 的方法以应对这些挑战。我们的方法基于将 CO2R 单元整合进现有制造工艺：环氧乙烷（EO）生产，其副产物为 CO2。标准 EO 工艺从气流中分离废弃 CO2，因此用于电还原的底物在 EO 工厂可免费获得。CO2 可转化为富乙烯流并现场回收至以乙烯为原料的 EO 反应器，同时阳极产物（氧气）也可同时用于 EO 生产反应而增值。若由可再生电力驱动，该工艺将显著（约 80%）降低 EO 制造工厂的 CO2 排放。敏感性分析表明，该回收方法在短期内可具经济可行性，且在碳税较高和/或可获得低成本电力源的地区，其投资回收期可低至 1-2 年。
引用
@article{arxiv.2012.03198,
title = {Economically viable CO2 electroreduction embedded within ethylene oxide manufacturing},
author = {Magda H. Barecka and Joel W. Ager and Alexei A. Lapkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03198},
year = {2021}
}