讲座题目：双碳背景下的化工与碳纳米材料

主讲人：魏飞

清华大学教授，教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者

时间：2024年4月19日（周五）15：00

地点：会议中心学术报告厅

摘要：

双碳背景下怎样利用清洁能源进行煤化工的清洁化是一项重要的任务。以化工行业为例，我国主要为传统石化油气和基础化工类企业，而精细化工和新材料多元化工企业占比远低于欧美。在化工产品中，合成氨和甲醇等化工初级产品占比较高。这些初级产品碳排放高，使得我国单位GDP能耗比发达国家高三倍以上。我国应努力提高化工产品附加值。CCUS与新能源耦合是实现碳中和目标的重要技术保障。将可再生能源/绿电转化为高端液体燃料等化工新材料，过程中需要以碳为核心的化工过程的辅助，从而实现了二氧化碳的捕集与利用。因此，开发化工新材料对于双碳目标的实现也具有重要的推动作用。

我国的可再生能源已处于全球领先地位，接下来的核心问题不是降低成本而是提高产品的附加值。通过可再生能源制氢是提高附加值的一条途径。但风能和光伏制氢效率较低，光热制氢效率高，但工程化基础弱。因此，没有工程化高效率、低排放的制氢技术是无法解决双碳的核心问题。通过可再生能源制高端产品—航空煤油是提高附加值的另一条路径。欧洲目前1/4的碳排放来自航空工业，通过可再生能源合成绿色航煤也能够极大程度地降低二氧化碳排放。利用CO2加绿氢制取芳烃反应相对温和且可以自发进行，与生物质制气相结合即可得到高质量的生物航煤。因此，二氧化碳加氢制芳烃（CO2A）及绿色航煤是双碳目标下行业应关注的热点方向。本报告结合ZSM-5及SAPO-18/34进行甲醇制丙烯、芳烃过程及二氧化碳加氢制芳烃过程，并利用球差电镜方法对该过程中的反应、失活及传递过程进行了深入分析。

本报告结合化工双碳背景对二氧化碳加氢制航煤、化学品及碳纳米管材料等双碳背景下的化工与新材料工艺与工程进展进行相关的分析。

主讲人简介

 清华大学化学工程系教授，系学术委员会主任，绿色反应工程与工艺北京市重点实验室主任。中国颗粒学会副理事长。1984毕业于石油大学炼制系有机化工专业，1990年获石油大学有机化工博士学位。在Science、Nature等杂志发表论文600余篇，SCI他引6万余次，是科睿唯安近八年材料领域高被引科学家之一。获教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金等。

成功实现了千吨级碳纳米管在锂离子电池中的规模应用，完成了下行床原油制化学品、高速湍动床甲醇制丙烯、芳烃、苯胺、氯乙烯、丙烯腈、间苯二腈等30台新概念反应器产业化，研究成果获国家科技进步二等奖、教育部自然科学、技术发明一等奖。