近日，课题组2022级博士研究生张磊玉同学在CO₂高效利用领域取得新研究成果以“Revealing the critical impact of CO₂/(CO₂+CO) ratio in different gas-to-methanol processes: Plant-wide modeling and scenario analyses”为题在线发表在《Energy》期刊（IF=9.4）。

在碳减排和碳中和背景下，天然气制甲醇（GTM）工艺已成为可持续生产甲醇的关键路径。天然气重整制得的中间体合成气的CO₂/(CO+CO₂)比例对反应性能及工艺性能具有决定性影响，但学术界和工业界对其最佳比值尚未达成共识，为现有GTM工艺的优化带来挑战。

本研究通过反应器层面的动力学研究与系统层面的技术经济分析，定量考察了CO₂/(CO+CO₂)比例在0.2-0.6范围内不同工艺方案的可行性、可持续性与经济效益。本工作创新性提出三种方案：采用蒸汽重整的现行方案、CO₂/蒸汽混合重整的过渡方案，以及CO₂/O₂混合重整的未来方案。动力学研究表明，较高CO₂/(CO+CO₂)比例可抑制副产物二甲醚生成。技术经济分析表明，适当的CO₂/(CO+CO₂)比例（0.3）在能量效率、?效率、碳减排及成本方面更具综合优势。本研究深入揭示了CO₂/(CO₂+CO)比例在GTM工艺中的作用机制，为工艺优化提供了科学依据。