近日,中国石油和化学工业联合会在北京组织召开科技成果评价会,由清华大学魏飞—张晨曦团队牵头,联合四川金象赛瑞化工股份有限公司、四川奥力奋催化材料有限公司、鄂尔多斯实验室、中清新能源科技发展(海南)有限公司共同完成的“千吨级二氧化碳加氢制可持续航空燃料技术”通过成果评价。

评价委员会一致认为“该技术成果属世界首创,整体技术处于国际领先水平”。这标志着二氧化碳加氢制可持续航空燃料已具备万吨级工业示范设计建设条件,为全球民航碳中和开辟全新技术路径、贡献中国原创解决方案。

可持续航空燃料被共认为实现航空业净零排放的主要手段。这一成果聚焦二氧化碳高值化利用与绿电绿氢就地消纳,首创二氧化碳加氢直接制可持续航空燃料的成套技术,包括尖晶石—分子筛耦合催化剂的规模化制备,以及高压加氢流化床反应器的自主设计、自主制造与稳定运行等,以高定向转化和低氢气消耗,实现了从二氧化碳一步到航煤组分的跨越,打造了从工业废气到航空动力的创新技术路径。截至目前,已获授权发明专利11件,发表论文41篇。

研究团队在四川省眉山市建成一套千吨级二氧化碳加氢制可持续航空燃料的中试装置,截至目前已累计运行超2000小时。连续72小时现场考核表明,装置实现满负荷稳定运行,并达成关键指标——二氧化碳总转化率97.37%,C₈⁺航煤组分选择性92.37%,混合芳烃选择性86.70%,甲烷选择性1.67%;二氧化碳化学单耗3.65 t/t航煤组分,氢气化学单耗为5020 Nm³/t航煤组分;产品满足GB 6537-2025《3号喷气燃料标准》全部指标。

“依据中试运行参数,每吨航油约消耗二氧化碳3.65吨、氢气0.46吨,同时消耗中压蒸汽约2.5吨、电力约1200千瓦时,通过末反应循环、低碳烃回收转化和反应梯级利用,二氧化碳综合利用率超过98%,能够有效提高碳资源利用效率与系统能效。”清华大学鄂尔多斯实验室副研究员张晨曦在会上做报告时介绍。

研究团队估算,按绿氢1.5万元/吨、二氧化碳300元/吨、电价0.25元/千瓦时、蒸汽200元/吨计,每吨航煤成本约8800元/吨。以绿色航空燃料含税价1.61万元/吨计,10万吨/年的装置静态投资回收期约2.5年。

二氧化碳加氢制可持续航空燃料技术以二氧化碳作为碳源耦合绿氢,原料供给不存在刚性上限,可满足全球各国可持续航空燃料强制掺混政策带来的市场增量缺口。作为独特的全组分可持续航空燃料方案,其无疑打开了二氧化碳加氢制可持续航空燃料过程的新赛道。为此,评价委员会建

议“加快万吨级产业化示范装置建设”。

千吨级二氧化碳加氢制可持续航空燃料中试装置