大連化物所開(kāi)發(fā)的非貴金屬燃燒催化劑在煤層氣治理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)示范應(yīng)用

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所節(jié)能與環(huán)境研究部能源環(huán)境工程研究中心(DNL0901組群)王勝研究員團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新一代非貴金屬整體結(jié)構(gòu)燃燒催化劑，并實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。該催化劑分別在山西1000Nm3/h通風(fēng)瓦斯催化氧化工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)裝置和貴州10000 Nm3/h含氧煤層氣催化脫氧工業(yè)裝置上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際工況下，催化劑甲烷氧化起燃溫度低于300 oC；在400至420oC、氣體空速10000h-1的條件下，甲烷或氧氣轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在90%以上，已完成連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行1100小時(shí)。提高溫度可實(shí)現(xiàn)甲烷或氧氣完全轉(zhuǎn)化，其催化性能可媲美傳統(tǒng)貴金屬催化劑，并在抗中毒、低溫穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。
 

　　非貴金屬燃燒催化劑的開(kāi)發(fā)突破了催化燃燒技術(shù)對(duì)貴金屬資源的依賴，降低了催化劑成本，提升了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該催化劑在含硫、水蒸氣等復(fù)雜工業(yè)氣氛下仍具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗中毒性能，展現(xiàn)出良好的工業(yè)適應(yīng)能力。同時(shí)，該催化劑對(duì)于乙烷、丙烷及其他揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的催化燃燒也表現(xiàn)出較好的催化氧化活性和水熱穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
 

　　催化燃燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)含一氧化碳(CO)、VOCs及甲烷廢氣超低排放，以及瓦斯、天然氣等燃料高效利用的重要技術(shù)途徑之一。我所能源環(huán)境工程研究中心始終堅(jiān)持基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)并重，圍繞催化劑表界面精準(zhǔn)調(diào)控，構(gòu)建了多尺度活性位點(diǎn)設(shè)計(jì)與調(diào)控方法，實(shí)現(xiàn)了活性位點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)、幾何構(gòu)型及金屬—載體相互作用的協(xié)同優(yōu)化，提升了催化劑的本征活性及耐水、耐硫穩(wěn)定性。團(tuán)隊(duì)在CO協(xié)同凈化(ACS Catal.，2024)、VOCs催化氧化(J. Catal.，2022)及甲烷催化氧化(Chem. Eng. J.，2020；Environ. Sci. Technol., 2025；Appl. Catal. B: Environ., 2026)等方面取得了一系列研究成果。基于上述研究成果開(kāi)發(fā)的貴金屬燃燒催化劑已應(yīng)用于數(shù)十套CO和VOCs催化凈化工業(yè)裝置，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用的有效貫通。
 

　　該非貴金屬燃燒催化劑的工業(yè)示范驗(yàn)證了其在真實(shí)工況下的可靠性，展示了其在降低成本、節(jié)約戰(zhàn)略資源和減少污染物排放等方面的價(jià)值。未來(lái)，該非貴金屬催化劑有望為甲烷及VOCs催化燃燒領(lǐng)域提供新的技術(shù)路線，推動(dòng)低成本、高可靠性催化燃燒技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用。
 

　　以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、榆林中科潔凈能源創(chuàng)新研究院等項(xiàng)目的支持。(文/圖 宗緒鵬、劉金剛)
 

　　引用：我所開(kāi)發(fā)的非貴金屬燃燒催化劑在煤層氣治理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)示范應(yīng)用 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 【引用時(shí)間：2026年8月13日】