前言：今天要分享的内容是关于二氧化碳加氢制甲醇的，近年来对二氧化碳进行利用的新闻层出不穷，二氧化碳加氢制甲醇目前已经迎来了产业化的重要拐点。本篇就和各位乡亲介绍一下这一行业的基本情况。
本篇目录
1.事件背景
2.认识二氧化碳加氢制甲醇
3.行业现状
4.行业前景
5.相关上市公司
一，事件背景
近日，相关部门发布通知，要求各地区提供二氧化碳捕集利用与封存项目情况，科学评估CCUS技术和项目现状，有力有序组织后续重大工程，我国减碳工作也将有条不紊地继续推进。而在江苏泰州电厂，国内规模最大的二氧化碳捕集项目即将开工建设。据央视报道，该项目规模达到了50万吨，二氧化碳捕集之后将广泛应用到油田驱油和化工等领域。碳捕集是减少碳排放的重要方式之一，对碳捕集的关注表明了对减少碳排放的重视，其他可减少碳排放的措施同样迎来了各方面的关注。
二，认识二氧化碳加氢制甲醇
二氧化碳加氢制甲醇就是以氢气和二氧化碳为原料反应制备甲醇。甲醇分子结构简单，利用二氧化碳制备甲醇，过程也较为容易实现，因此甲醇是从CO2还原获得的理想产物之一。通过二氧化碳制备甲醇，可以依托现有的C1化工体系来实现化工品的绿色制造，因此甲醇有望成为CO2资源化利用的重要的方向。
甲醇是一种基本的有机化工原料，用途十分广泛。甲醇可以用于合成纤维、甲醛、塑料、医药、农药、染料、合成蛋白质等化工产品。甲醇还可以用作直接甲醇燃料电池(DMFC)和改进的柴油发动机的液体燃料。甲醇还可以通过裂解释放出氢气，从而成为氢气储运的载体。
三，行业现状
1.二氧化碳加氢制甲醇反应技术已逐步成熟
二氧化碳的电催化反应制甲醇尚面临许多困难，二氧化碳加氢制甲醇反应技术已逐步成熟。目前研究的较多的CO2制甲醇的技术路线分为：1）二氧化碳电催化还原制甲醇；2）二氧化碳加氢制甲醇。
其中，CO2电还原制甲醇工业化尚存一些关键性挑战，相比之下CO2加氢耦合H2O电解制甲醇被证明是最具可实施性和规模化的路线，CO2电催化制备甲醇面临问题主要有三点：
1）CO2电还原反应条件比较苛刻，需要非常高的能量和极高活性的催化剂；
2）因为反应能量较高，容易引发副反应和分解反应，转化率不高；
3）目前二氧化碳还原反应还没有找到稳定性较高的催化剂。
2.二氧化碳加氢制甲醇核心是使用绿氢
从反应原理可以看到二氧化碳加氢制甲醇相比于传统的合成气制甲醇需要多消耗一分子的氢气。世界能源理事会将氢气分为三类：通过化石能源制备的“灰氢”、通过化石原料制备同时使用碳捕集碳封存技术制备的“蓝氢”、使用可再生能源制备的“绿氢”。其中灰氢的制备伴随着二氧化碳的排放；蓝氢的制备虽引入低碳技术，但无法彻底避免二氧化碳的排放；只有绿氢才是真正实现零排放的制氢方式。不同制氢方式产生的碳排放量不同，若要实现真正的减碳，在二氧化碳加氢过程中应当使用绿氢。
四，行业前景
1.二氧化碳加氢制甲醇成本下降，若考虑碳税，则经济性将凸显
1）不考虑碳税情况下，技术进步推动二氧化碳加氢制甲醇成本与煤制甲醇差距快速缩小。
中国由于“富煤、缺油、少气”的资源现状，因此多采用煤为原料生产甲醇。在煤价800元/吨时，煤制甲醇的成本约为1953元/吨；在对氢气价格、二氧化碳价格及制造费用进行合理假设后，可以算得二氧化碳加氢制甲醇的成本，在电费价格为0.07元/度时，为1953元/吨，与煤价800元/吨时的煤制甲醇成本相当。
因此在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+绿氢制甲醇，对应的氢气成本需要降至7.01元/kg，电解水电价下降至0.07元/度。而根据宝丰能源公告显示，其已建成的光伏发电及电解水制氢示范项目，氢气综合成本可以控制在1.34元/ Nm3。而在宝丰能源计划新建的光伏制氢项目的经济可行性分析中，每方氢气的成本可控制在0.7元/ Nm3 ，接近0.63元/ Nm3 ，表明随着光伏发电成本的下降，二氧化碳和绿氢结合制甲醇的成本与煤制甲醇快速缩小。
2）考虑碳排放成本，二氧化碳加氢制甲醇相比煤制甲醇经济性逐渐显现
目前国内尚未开始征收碳税，但是中国目前已经开始试点交易碳排放配额。目前煤制甲醇过程中，生产一吨甲醇的CO2总排放量为3.85t；而二氧化碳和绿氢结合制甲醇，不仅不产生工艺排碳，反而会消耗CO2作为原料，实现每生产一吨甲醇减排CO2至少1.375吨。
按照2021年12月10日全国碳市场碳排放配额（CEA）收盘价42.69元/吨计算，则减排的CO2价值147元。国际货币基金组织预测，为实现2030年2℃的控温目标，每吨二氧化碳定价应在75美元左右，若按此计算，则二氧化碳和绿氢结合制甲醇相比煤制甲醇所减排的CO2价值可高达1677元，那么长期来看二氧化碳和绿氢结合制甲醇的优势将越来越明显。
2.终端治理是实现碳中和必由之路，二氧化碳制甲醇未来可期
化工实现碳中主要有三种方式，一是源头治理—减少高碳化石能源的使用, 开发可再生能源；二是过程治理—生产与消费中实施节能措施（离子膜法、绿氨技术）；三是终端治理—CO2捕集、储存和加以利用（CO2资源化利用）。其中，终端治理是实现碳中和必由之路。
CCUS指将CO2从工业排放源中分离后或直接加以利用或封存，以实现CO2减排的工业过程。CCUS 是目前唯一能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术，未来有广阔的发展空间。近年来，我国CCUS各环节技术均取得了显著进展，目前正在加快CCUS在碳循环经济等领域的应用，为绿氢、可再生能源电解水制氢等创造更多碳循环应用场景。未来随着CCUS技术全面进步，绿氢与二氧化碳结合制甲醇，将有着十分广阔的空间。
五，相关上市公司
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后记
以上是我「碳中和专题系列」的第39篇，目前进度如下：
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