二氧化碳加氢制SAF技术取得突破

[中国石化新闻网 2026-09-15] 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。建议加快万吨级产业化示范装置建设。

清华大学化学工程系教授、绿色反应工程与工艺北京市重点实验室主任魏飞认为，在可预见的未来，具备高能量密度的液态燃料，依旧是全球范围内使用便捷、安全性高的长时、大容量储能与运输介质。二氧化碳加氢制SAF技术的发展愿景，是依托可再生能源制取绿色氢气，把捕集得到的二氧化碳转化为光烃燃料，建立可直接落地应用的绿色航煤、船用燃料全新发展范式，实现从煤炭、石油、天然气等化石能源向风能、太阳能、水能、绿色氢气等绿色能源的转型。

但是，传统二氧化碳制航煤工艺存在三重技术枷锁，很难实现商业化落地。

第一是热力学枷锁。二氧化碳分子化学性质十分稳定，化学键强度高，活化该分子需要输入大量能量；产物组分分布宽泛，航煤目标组分碳八至碳十六理论收率上限仅为40%~45%。

第二是动力学枷锁。催化剂容易出现中毒现象，二氧化碳吸附作用过强，催化剂表面极易产生积炭，造成催化剂失活；整套反应网络复杂，副反应路径繁多，很难精准调控产物选择性。

第三是经济性枷锁。工艺步骤繁多，多步反应伴随多次相变与换热操作，带来巨大能量损失；工艺复杂直接推高综合能耗与生产制造成本。传统工艺可持续航空燃料收率仅55.4%。

清华大学团队提出纳米迷你化工厂解决方案，核心思路由对抗物理限制转向利用物理规律，将传统多单元操作的化工厂，在纳米尺度下集成在单个催化剂颗粒内部，重构化工过程内在逻辑，通过空间解耦打破动力学枷锁，通过智慧分流打破热力学枷锁，通过动能耦合打破经济性枷锁。

清华大学团队研发的二氧化碳加氢制SAF技术，属于一步或者两段式加氢直接制备全组分可持续航空燃料的短流程电制燃料路线。从能效看，费托合成工艺能效为49%；甲醇制航煤路线能效为55.4%；二氧化碳加氢制SAF技术能效达到70%，接近热力学理论上限。

该成果在四川眉山市建成了千吨级二氧化碳加氢制可持续航空燃料中试装置，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，二氧化碳总转化率97.37%，碳八+航煤组分选择性92.37%，混合芳烃选择性86.7%，甲烷选择性1.67%；二氧化碳化学单耗3.65吨/吨航煤组分，氢气化学单耗为5020标准立方米/吨航煤组分。产品满足GB 6537-2025《3号喷气燃料标准》指标。