近日，课题组2023级博士研究生王雷同学在能源化工系统评价领域取得新研究进展相关研究成果以“Sustainable light olefins synthesis via CO₂ hydrogenation: Comparative exergetic,exergoeconomic,and exergoenvironmental analyses”为题在线发表在《Journal of Environmental Chemical Engineering》期刊（IF = 7.4）。

CO₂加氢制烯烃（CO₂-to-olefin, CTO）技术已经成为制备绿色烯烃和减少温室气体排放的重要解决方案。但是，当前的研究大多集中在高性能催化剂的开发上，针对工艺设计和性能评价方面的研究相对较少。因此，本研究针对三种不同的CTO工艺（甲醇中间体路线、直接和间接费托路线）进行了详细的火用系列分析。通过火用分析、火用经济、火用环境分析量化系统火用损、经济成本和环境影响，从系统层面比较不同工艺的技术、经济、环境性能，并从设备层面分析经济成本和环境影响的组成和来源，进而提出优化意见。

结果表明，直接费托路线的火用效率最高，为68.65%，而间接费托路线和甲醇中间体路线则分别具备最低的单位产品火用经济成本和火用环境影响，分别为0.147$/kWh和38.55mPts/kWh。设备层面，换热器、反应器和用于甲醇脱水、C1和C3分离的精馏塔最具优化潜力，可优先通过热力学性能优化来降低火用损，从而达到提升技术、经济、环境性能的目的。

总而言之，本研究为CTO系统的热力学不可逆性、经济可行性和环境可持续性能优化提供了参考，有助于推动未来绿色烯烃的可持续生产。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.113113