堅(jiān)持不懈，實(shí)現(xiàn)世界首次甲醇制烯烴技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

——記中國工程院新科院士劉中民

記者劉萬生 通訊員賀莎莎 12月8日，獲悉中科院大連化物所劉中民研究員，因其在應(yīng)用催化領(lǐng)域，尤其是甲醇制烯烴技術(shù)方面取得的杰出成就，被評為2015年中國工程院院士喜訊。

烯烴，聽起來似乎有些陌生的名字，但說起輪胎，礦泉水瓶，各種塑料制品，薄膜，管材，電線電纜，您還會(huì)覺得陌生嗎？是的，烯烴就是這么廣泛的應(yīng)用于我們的生活中，不可或缺，而傳統(tǒng)的烯烴生產(chǎn)技術(shù)強(qiáng)烈地依賴于石油資源，我國石油資源匱乏，煤炭儲(chǔ)量相對豐富，石油對外依存度超過50%，每年加工五億噸原油，也只能滿足一半的烯烴需求。煤炭作為石油的替代品生產(chǎn)大宗化工原料烯烴產(chǎn)品的技術(shù)逐漸被科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界所關(guān)注，可是用煤炭制備烯烴的關(guān)鍵核心技術(shù)——甲醇制烯烴，卻一直沒有被突破。為了實(shí)現(xiàn)甲醇制烯烴的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱大連化物所）的四代科研人員經(jīng)過近30年的努力，最終取得了令世人矚目的成績。

1991年，在新一代甲醇制烯烴催化劑項(xiàng)目起步期，面對研發(fā)條件差、人力不足、研發(fā)資金短缺的重重困難下，剛剛博士畢業(yè)不久的劉中民還是勇敢的接下了這個(gè)艱巨的任務(wù)。1995年，他與團(tuán)隊(duì)完成“合成氣經(jīng)由二甲醚制取烯烴工藝”技術(shù)年產(chǎn)60噸烯烴的中試試驗(yàn)。但始料未及的是，國際油價(jià)大幅下跌，煤制烯烴技術(shù)沒有經(jīng)濟(jì)賬可算，他們的技術(shù)方案甚至成了部分被訪企業(yè)的“笑話”。企業(yè)沒有人愿意投入，國家層面也沒有得到支持，團(tuán)隊(duì)遇到了前所未有的困難，劉中民笑談“窮的只剩下精神”。1998年，時(shí)任中科院院長的路甬祥到大連化物所視察，劉中民將一份沉甸甸的報(bào)告交到了院長手中，路院長對甲醇制烯烴項(xiàng)目特別關(guān)心，中科院特批了100萬元科研經(jīng)費(fèi)支持，這簡直就是雪中送炭！靠著這筆“救命錢”，劉中民團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步深入研究了甲醇制烯烴過程的反應(yīng)機(jī)理，并在基礎(chǔ)研究成果的指導(dǎo)下不斷完善技術(shù)工藝條件。

2004年，隨著國際油價(jià)回暖，劉中民團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)完善的甲醇制取烯烴技術(shù)迎來了新的生機(jī)。2004年4月28日，時(shí)任陜西省省長的賈治邦、常務(wù)副省長陳德銘等領(lǐng)導(dǎo)共商科技興陜大計(jì)。會(huì)上，陜西省政府經(jīng)濟(jì)顧問李毓強(qiáng)教授鄭重向省政府推薦：“中科院大連化物所的甲醇制烯烴項(xiàng)目處于世界科技前沿，項(xiàng)目仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，需要進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。”“如果陜西幫助他們完成工業(yè)試驗(yàn)，即可建大型的工業(yè)生產(chǎn)裝置。陜北這么多優(yōu)質(zhì)煤要轉(zhuǎn)化，提高附加值，目前最好的出路就要靠甲醇制烯烴。”陜西省對此項(xiàng)目高度重視，專門成立了陜西新興煤化工科技公司（現(xiàn)新興能源科技有限公司），與大連化物所和中石化洛陽工程有限公司三方合作，共同進(jìn)行世界首次萬噸級甲醇制烯烴工業(yè)性試驗(yàn)。

那段日子劉中民研究員永遠(yuǎn)難忘，每天晚上都睡不踏實(shí)，有點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)都會(huì)讓他驚醒，生怕出現(xiàn)安全問題，700多個(gè)日夜操勞，終于在2006年5月得到回報(bào)，世界首次萬噸級甲醇制烯烴（工藝名：DMTO）工業(yè)化試驗(yàn)宣告成功！甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)到75噸/天，而當(dāng)時(shí)國外類似的裝置達(dá)不到1噸/天。隨后，此技術(shù)通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家鑒定，鑒定意見認(rèn)為該技術(shù)“裝置規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平”。

2006年12月，神華集團(tuán)投資的包頭煤制烯烴項(xiàng)目獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)，裝置規(guī)模為每年180萬噸甲醇生產(chǎn)60萬噸烯烴，他們放棄了最初選定的國外未經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)驗(yàn)證的甲醇制烯烴技術(shù)，而是選用了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的DMTO技術(shù)。2010年8月8日，神華包頭DMTO工業(yè)裝置投料試車一次成功，這是世界上首套大型甲醇制烯烴工業(yè)裝置的成功！標(biāo)志著我國率先實(shí)現(xiàn)了甲醇制烯烴的核心技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用零的突破。

劉中民充分認(rèn)識到煤制烯烴是具有戰(zhàn)略意義的長期項(xiàng)目，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)甲醇制烯烴第二代技術(shù)（DMTO-II）的研發(fā)。2010年5月與合作企業(yè)完成工業(yè)性試驗(yàn)，烯烴產(chǎn)率比一代技術(shù)提高10%以上，熱量利用更加合理，大幅度降低了烯烴生產(chǎn)的原料成本，該技術(shù)被評為2010年中國十大科技進(jìn)展。蒲城清潔能源化工有限公司采用DMTO-II技術(shù)建設(shè)成67萬噸/年煤制烯烴項(xiàng)目，于2015年2月全流程打通。

DMTO系列技術(shù)已經(jīng)累計(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)許可20套工業(yè)化裝置，技術(shù)許可合同額近20億，對應(yīng)烯烴產(chǎn)能1126萬噸/年，預(yù)計(jì)拉動(dòng)投資2500億元，全部投產(chǎn)后新增產(chǎn)值約1500億元，實(shí)現(xiàn)新增就業(yè)約17000人。目前，已經(jīng)投產(chǎn)了8套工業(yè)裝置，烯烴產(chǎn)能合計(jì)達(dá)460萬噸/年，新增產(chǎn)值約500億元/年，利稅超過100億元。

基于以上杰出成績，2014年，甲醇制取低碳烯烴（DMTO）技術(shù)喜獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，習(xí)近平總書記親自為獲獎(jiǎng)代表劉中民頒獎(jiǎng)，這是對甲醇制烯烴（DMTO）技術(shù)的最高褒獎(jiǎng)。

劉中民研究員還開發(fā)了其他多項(xiàng)催化新技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。他負(fù)責(zé)開發(fā)的液相中壓丙烯直接水合制異丙醇技術(shù)，丙烯單程轉(zhuǎn)化率比氣相法提高十倍以上，應(yīng)用于山東東營�？菩略椿�工有限公司的3萬噸/年裝置，2005年11月投產(chǎn)。浙江新化化工股份有限公司的5萬噸/年裝置也采用此技術(shù)，于2012年12月投產(chǎn)；丁烯與醋酸制醋酸仲丁酯技術(shù)采用專用催化劑和多段進(jìn)料新工藝，用于南京百潤化工有限公司5萬噸/年裝置，于2011年1月投產(chǎn)；甲醇制二甲醚技術(shù)應(yīng)用于河北中捷石化集團(tuán)公司10萬噸/年裝置及潮州市華新能源有限公司20萬噸/年裝置，分別于2007年5月和2013年3月投產(chǎn)；甲苯甲醇制對二甲苯（PX）聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)，2012年10月進(jìn)行成果鑒定，鑒定結(jié)果“達(dá)到國際領(lǐng)先水平“，目前正用于中海油惠州PX擴(kuò)能改造；二甲醚制乙醇技術(shù)正在延長石油公司建設(shè)10萬噸/年示范裝置。

劉中民培養(yǎng)畢業(yè)博士研究生36名，碩士研究生4名，發(fā)表了研究論文262篇，出版學(xué)術(shù)專著一部，申請國內(nèi)發(fā)明專利234件，國外發(fā)明專利109件