乙烯和丙烯是化學(xué)工業(yè)的基石，其主要原料是石油。我國(guó)是一個(gè)富煤少油的國(guó)家，能否以煤炭為原料生產(chǎn)乙烯和丙烯？17年來(lái)，中國(guó)石化上海石油化工研究院從實(shí)驗(yàn)室探索到工業(yè)化應(yīng)用，牽頭完成了“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”。這一項(xiàng)目今天上午獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。掌握了這套國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，能使我國(guó)有效減少對(duì)石油資源的依賴(lài)，對(duì)能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。

    抓住偶然發(fā)現(xiàn)創(chuàng)制催化劑

    我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量排名世界第四，石油則高度依賴(lài)進(jìn)口，所以亟需發(fā)展煤化工技術(shù)。將煤炭制成甲醇，再制成聚烯烴，在這條化工產(chǎn)業(yè)鏈上，“將甲醇制成烯烴”是非常重要的環(huán)節(jié)。

    2000年，在做博士生課題、如今是中國(guó)石化上海石油化工研究院教授級(jí)高工的劉紅星，開(kāi)始了甲醇制烯烴的反應(yīng)工藝工程動(dòng)力學(xué)研究。高選擇性的催化劑，是實(shí)現(xiàn)高效甲醇制烯烴的關(guān)鍵要素之一。在實(shí)驗(yàn)室里，劉紅星偶然發(fā)現(xiàn)，一種納米催化材料的效果特別好。這是什么原因？他沒(méi)有放過(guò)這個(gè)“偶然”，而是深入分析這種材料的合成參數(shù)，探究其性能優(yōu)良的原因。此后，他又做了包含上千個(gè)參數(shù)的一系列合成研究，希望優(yōu)中選優(yōu)。功夫不負(fù)有心人，劉紅星和同事最終創(chuàng)制了擴(kuò)散性能優(yōu)異的納米片晶SAPO-34分子篩，開(kāi)發(fā)出高效流化床催化劑。

    中國(guó)石化上海石油化工研究院院長(zhǎng)楊為民介紹，該院采取“門(mén)徑式管理”模式，實(shí)驗(yàn)室研究、模試研究、中試研究……科技創(chuàng)新的每一個(gè)階段都有嚴(yán)格的評(píng)估門(mén)徑和相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。課題組通過(guò)一道門(mén)徑關(guān)卡，才能向下一階段進(jìn)軍。

   “世界首創(chuàng)”經(jīng)濟(jì)效益顯著

    2007年，已通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究、模試研究門(mén)徑的研究成果，迎來(lái)了一個(gè)機(jī)遇。中國(guó)石化為減少我國(guó)石油進(jìn)口依賴(lài)，決定發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)甲醇制烯烴技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)非常嚴(yán)格的專(zhuān)家評(píng)審后，燕山石化3.6萬(wàn)噸/年全流程工業(yè)試驗(yàn)裝置開(kāi)建，中試研究啟動(dòng)。完成中試研究后，國(guó)內(nèi)知名專(zhuān)家給出的鑒定意見(jiàn)是：乙烯和丙烯的平均選擇性、甲醇轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)“處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。

    隨著產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破，工業(yè)應(yīng)用水到渠成。2011年，中原石化60萬(wàn)噸/年裝置建成并穩(wěn)定運(yùn)行。2016年，全球最大的甲醇制烯烴工廠(chǎng)——中天合創(chuàng)360萬(wàn)噸/年裝置在內(nèi)蒙古建成投產(chǎn)，迄今新增產(chǎn)值59.4億元、新增利潤(rùn)13.0億元。實(shí)踐表明，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)、運(yùn)行的高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)大型工業(yè)裝置是“世界首創(chuàng)”，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

    這一項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，或許對(duì)上�？萍紕�(chuàng)新中心建設(shè)也有啟示。楊為民表示，上海在化工技術(shù)研發(fā)方面有很強(qiáng)的實(shí)力，中國(guó)石化上海石油化工研究院、華東理工大學(xué)、上�；�工研究院等單位都有很多創(chuàng)新成果，所以科創(chuàng)中心建設(shè)可覆蓋化工創(chuàng)新領(lǐng)域。雖然上海不可能大力發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)，但可以成為具有全球影響力的化工創(chuàng)新中心，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)外省市和國(guó)外化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。