近日,大連化物所所與陜西延長石油(集團)有限責任公司(以下簡稱“延長石油集團”)合作,在陜西榆林進行了煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴技術的工業(yè)中試試驗,取得圓滿成功,催化劑性能和反應過程的多項重要參數(shù)超過設計指標,總體性能優(yōu)于實驗室水平。
該技術基于該所包信和院士和潘秀蓮研究員領導的團隊取得的“合成氣轉化高選擇性制低碳烯烴”OX-ZEO原創(chuàng)性基礎研究成果(2016年發(fā)表于美國《科學》雜志,當年被評為中國科學十大進展),試驗開車一次成功,實現(xiàn)CO單程轉化率超過50%,低碳烯烴(乙烯、丙烯和丁烯)選擇性優(yōu)于75%,是世界上首套基于該項創(chuàng)新成果的工業(yè)中試裝置。本次試驗的成功,進一步驗證了該技術路線的先進性和可行性,加快了該技術的產業(yè)化進程,將為我國進一步擺脫對原油進口的依賴,實現(xiàn)煤炭清潔利用提供一條全新的技術路線。
OX-ZEO從原理上顛覆了90多年來煤化工一直沿襲的由德國科學家于上世紀20年代發(fā)明的費托合成路線,創(chuàng)造性地采用復合氧化物和分子篩耦合的催化新策略,創(chuàng)制新型復合催化劑,實現(xiàn)煤經(jīng)合成氣(CO和H2混合氣體)直接制備轉化制低碳烯烴等高值化學品的新路線。該成果摒棄了傳統(tǒng)的高水耗和高能耗的水煤氣變換制氫過程以及中間產物(如甲醇和二甲醚等)轉化工藝,從原理上開創(chuàng)了一條低耗水(反應中沒有水循環(huán),不排放廢水)進行煤經(jīng)合成氣一步轉化的新途徑,初步回應了李克強總理“能不能不用水或少用水進行煤化工”的關切。這項成果被同行譽為“煤轉化領域里程碑式的重大突破”,《科學》雜志同期刊發(fā)了以“令人驚奇的選擇性”(Surprised by Selectivity)為題的專家評述文章,認為該過程未來在工業(yè)上將具有巨大的競爭力。
OX-ZEO在2016年首次報道后,包信和和潘秀蓮領導的團隊立即與劉中民院士領導的應用開發(fā)團隊進行合作,優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合,大力推動該技術的應用研究,并積極與延長石油集團合作,實現(xiàn)高端架構、產研融合。三年來,合作各方聚焦本領域世界科技前沿,緊扣國民經(jīng)濟發(fā)展的重大需求,通力合作、奮力拼搏,攻克一道道技術難關、克服一個個實際困難,成功走出了一條從實驗室基礎研究成果到工業(yè)化開發(fā)的創(chuàng)新引領、協(xié)同攻關之路,為我國科技成果的轉化應用示范了一條有效新途徑。
9月19日,中國科學院在該所舉行“煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴”技術工業(yè)試驗成果發(fā)布會。會議由中國科學院科學傳播局局長周德進主持。包括新華社、經(jīng)濟日報、科技日報、中央廣播電視總臺央廣、中國科學報、中國化工報、環(huán)球財經(jīng)、中國能源報、遼寧電視臺、遼寧日報、陜西日報、陜西電視臺、大連日報、大連電視臺、延長石油報等15家媒體記者出席了會議。
會上,包信和詳細介紹了OX-ZEO基礎研究成果,并講述了與劉中民團隊攜手合作推進實驗室成果向產業(yè)化發(fā)展,以及與延長石油集團進一步合作進行工業(yè)化開發(fā)的歷程。延長石油集團董事長、黨委書記楊悅詳細回顧了與我所的合作歷史,并表示將持續(xù)強化與我所的戰(zhàn)略合作,加速合成氣直接制低碳烯烴技術工程化轉化和工業(yè)示范,盡早將該技術產業(yè)化。劉中民充分肯定了我所與延長石油集團的合作模式,同時表示將認真總結合作經(jīng)驗,進一步創(chuàng)新合作體制機制,加快科技成果轉化力度,努力實現(xiàn)雙方更大的共贏。
該項目得到中國科學院潔凈能源先導科技專項、中國科學技術部、國家自然科學基金委員會、以及我所的資助。