近日,大連化物所所與陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡稱“延長石油集團(tuán)”)合作,在陜西榆林進(jìn)行了煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴技術(shù)的工業(yè)中試試驗,取得圓滿成功,催化劑性能和反應(yīng)過程的多項重要參數(shù)超過設(shè)計指標(biāo),總體性能優(yōu)于實驗室水平。
該技術(shù)基于該所包信和院士和潘秀蓮研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊取得的“合成氣轉(zhuǎn)化高選擇性制低碳烯烴”OX-ZEO原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究成果(2016年發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志,當(dāng)年被評為中國科學(xué)十大進(jìn)展),試驗開車一次成功,實現(xiàn)CO單程轉(zhuǎn)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(jìn)一步驗證了該技術(shù)路線的先進(jìn)性和可行性,加快了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,將為我國進(jìn)一步擺脫對原油進(jìn)口的依賴,實現(xiàn)煤炭清潔利用提供一條全新的技術(shù)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(xué)家于上世紀(jì)20年代發(fā)明的費托合成路線,創(chuàng)造性地采用復(fù)合氧化物和分子篩耦合的催化新策略,創(chuàng)制新型復(fù)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(zhuǎn)化制低碳烯烴等高值化學(xué)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(chǎn)物(如甲醇和二甲醚等)轉(zhuǎn)化工藝,從原理上開創(chuàng)了一條低耗水(反應(yīng)中沒有水循環(huán),不排放廢水)進(jìn)行煤經(jīng)合成氣一步轉(zhuǎn)化的新途徑,初步回應(yīng)了李克強(qiáng)總理“能不能不用水或少用水進(jìn)行煤化工”的關(guān)切。這項成果被同行譽(yù)為“煤轉(zhuǎn)化領(lǐng)域里程碑式的重大突破”,《科學(xué)》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(rèn)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(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊立即與劉中民院士領(lǐng)導(dǎo)的應(yīng)用開發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行合作,優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,大力推動該技術(shù)的應(yīng)用研究,并積極與延長石油集團(tuán)合作,實現(xiàn)高端架構(gòu)、產(chǎn)研融合。三年來,合作各方聚焦本領(lǐng)域世界科技前沿,緊扣國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大需求,通力合作、奮力拼搏,攻克一道道技術(shù)難關(guān)、克服一個個實際困難,成功走出了一條從實驗室基礎(chǔ)研究成果到工業(yè)化開發(fā)的創(chuàng)新引領(lǐng)、協(xié)同攻關(guān)之路,為我國科技成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用示范了一條有效新途徑。
9月19日,中國科學(xué)院在該所舉行“煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴”技術(shù)工業(yè)試驗成果發(fā)布會。會議由中國科學(xué)院科學(xué)傳播局局長周德進(jìn)主持。包括新華社、經(jīng)濟(jì)日報、科技日報、中央廣播電視總臺央廣、中國科學(xué)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(xì)介紹了OX-ZEO基礎(chǔ)研究成果,并講述了與劉中民團(tuán)隊攜手合作推進(jìn)實驗室成果向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,以及與延長石油集團(tuán)進(jìn)一步合作進(jìn)行工業(yè)化開發(fā)的歷程。延長石油集團(tuán)董事長、黨委書記楊悅詳細(xì)回顧了與我所的合作歷史,并表示將持續(xù)強(qiáng)化與我所的戰(zhàn)略合作,加速合成氣直接制低碳烯烴技術(shù)工程化轉(zhuǎn)化和工業(yè)示范,盡早將該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。劉中民充分肯定了我所與延長石油集團(tuán)的合作模式,同時表示將認(rèn)真總結(jié)合作經(jīng)驗,進(jìn)一步創(chuàng)新合作體制機(jī)制,加快科技成果轉(zhuǎn)化力度,努力實現(xiàn)雙方更大的共贏。
該項目得到中國科學(xué)院潔凈能源先導(dǎo)科技專項、中國科學(xué)技術(shù)部、國家自然科學(xué)基金委員會、以及我所的資助。