烯烴是重要的基本有機化工原料，也是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)基石，衣服、裝修材料、口罩等都要用到烯烴。傳統(tǒng)的烯烴生產(chǎn)技術(shù)嚴重依賴石油資源，一個年產(chǎn)百萬噸級的烯烴工廠需要千萬噸級的煉油廠配套提供石腦油原料。然而我國石油資源短缺，原油主要依賴進口。在此背景下，圍繞非石油資源(如煤、天然氣、生物質(zhì)等)生產(chǎn)烯烴的甲醇制烯烴技術(shù)在中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所主導(dǎo)下，開始了長達30多年的科研攻關(guān)。
近日，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研發(fā)的第三代甲醇制烯烴(DMTO-Ⅲ)技術(shù)在北京通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。鑒定專家一致認為：該成果創(chuàng)新性強，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，成果處于國際領(lǐng)先水平，技術(shù)優(yōu)勢明顯，建議加快新一代催化劑推廣應(yīng)用，并早日建成第三代甲醇制烯烴工業(yè)示范裝置。
甲醇制烯烴技術(shù)是一個包括高效流化床反應(yīng)器、催化劑等在內(nèi)的完整技術(shù)解決方案。該技術(shù)主要發(fā)明人、中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長劉中民介紹，2006年6月，第一代甲醇制烯烴技術(shù)完成萬噸級工業(yè)性試驗，于2010年8月在全球首次實現(xiàn)了煤基甲醇制取烯烴的工業(yè)化。2010年5月，第二代甲醇制烯烴技術(shù)完成萬噸級工業(yè)性試驗，于2014年12月實現(xiàn)首次工業(yè)化。此后，大連化物所對該技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，在對甲醇制烯烴反應(yīng)機理和烯烴選擇性控制原理進一步深入認識的基礎(chǔ)上，研制了新一代甲醇制烯烴催化劑，研發(fā)了第三代甲醇制烯烴技術(shù)。
“新一代催化劑的工業(yè)化和第三代甲醇制烯烴技術(shù)的成功開發(fā)使我國在甲醇制烯烴技術(shù)領(lǐng)域保持了持續(xù)的國際領(lǐng)先地位。”劉中民告訴記者，新一代甲醇制烯烴催化劑烯烴收率高、焦炭產(chǎn)率低、操作窗口寬、微量雜質(zhì)少，目前已建成5000噸/年規(guī)模的催化劑生產(chǎn)線并成功實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。新一代甲醇制烯烴催化劑兼顧已有工業(yè)裝置和新技術(shù)開發(fā)需求，已在多套工業(yè)裝置中實現(xiàn)應(yīng)用。
不僅如此，研究團隊還基于新一代甲醇制烯烴催化劑開發(fā)了甲醇處理量大、副反應(yīng)少、可靈活實現(xiàn)催化劑運行窗口優(yōu)化的高效流化床反應(yīng)器，完成了千噸級中試試驗。中國石化聯(lián)合會組織專家對中試裝置進行了72小時現(xiàn)場連續(xù)運行考核，結(jié)果甲醇轉(zhuǎn)化率達到99.06%，噸烯烴甲醇單耗為2.66噸。
“與當前已經(jīng)工業(yè)化的技術(shù)相比，第三代甲醇制烯烴技術(shù)的經(jīng)濟性顯著提高。”根據(jù)劉中民提供的數(shù)據(jù)，第三代甲醇制烯烴技術(shù)工業(yè)裝置的單位烯烴成本較現(xiàn)有的甲醇制烯烴裝置下降10%左右；新一代催化劑用于現(xiàn)有甲醇制烯烴工業(yè)裝置，噸烯烴甲醇單耗較使用前的3.0噸左右也有顯著降低，達到2.85噸至2.90噸，刷新了行業(yè)紀錄，每年可為用戶企業(yè)增收上億元。
“我國富煤、貧油、少氣，甲醇制烯烴系列技術(shù)開辟了以非石油資源生產(chǎn)低碳烯烴的新路線，開創(chuàng)并引領(lǐng)了煤制烯烴戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。”在劉中民看來，這一技術(shù)對實現(xiàn)煤炭資源清潔高效利用、緩解石油資源供應(yīng)緊張局面、促進煤化工與石油化工協(xié)調(diào)發(fā)展、保障我國能源安全具有重大意義。
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