實驗室技術(shù)最新發(fā)現(xiàn) 助力打破市場對石油依賴

[2018/1/15]

乙烯和丙烯是化學(xué)工業(yè)的基石，其主要原料是石油。我國是一個富煤少油的國家，能否以煤炭為原料生產(chǎn)乙烯和丙烯？17年來，中國石化上海石油化工研究院從實驗室探索到工業(yè)化應(yīng)用，牽頭完成了“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”，這一項目昨天獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。掌握了這套國際領(lǐng)先技術(shù)，能使我國有效減少對石油資源的依賴，對能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。

　　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)。

　　如今是中國石化上海石油化工研究院教授級高工的劉紅星，2000年在做博士生課題時，開始了甲醇制烯烴的反應(yīng)工藝工程動力學(xué)研究。高選擇性的催化劑，是實現(xiàn)高效甲醇制烯烴的關(guān)鍵要素之一。在實驗室里，劉紅星發(fā)現(xiàn)，一種納米催化材料的效果特別好。他沒有放過這個“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參數(shù)的一系列合成研究，希望優(yōu)中選優(yōu)。功夫不負有心人，劉紅星和同事最終創(chuàng)制了擴散性能優(yōu)異的納米片晶SAPO-34分子篩，開發(fā)出高效流化床催化劑。

　　中國石化上海石油化工研究院院長楊為民介紹，他們采取的是“門徑式管理”模式，實驗室研究、模試研究、中試研究……科技創(chuàng)新的每一個階段都有嚴格的評估門徑和相應(yīng)的激勵機制。課題組通過一道門徑關(guān)卡，才能向下一階段進軍。

　　2007年，已通過實驗室研究、模試研究門徑的研究成果，迎來了一個機遇。中國石化為減少我國石油進口依賴，決定發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)甲醇制烯烴技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。通過非常嚴格的專家評審后，燕山石化3.6萬噸/年全流程工業(yè)試驗裝置開建，中試研究啟動。完成中試研究后，國內(nèi)知名專家給出的鑒定意見是：乙烯和丙烯的平均選擇性、甲醇轉(zhuǎn)化率等指標“處于國際領(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60萬噸/年裝置建成并穩(wěn)定運行。2016年，全球最大的甲醇制烯烴工廠――中天合創(chuàng)360萬噸/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13.0億元。

　　這一項目獲得國家科技進步獎一等獎，對上海科技創(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)方面有很強的實力，中國石化上海石油化工研究院、華東理工大學(xué)、上海化工研究院等單位都有很多創(chuàng)新成果，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)勢推動外省市和國外化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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