烯烴是重要的基本有機(jī)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(yán)重依賴石油資源，一個(gè)年產(chǎn)百萬(wàn)噸級(jí)的烯烴工廠需要千萬(wàn)噸級(jí)的煉油廠配套提供石腦油原料。然而我國(guó)石油資源短缺，原油主要依賴進(jìn)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(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所主導(dǎo)下，開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)30多年的科研攻關(guān)。
近日，由中國(guó)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(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。鑒定專家一致認(rèn)為：該成果創(chuàng)新性強(qiáng)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平，技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(gè)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(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)劉中民介紹，2006年6月，第一代甲醇制烯烴技術(shù)完成萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)性試驗(yàn)，于2010年8月在全球首次實(shí)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(wàn)噸級(jí)工業(yè)性試驗(yàn)，于2014年12月實(shí)現(xiàn)首次工業(yè)化。此后，大連化物所對(duì)該技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，在對(duì)甲醇制烯烴反應(yīng)機(jī)理和烯烴選擇性控制原理進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)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(kāi)發(fā)使我國(guó)在甲醇制烯烴技術(shù)領(lǐng)域保持了持續(xù)的國(guó)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(shí)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(kāi)發(fā)需求，已在多套工業(yè)裝置中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
不僅如此，研究團(tuán)隊(duì)還基于新一代甲醇制烯烴催化劑開(kāi)發(fā)了甲醇處理量大、副反應(yīng)少、可靈活實(shí)現(xiàn)催化劑運(yùn)行窗口優(yōu)化的高效流化床反應(yīng)器，完成了千噸級(jí)中試試驗(yàn)。中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織專家對(duì)中試裝置進(jìn)行了72小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)運(yùn)行考核，結(jié)果甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.06%，噸烯烴甲醇單耗為2.66噸。
“與當(dāng)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(jì)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(dá)到2.85噸至2.90噸，刷新了行業(yè)紀(jì)錄，每年可為用戶企業(yè)增收上億元。
“我國(guó)富煤、貧油、少氣，甲醇制烯烴系列技術(shù)開(kāi)辟了以非石油資源生產(chǎn)低碳烯烴的新路線，開(kāi)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(lái)，這一技術(shù)對(duì)實(shí)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(jìn)煤化工與石油化工協(xié)調(diào)發(fā)展、保障我國(guó)能源安全具有重大意義。（記者沈 慧）
