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煤制烯烃技术实现工业化,我国能源安全再添保障

发布日期:2025-02-05 08:45    点击次数:64

烯烃,这一日常生活中的常见化学物质,广泛应用于塑料袋、口罩熔喷布以及特殊服装面料等领域。在国际上,石油一直是烯烃生产的主导原料。然而,我国由于历史原因,煤炭资源丰富而石油资源相对匮乏。因此,探索用煤替代石油生产烯烃的途径,不仅有助于缓解我国石油供应的压力,更是保障国家能源安全的重要举措。经过三代科研工作者的不懈努力,大连化物所历时四十年,终于将煤制烯烃技术从实验室推向了现代化工厂,成功实现了该领域工业化“零”的突破。▲世界首套万吨级甲醇制烯烃技术工业性试验装置。上世纪70年代,世界石油危机接连爆发,石油价格飙升,使得许多国家开始探寻烯烃原料的可持续来源,煤制烯烃因此逐渐进入人们的视野。煤制烯烃技术通常分为两步:首先,以煤为原料合成甲醇,这一步已有较为成熟的工业技术;而第二步,即通过甲醇制取烯烃,却一直是全球科研人员面临的挑战。1981年,中国科学家勇敢地承担了这一重任,以陈国权和梁娟为组长的两个研究小组展开联合攻关,并取得了重要突破——发现SAPO-34分子筛催化剂能有效提高烯烃产率,展现出工业应用的潜力。

1995年,该团队进一步采用自主创新的合成气经二甲醚制烯烃新工艺,成功完成了百吨级中试试验。这一年,刘中民副研究员接任团队负责人,带领团队继续前行。然而,随着国际形势的变化,原油价格回落,煤制烯烃项目面临经济上的困境,多数企业对相关项目失去了积极性。尽管如此,团队并未放弃,他们奔赴全国各地寻求合作机会,只求能为技术推广和工业性试验贡献一份力量。

2004年,国际油价回升,甲醇制烯烃迎来了新的发展机遇。陕西省丰富的煤炭资源使得该地区成为发展煤代油产业的理想之地。大连化物所与陕西省达成合作,共同推进甲醇制烯烃技术的工业化进程。同年8月,总投资8610万元、年处理甲醇能力达67万吨的工业性试验装置在陕西省华县(现渭南市华州区)破土动工。

经过700多个日夜的艰苦努力,团队终于在2006年5月迎来了甲醇制烯烃工业性试验成功的激动时刻。这一重大突破不仅标志着我国在煤制烯烃技术上取得了重大进展,也为国家的能源安全和经济发展贡献了一份力量。紧接着,该团队又与神华集团携手合作,共同探索煤制烯烃的工业化道路。2010年,神华包头180万吨/年的甲醇制烯烃工业装置顺利投料试车,并一次性取得成功。这一历史性时刻,标志着全球首次实现煤制烯烃的工业化生产,为我国在能源领域的独立自主创新贡献了卓越成就。▲神华包头180万吨煤基甲醇制60万吨烯烃项目。在项目的庆祝会上,许多团队成员激动得热泪盈眶。他们从工业性试验转向工业化生产,经历了长达6年的艰辛与挑战。背后的付出与收获,每个人都深有体会。在成功实现工业生产后,团队并未停歇脚步。他们遵循着“转化一代,开发一代,前瞻一代”的战略部署,持续推动甲醇制取烯烃技术的进步。

刘中民将这项工作比作一场接力赛,他深知自己作为传承者的责任与使命。2015年,世界首套甲醇制烯烃第二代工业示范装置成功开车,标志着技术的又一重大跨越。同年,大连化物所因此荣获国家技术发明一等奖,这份荣誉更是对他们不懈努力的最好证明。

进入2020年,甲醇制烯烃第三代技术研发取得重大突破,单套工业装置处理甲醇的能力翻倍提升至每年360万吨。目前,大连化物所甲醇制烯烃系列技术已签订32套装置的技术实施许可合同,烯烃产能达每年2160万吨,占我国当前烯烃产能的三分之一。已投产的17套工业装置,烯烃产能超过每年1000万吨,为国家能源安全与独立自主创新贡献了显著力量。▲神华包头项目的科研团队合影。在刘中民的视野中,甲醇制烯烃的未来远不止当前所展现的。他坚信,随着社会经济的持续进步,国家对烯烃的需求将日益旺盛。当年轻一代的团队成员接手这项事业后,他们将不断精进技术路径,探索更广阔的工业化应用前景。这将推动我国煤化工行业向更高端、更多元、更低碳的方向迈进,为我国能源化工产业的转型升级以及“双碳”目标的实现,注入更为强大的动力。



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