——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報
2016年春天,中國科學(xué)院召開了一次新聞發(fā)布會。會上,中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱大連化物所)研究員包信和興致勃勃地給記者們介紹了一項新成果——“合成氣轉(zhuǎn)化高選擇性制低碳烯烴”(OX-ZEO)。
3年后,2019年9月19日,中國科學(xué)院又召開了一次新聞發(fā)布會,包信和又一次興致勃勃地講起了“化學(xué)課”。不過,與3年前不同,原先的基礎(chǔ)研究成果已經(jīng)走出實驗室,成功完成了工業(yè)中試試驗。
實驗室里的“寶貝”
2016年,包信和與大連化物所研究員潘秀蓮領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊,取得了OX-ZEO原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究成果。成果發(fā)表于美國《科學(xué)》(Science)雜志,并入選當(dāng)年的中國科學(xué)十大進(jìn)展。
“這項成果把煤制烯烴的步驟從3步變成1步。”包信和介紹,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。
OX-ZEO從原理上顛覆了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(fèi)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(一氧化碳和氫氣混合氣體)直接轉(zhuǎn)化制低碳烯烴等高值化學(xué)品的新路線。
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》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。
從實驗室走出去
論文里的成果怎么走向工業(yè)生產(chǎn)?OX-ZEO研究團(tuán)隊在2016年發(fā)表論文后,就開始嘗試解決這個問題。
2016年,他們與中國工程院院士、大連化物所研究員劉中民領(lǐng)導(dǎo)的應(yīng)用開發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行合作,大力推動該技術(shù)的應(yīng)用研究,并積極與陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司合作,實現(xiàn)高端架構(gòu)、產(chǎn)研融合。
這些年,大連化物所與陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司一直保持了良好的合作關(guān)系,雙方合作開展了50余項科技項目,涵蓋基礎(chǔ)研究,應(yīng)用研究以及工業(yè)示范等不同階段。
從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究,再到工業(yè)中試試驗,3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。
走向大型工業(yè)化
9月15日,陜西榆林。煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴技術(shù)的工業(yè)試驗取得成功,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,實現(xiàn)一氧化碳單程轉(zhuǎn)化率超過50%,低碳烯烴(乙烯、丙烯和丁烯)選擇性優(yōu)于75%,成為世界上首套基于該項創(chuàng)新成果的工業(yè)中試裝置。
包信和介紹,本次試驗的成功,進(jìn)一步驗證了煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴技術(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。
“中試項目的成功,是延長石油與大連化物所深化合作的又一重大科技創(chuàng)新成果。合作過程中,我們一直強(qiáng)調(diào)要按照科學(xué)規(guī)律,實事求是,積極聽取科學(xué)家的意見。我們作為企業(yè),就是要發(fā)揮好企業(yè)對市場的敏感優(yōu)勢和資金優(yōu)勢,做好產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新?!标兾餮娱L石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司董事長楊悅介紹說。
和3年前一樣,發(fā)布會結(jié)束后,他們又開始思考新的目標(biāo)——大型工業(yè)化?!艾F(xiàn)在我們還不能保證未來就一定能實現(xiàn)年產(chǎn)80萬噸,但最起碼這次中試成功為我們實現(xiàn)這個目標(biāo)打下了基礎(chǔ)?!卑藕驼f。
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