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三年,这项成果走出《科学》走进工厂

科普小知识2022-07-09 09:56:38
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2016年春,中国科学院召开新闻发布会,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化学物理研究所)研究员鲍新河热情向记者介绍了“合成气高选择性转化为低碳烯烃”(OX-ZEO)的新研究成果。

三年后,2019年9月19日,中国科学院又召开了一次新闻发布会,包心和饶有兴趣地再次谈起了“化学”。然而,与三年前不同的是,最初的基础研究成果已经走出实验室,成功地完成了工业中试。

三年,这项成果走出《科学》走进工厂

工业试验设施(大连化学物资部)

实验室里的“宝贝”

2016年,由鲍新河和大连化工学院研究员潘秀连带领的团队取得了OX-ZEO的原始基础研究成果。研究结果发表在美国科学杂志上,并被列为当年中国十大科学发展之一。

"这项成就将煤制烯烃的步骤从3步改为1步."包新河表示,该成果摒弃了传统的高水分、高能量水煤气变换制氢工艺和中间产物(如甲醇、二甲醚)转化工艺,开辟了一种低耗水(反应无水循环、无废水排放)的煤一步转化合成气的新途径,初步回应了*总理关于“煤化工能否少水或无水进行”的担忧。

OX-ZEO原则上推翻了德国科学家在20世纪20年代发明的费托合成路线,该路线在煤化工领域已经沿用了90多年。它创造性地采用了复合氧化物和分子筛耦合的新催化策略,创造了一种新的复合催化剂,通过合成气(一氧化碳和氢气的混合气体)实现煤直接转化为低碳烯烃等高价值化学品。

这一成就被同行誉为“煤炭转化领域的里程碑式突破”。《科学》杂志同时发表了一篇题为《对选择性的惊讶》的专家评论文章,认为该工艺在未来的工业中将具有很大的竞争力。

走出实验室

论文中剩余的成果将如何走向工业生产?在2016年发表一篇论文后,OX-ZEO研究团队开始尝试解决这个问题。

2016年,与中国工程院院士、大连化工研究院研究员刘领导的应用开发团队合作,大力推进该项技术的应用研究,并积极与陕西延长石油(集团)有限公司合作,实现高端结构与生产科研一体化。

多年来,大连化工学院与陕西延长石油(集团)有限公司保持着良好的合作关系。双方共同开展了50多个科技项目,涵盖基础研究、应用研究和产业示范等不同阶段。

在过去的三年里,该研究团队专注于该领域的世界科技前沿,从基础研究到应用研究,再到工业中试。根据国民经济发展的重大需要,合作各方共同努力,逐一克服技术困难和实际困难。他们成功地走出了一条从基础实验室研究成果到工业发展创新指导和合作研究的道路,为中国科技成果的转化和应用展示了一条有效的新途径。

走向大规模工业化

9月15日,陕西榆林。通过合成气由煤直接生产低碳烯烃的工业试验取得了成功。催化剂性能和反应过程的许多重要参数超过了设计指标,整体性能优于实验室水平。一氧化碳单程转化率大于50%,低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)选择性大于75%。它已成为世界上第一个基于这一创新成果的工业试验工厂。

包新河表示,此次试验的成功进一步验证了煤制合成气直接生产低碳烯烃技术路线的先进性和可行性,加快了该技术的产业化进程,将为中国进一步摆脱对原油进口的依赖,实现煤的清洁利用提供一条全新的技术路线。

“试点项目的成功是中国石油与大连化工学院深化合作的又一重大科技创新成果。在合作过程中,我们一直强调要遵循科学规律,实事求是,积极听取科学家的意见。科学家应该做他们认为应该做的任何事情。作为企业,我们要充分发挥企业在市场中的敏感优势和财务优势,创新产业链。”陕西延长石油(集团)有限公司董事长岳洋表示。

就像三年前,在会议之后,他们开始思考一个新的目标--大规模工业化。“目前,我们不能保证将来一定能实现年产80万吨的目标,但至少这次中试的成功为我们实现这一目标奠定了基础。”包新河说。