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中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研人員經(jīng)過多年研究，近期在煤制烯烴的催化劑研制方面取得重要突破，相關(guān)成果于5月19日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線發(fā)表。
低碳烯烴是重要的化工原料，廣泛用于生產(chǎn)各種塑料、溶劑、藥物、化妝品等。傳統(tǒng)烯烴生產(chǎn)以石油為原料，而我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定了發(fā)展煤制烯烴技術(shù)意義重大。
煤經(jīng)合成氣直接制烯烴技術(shù)，首先是將煤轉(zhuǎn)化為一氧化碳與氫氣的混合氣，之后再一步轉(zhuǎn)化為烯烴產(chǎn)品，這一技術(shù)的核心是轉(zhuǎn)化用的催化劑。多年來，國內(nèi)外科研人員對催化劑均開展了大量的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)原料的轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物選擇性這兩個關(guān)鍵指標(biāo)往往此消彼長，無法同時兼顧。如何打破瓶頸，實(shí)現(xiàn)更高效、精準(zhǔn)的化工過程，是相關(guān)領(lǐng)域科研人員的重點(diǎn)研究方向。
中科院大連化物所潘秀蓮研究員和包信和院士等人組成的研究團(tuán)隊(duì)于2016年首先提出了合成氣催化轉(zhuǎn)化氧化物-沸石（OXZEO）技術(shù)，顛覆了國際煤化工領(lǐng)域沿襲90多年的“費(fèi)托”過程，突破了低碳烯烴的選擇性理論極限，從原理上開創(chuàng)了一條低耗水、低排放的煤轉(zhuǎn)化新途徑，2020年大連化物所與企業(yè)合作完成了年產(chǎn)千噸烯烴規(guī)模的工業(yè)性試驗(yàn)驗(yàn)證。
在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)又歷經(jīng)六年多深入研究和大量實(shí)驗(yàn)，于近期破解了原料的高轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物高選擇性不可兼顧的瓶頸，研制出二者兼得的高效催化劑，將之前他們研制的催化劑效率提升一倍以上。未來，這一成果在化工生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用將有助于保障國家的能源和資源安全，助力我國早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
