1月8日，2017年國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京舉行。2017年國家科學(xué)技術(shù)獎共評選出271個項目和9名科技專家，合計280項（人）。其中，國家科技進步一等獎一等獎21項（含創(chuàng)新團隊3項）。

由中國石化上海石油化工研究院牽頭完成的“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”項目榮獲了國家科技進步一等獎。作為上述項目牽頭完成人之一的中國石化科技部主任謝在庫于2017年當(dāng)選為中科院院士。

“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”項目歷經(jīng)十余年的持續(xù)創(chuàng)新，首創(chuàng)了自主知識產(chǎn)權(quán)的全流程S-MTO技術(shù)。該并已獲授權(quán)中國發(fā)明專利260件、國際發(fā)明專利23件。使中國成為世界第一個掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的全流程MTO技術(shù)國家。在獲得各項獎勵的同時，這項技術(shù)已完成工業(yè)轉(zhuǎn)化，近三年新增產(chǎn)值59.4億元。

降低中國原油對外依存度

烯烴是含有碳碳雙鍵的不飽和烴，其下游材料為聚烯烴和塑料等產(chǎn)品。人類的衣食住行等多方面都離不開以烯烴為原材料的產(chǎn)品。

烯烴的上游原材料多為石油，就中國而言，富煤少油缺氣的能源基礎(chǔ)決定了中國石油對外依存度很高。據(jù)了解，2016年中國對外石油依存度已達到65%以上。對于煤炭大國中國來說，也希望通過煤炭清潔利用來降低石油的對外依存度。近年來中國也一直在發(fā)展比如“煤制氣”、“煤制油”等煤炭清潔利用技術(shù)。

該項目完成人之一的中國石化上海石油化工研究院教授級高工劉紅星稱，乙烯、丙烯是化學(xué)工業(yè)的基石。中國富煤少油，發(fā)展煤制烯烴可減少對石油資源的高度依賴，具有重大戰(zhàn)略意義。

所謂的煤制烯烴，其實是指以煤為原料合成甲醇后再通過甲醇制取乙烯、丙烯等烯烴的技術(shù)。上海石油化工研究院院長楊為民說，在“煤炭-合成氣-甲醇-烯烴”這條產(chǎn)業(yè)鏈中，甲醇制烯烴困擾了石化產(chǎn)業(yè)十多年，其他環(huán)節(jié)均已非常成熟。這就意味著只要解決好甲醇制烯烴的技術(shù)瓶頸，就可走通煤制烯烴這條路，實現(xiàn)“以煤代油”。

楊為民此前對媒體表示，“我們開發(fā)的煤基甲醇制烯烴技術(shù)是從無到有的過程。在這個過程中，遇到了很多挑戰(zhàn)。我們要提高催化劑的選擇性，還要解決雜質(zhì)分離、安全環(huán)保等難題。”

比如，2000年，還在做博士生課題的劉紅星，開始了甲醇制烯烴的反應(yīng)工藝工程動力學(xué)研究。高選擇性的催化劑，是實現(xiàn)高效甲醇制烯烴的關(guān)鍵要素之一。在實驗室里，劉紅星偶然發(fā)現(xiàn)，一種納米催化材料的效果特別好。他分析這種材料的合成參數(shù)，并探究其性能優(yōu)良的原因。此后，他又做了包含上千個參數(shù)的一系列合成研究，希望優(yōu)中選優(yōu)。

最終，劉紅星和同事最終創(chuàng)制了擴散性能優(yōu)異的納米片晶SAPO-34分子篩（硅磷鋁非沸石分子篩），開發(fā)出高效流化床催化劑，這使得最終產(chǎn)物乙烯+丙烯碳基的選擇性大于81%，比同類技術(shù)提高兩個百分點以上。加之團隊開發(fā)的高效烯烴回收技術(shù)，乙烯和丙烯的回收率高達99.98%。甲醇制烯烴的“從無到有”，不僅打通了從煤到烯烴的全產(chǎn)業(yè)鏈，還優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了“從有到優(yōu)”。

劉紅星稱，中國富煤少油，煤制烯烴可以減少對石油資源的依賴，具有重大戰(zhàn)略意義；預(yù)計2025年，中國煤制烯烴將達到烯烴總產(chǎn)能的26%。

已完成工業(yè)轉(zhuǎn)化，近三年新增產(chǎn)值59.4億元

目前，該技術(shù)已完成了工業(yè)轉(zhuǎn)化，獲授權(quán)中國發(fā)明專利260件、國際發(fā)明專利23件。據(jù)中新網(wǎng)報道，近三年該項目新增產(chǎn)值59.4億元人民幣，新增利潤13.0億元人民幣，經(jīng)濟效益顯著，推動了中國煤炭清潔利用的技術(shù)發(fā)展。

2007年，已通過實驗室研究、模試研究門徑的研究成果，中國石化為減少中國石油進口依賴，決定發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)甲醇制烯烴技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)專家評審后，燕山石化3.6萬噸/年全流程工業(yè)試驗裝置開建，中試研究啟動。完成中試后，專家給出的鑒定意見是，甲醇轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)均“處于國際領(lǐng)先水平”。

隨著產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破，工業(yè)應(yīng)用水到渠成。2011年，中原石化60萬噸/年裝置建成并穩(wěn)定運行。2016年，全球最大的甲醇制烯烴工廠——中天合創(chuàng)360萬噸/年裝置在內(nèi)蒙古鄂爾多斯建成投產(chǎn)。目前，這些裝置均在穩(wěn)定運行中。

中國石化上海石油化工研究院院長楊為民對媒體表示，利用這項技術(shù)，煤和天然氣都能制成甲醇，甲醇再制成烯烴，因而可將技術(shù)推廣向國外，“煤多的國家用煤，天然氣多的國家就用天然氣，這項技術(shù)具有不可忽視的經(jīng)濟效益。”

(關(guān)鍵字：甲醇 甲醇制烯烴)