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贷款攻略 能源 这项技术甩国外好几条街,煤炭替代石油技术获新突破
这项技术甩国外好几条街,煤炭替代石油技术获新突破
摘要:7月10日,中科院宣布,我国在甲醇制烯烃的生成机理方面取得了新的发展。今年除了藻类制油和二氧化碳制油,煤炭竟然也来凑石油的热闹。文 | 新木我国科学家在石油替代品的研究中,从不曾

7月10日,中科院宣布,我国在甲醇制烯烃的生成机理方面取得了新的发展。今年除了藻类制油和二氧化碳制油,煤炭竟然也来凑石油的热闹。

文 | 新木

我国科学家在石油替代品的研究中,从不曾有丝毫懈怠。

2017年7月10日中科院宣布:中科院大连化学物理研究所刘忠民院士、魏迎旭研究员的团队,在甲醇制烯烃的生成机理方面取得了新的进展:

首次在甲醇制烯烃的反应过程中原位观测到C1物种的初始活化和转化,这一发现将关联甲醇初始转化的直接机理和高效转化阶段的间接机理,建立甲醇转化反应完整的反应历程。

这些新进展,不但丰富了C1催化化学的基本理论,也对DMTO(中国科学院大连化学物理研究所的专利专有技术)的工业应用具有重要的促进和支撑作用。

该研究成果,以“热点文章”形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.,DOI: 10.1002/anie.201703902)上,并被推荐为内封面文章。

煤炭将替代石油?

烯烃是一种重要的化工原材料,经过一定的技术加工可以制作成乙烯和丙烯,乙烯、丙烯涉及民众衣食住行的诸多领域,不论是随处可见的塑料制品,还是身上穿的衣服,都是由它制作而成。

烯烃的制作方式主要分为两大方面。一种是传统的石脑油蒸汽裂解制乙烯装置 和炼油厂催化裂化丙烯的装置,另一种是煤/甲醇制烯烃装置。目前,我国乙烯、丙烯的制作主要依赖于石化路线的生产。

近年来,我国乙烯工业发展迅速,成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国。但供需缺口仍然很大,预计2020年国内乙烯市场将存在1500万吨左右的巨大缺口。同样,丙烯也存在着供需的缺口,预计到2020年全球供需缺口将达100万吨。

而此次我国获得新进展的甲醇制烯烃技术DMTO(MTO代表的是甲醇制烯烃,D则代表的是大连的意思),简单来说就是利用煤作为基础材料合成甲醇,然后借助类似催化装置的流化床反应达到生产“低碳烯烃”的目的。其实质就是用煤来替代石油,获得必须用石油才能生产出的物质——乙烯和丙烯。目前,这项技术取得的新进展,将进一步促进我国甲醇制烯烃行业的竞争力。

根据2017年BP世界能源统计年鉴显示,2016年我国煤炭探明储量仅次于美国位居世界第二位,虽然近几年来产量有所下降,但仍然达到34.11亿吨,牢牢占据世界第一的位置。2016年,我国石油探明储量位居世界第13位,产量排名第8位,消费量却位居世界第2位。作为一个少油富煤的国家,相比石油,煤炭在多个方面都占据着其无法比拟的优势。

(煤)甲醇制烯烃的历史

2017年7月8日,我国目前最大规模的煤炭制烯烃项目——中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目,进行全面投产。截至目前,我国已经有12套工业化装置建成投产,乙烯、丙烯的累计产能达到646万吨/年。

其实,自上世纪70年代,受石油危机的影响,美国、德国以及我国的科学家就已经开始进行用煤炭代替石油经甲醇生产烯烃的技术。煤制烯烃主要包括两种工艺路线,MTO和MTP。MTO技术的主要研发公司为埃克森美孚和美国环球油品公司,目前美国环球公司的工艺已经在挪威国家石油公司的甲醇装置上使用。而MTP技术则是由德国的鲁奇公司开发。在国内主要以大连化物所的甲醇制烯烃技术为代表,DMTO是我国享有专利的一项技术。

在煤制烯烃的过程中,始终有一个无法解决的难题,在煤合成气,合成气制甲醇的上游技术纯熟,烯烃制乙烯和丙烯的技术也成熟的情况下,甲醇制烯烃的技术瓶颈始终无法破解。而我国科学家则处在解决这个技术的最重要的一环。

自20世纪70年代开始进行煤制烯烃的研究开始,我国取得了一系列的成就。2004年,大连化物所与相关企业合作建设了世界首套万吨级甲醇制烯烃工业性试验装置,并于2006年完成实验。

2007年,大连化物所同神华集团签订世界上首套60万吨/年甲醇制取低碳烯烃技术许可合同。

2008年8月,为了满足我国煤代替石油战略的重大需求,经国家发改委批准建设了“甲醇制烯烃国家工程实验室”。

2010年8月8日,采用中国自主知识产权的甲醇制烯烃技术的世界首套甲醇制烯烃工业装置在包头投料试车一次成功。

除了直接使用甲醇、石油等原料制作烯烃,这项技术为烯烃的制作又提供了一种新的可能,既能减少直接用甲醇制作烯烃的成本,也对减少石油进口,缓解我国石油资源的不足,保证能源安全具有非常重大的意义。

在世界能源结构不断变化的今天,确保能源安全的最好方式就是不断寻找新的技术。甲醇制烯烃这项技术的新发现虽然发生化工领域,但也为我国能源安全提供了一种新的可能。

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