來源：《中國科學(xué)報》
發(fā)布時間：2019-11-27
本報訊（記者倪思潔）11月26日，“合成氣制高碳醇Co-Co2C（鈷—碳化鈷）基催化劑的創(chuàng)制及其在萬噸級裝置上的評價試驗”在京通過了科技成果鑒定，鑒定由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織。該技術(shù)試驗隸屬于中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略先導(dǎo)專項，是專項重大科技任務(wù)“合成氣制混合醇聯(lián)產(chǎn)柴油萬噸/年級工業(yè)示范”的階段性研究成果。
高碳醇是重要的精細化工原料，用于合成增塑劑、洗滌劑、表面活性劑及多種精細化學(xué)品，其后加工產(chǎn)品在紡織、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛?！氨热缯f，人們?nèi)粘Ｊ褂玫南窗l(fā)水就來自高碳醇?！敝袊茖W(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱大連化物所）研究員丁云杰說。
隨著我國精細化工行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)高碳醇市場年均需求量超過200萬噸，且以年均10%的速率遞增。但長期以來，國際主流的高碳醇生產(chǎn)方法——高碳烯烴氫甲?；ǖ脑虾凸に嚰夹g(shù)被國外壟斷。國內(nèi)企業(yè)普遍用棕櫚油等油脂加氫生產(chǎn)高碳醇，年產(chǎn)能約70萬噸，所用原料全部依賴進口、價格昂貴且來源不穩(wěn)定。
面對窘境，科學(xué)家一直思考，我國缺油但富煤，有沒有可能用煤直接生產(chǎn)出高碳醇？帶著這一想法，2004年，丁云杰帶領(lǐng)課題組研發(fā)出一種新的催化劑——新型鈷—碳化鈷基催化劑。這種催化劑可以讓由煤產(chǎn)生的合成氣一步制出高碳醇。2018年，大連化物所與陜西延長石油榆林煤化有限公司共同啟動了“合成氣制混合醇聯(lián)產(chǎn)柴油萬噸/年級工業(yè)示范”項目。
丁云杰介紹，該項目首次采用鈷—碳化鈷基催化劑，在大型漿態(tài)床反應(yīng)器中完成了世界首例合成氣一步制高碳醇聯(lián)產(chǎn)液體燃料的萬噸級工業(yè)試驗。今年10月31日至11月2日，該工業(yè)試驗通過了連續(xù)72小時催化劑性能考核。在裝置負荷30%的條件下，合成氣總轉(zhuǎn)化率大于84%，甲烷選擇性低于6%，醇/醛總選擇性高于42%。
此外，項目還可以通過調(diào)變催化劑改變產(chǎn)物中高碳醇與液體燃料的比例，符合我國大力發(fā)展煤制液體燃料、保障國家能源安全的指導(dǎo)思想，能顯著提升煤制燃料企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高裝置經(jīng)濟性和抗風(fēng)險能力。同時，以高碳醇為原料可以生產(chǎn)高碳α—烯烴，從而緩解我國潤滑油基礎(chǔ)油供應(yīng)緊張局面。項目所用催化劑載體為碳材料，易于回收處理，可實現(xiàn)低固廢甚至無固廢。
成果鑒定委員會專家認(rèn)為，合成氣制高碳醇鈷—碳化鈷基催化劑獲授權(quán)發(fā)明專利11件，屬于原創(chuàng)性技術(shù)，指標(biāo)先進、應(yīng)用性強，居國際領(lǐng)先水平。專家建議，加快全流程工業(yè)示范裝置建設(shè)。
中科院院士、清華大學(xué)化學(xué)系教授李亞棟評價，該項目開拓了一條合成氣清潔轉(zhuǎn)化直接制高碳醇等高附加值精細化學(xué)品的新途徑，為合成氣中氧元素的高值化利用提供了新的發(fā)展方向，是合成氣化工向高值化、精細化轉(zhuǎn)型的重大進展。該項目的推廣實施將為以高碳醇為原料的精細化工行業(yè)提供廉價而充足的原料來源。
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