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? ? ? 11月24日，由中國化工報社主辦的中國石油和化學(xué)工業(yè)改革開放40周年紀(jì)念活動在山西太原舉行。本次活動帶領(lǐng)大家回顧了改革開放40年石油和化工行業(yè)激情澎湃的光輝歲月，讓大家感受到了40年大發(fā)展給我們國家石油和化工行業(yè)帶來的巨變?；顒舆€為中國石油和化學(xué)工業(yè)改革開放40周年行業(yè)突出貢獻(xiàn)人物頒發(fā)了紀(jì)念牌，劉中民院士被選為中國石油和化學(xué)工業(yè)改革開放40周年行業(yè)科技創(chuàng)新突出貢獻(xiàn)人物。
作為我國甲醇制烯烴（DMTO）、煤基乙醇（DMTE）技術(shù)的總負(fù)責(zé)人，中國工程院院士、大連化物所所長劉中民帶領(lǐng)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研人員經(jīng)過多年的努力，終于在煤炭經(jīng)甲醇制烯烴以及煤基乙醇技術(shù)上取得多項創(chuàng)新成果并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重要的戰(zhàn)略意義。
甲醇制烯烴 率先實現(xiàn)“煤代油”工業(yè)化
? ? ? 上世紀(jì)80年代，尚在讀研究生的劉中民就跟隨導(dǎo)師邁入了煤炭經(jīng)甲醇制烯烴研究領(lǐng)域。上世紀(jì)90年代中期，劉中民成為甲醇制烯烴技術(shù)研究的學(xué)術(shù)帶頭人。
當(dāng)時，每桶原油的價格在10美元左右，與石油制烯烴相比，煤炭制烯烴的工藝成本太高，國家和企業(yè)對煤炭替代石油生產(chǎn)烯烴項目的積極性也不高。劉中民在全國范圍內(nèi)主動尋找資金，他說：“那時我天南海北四處尋找實驗經(jīng)費，盼望與企業(yè)的聯(lián)合開發(fā)，只求合作，不求回報?！钡牵?dāng)時幾乎沒有企業(yè)對這項技術(shù)感興趣。
? ? ? 轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在1998年，時任中科院院長的路甬祥院士到大連化物所考察。借路甬祥與科研人員座談之機(jī)，劉中民將準(zhǔn)備好的報告，遞到了路甬祥手里，希望中科院能夠繼續(xù)支持這項技術(shù)的研究。報告遞交上去了，已經(jīng)視“被拒絕”為家常便飯的劉中民本沒抱太大希望。但不久，中科院來了通知，由院里資助劉中民團(tuán)隊100萬元經(jīng)費，用于甲醇制烯烴的進(jìn)一步研究。這100萬元資金幫助劉中民團(tuán)隊對甲醇制烯烴的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)一步完善，將生產(chǎn)工藝做了更細(xì)致的研究。
? ? ? 但是，甲醇制烯烴這項技術(shù)如果要實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，需要進(jìn)行萬噸級工業(yè)性試驗，以取得設(shè)計工業(yè)化裝置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建設(shè)并運行一套甲醇制烯烴的工業(yè)性試驗裝置，需要少則五六千萬元，多則上億元的資金投入，這是擺在劉中民面前的一大難題。2004年，陜西省向大連化物所拋來了“橄欖枝”，他們希望憑借其豐富的礦產(chǎn)資源，利用大連化物所開發(fā)的具有世界領(lǐng)先水平的甲醇制烯烴中試技術(shù)，合作開展工業(yè)性試驗。
? ? ? 2004年，總投資8610萬元，年處理甲醇能力1.67萬噸的大連化物所DMTO工業(yè)性試驗裝置，在陜西省華縣開工建設(shè)。劉中民帶領(lǐng)團(tuán)隊在華縣化工廠安營扎寨，開始了至關(guān)重要的大型試驗。作為技術(shù)總負(fù)責(zé)人，劉中民最擔(dān)心的是人員安全、生產(chǎn)安全和環(huán)保安全。他感慨到：“幾個單位的100多人， 36米高的大型裝置，哪一個環(huán)節(jié)出了嚴(yán)重問題，以后就再沒機(jī)會做了。”
? ? ? 在裝置建設(shè)和試運行的700多個日日夜夜里，劉中民幾乎每天晚上都睡不踏實，每過一會兒就爬起來看看裝置上面的火炬是否還亮著，如果火炬燃燒，說明裝置運行正常。那時，華縣化工廠附近有個采石場，經(jīng)常放炮，有時候半夜聽到“哐”的一聲，劉中民都會從床上彈起來。
? ? ? 在整個工業(yè)試驗期間，劉中民團(tuán)隊先后有20多人在華縣試驗現(xiàn)場奮戰(zhàn)了8個多月，其中十幾人長期堅守在那里，每天都到現(xiàn)場和操作人員、技術(shù)人員一起觀察試驗運行情況，發(fā)現(xiàn)并及時解決相關(guān)問題。
? ? ? 2006年，DMTO工業(yè)性試驗宣告成功。石化聯(lián)合會組織了科技成果鑒定，鑒定專家們認(rèn)為：該工業(yè)試驗裝置是世界上第一套萬噸級甲醇制烯烴的工業(yè)化試驗裝置，裝置規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平。
? ? ? 陜西華縣DMTO工業(yè)性試驗的成功，引起了國家發(fā)改委的高度關(guān)注。2006年，國家發(fā)改委核準(zhǔn)中國神華集團(tuán)在包頭投資建設(shè)DMTO項目。劉中民又帶領(lǐng)隊伍轉(zhuǎn)戰(zhàn)包頭，投入到世界首套DMTO工業(yè)示范裝置的建設(shè)中。
? ? ? 2010年，DMTO裝置在包頭投料試車一次成功。這次開工非常順利，DMTO裝置運行平穩(wěn)，甲醇單程轉(zhuǎn)化率100%，乙烯+丙烯選擇性大于80%，反應(yīng)結(jié)果超過了預(yù)期指標(biāo)。
? ? ? 隨著神華包頭項目正式進(jìn)入商業(yè)化運營，我國率先實現(xiàn)了DMTO的核心技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用“零”的突破，催生了我國煤化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。目前，在DMTO系列技術(shù)的推廣方面，已累計實現(xiàn)技術(shù)實施許可24套大型工業(yè)裝置，烯烴總產(chǎn)能為1388萬噸/年。這些裝置的建設(shè)預(yù)計可拉動上下游投資約3000億元，新增直接產(chǎn)值1500億元，實現(xiàn)新增就業(yè)約2萬人。已投產(chǎn)13套工業(yè)裝置，烯烴產(chǎn)能716萬噸/年。年產(chǎn)值超過750億元。
? ? ? 初戰(zhàn)告捷的劉中民團(tuán)隊并沒有停歇。按照“轉(zhuǎn)化一代、開發(fā)一代、前瞻一代”的策略，如今劉中民正在帶領(lǐng)團(tuán)隊積極研究DMTO第三代技術(shù)，以持續(xù)鞏固我國在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域煤制烯烴技術(shù)的領(lǐng)先地位，促進(jìn)我國石油替代戰(zhàn)略的實施和烯烴原料多元化發(fā)展。
世界首套甲醇制烯烴工業(yè)化裝置—神華包頭
（中科院大連化物所供圖）
煤制乙醇 開創(chuàng)國際”煤代糧“先河
? ? ? 乙醇是世界公認(rèn)的優(yōu)良汽油添加劑，對節(jié)能減排意義重大。國家能源優(yōu)化利用、節(jié)能降耗和保障糧食安全的需要，讓劉中民再次瞄準(zhǔn)煤制乙醇這一極富挑戰(zhàn)且應(yīng)用前景廣闊的技術(shù)。
? ? ? 基于我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)煤制燃料乙醇成套技術(shù)是最佳的乙醇生產(chǎn)路線。但是煤經(jīng)合成氣直接制乙醇一直是一項世界性的挑戰(zhàn)，面臨著諸如金屬催化劑效率較低及工藝設(shè)備腐蝕等不可回避的問題，一直難以實現(xiàn)大型工業(yè)化。為應(yīng)對這一難題，劉中民采用了一條獨特的，以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線，采用非貴金屬催化劑，直接生產(chǎn)無水乙醇的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。他帶領(lǐng)團(tuán)隊通過大量的創(chuàng)新性研究和攻關(guān)，成功開發(fā)出具有高活性和高穩(wěn)定性的分子篩羰基化催化劑，為其進(jìn)一步工業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)。
? ? ? 2012年，劉中民帶領(lǐng)團(tuán)隊與延長集團(tuán)開始聯(lián)合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術(shù)”項目研發(fā)工作。2014年啟動了“10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范”項目。2017年3月，采用大連化物所和陜西延長石油集團(tuán)共同研發(fā)的、具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的煤基乙醇工業(yè)化項目——陜西延長石油集團(tuán)10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項目打通全流程，生產(chǎn)出合格的無水乙醇，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
? ? ? 對于此項工作，中科院院長白春禮院士評價：“煤基乙醇工業(yè)化示范項目成功投產(chǎn)，在世界范圍內(nèi)首開先河，占據(jù)了技術(shù)制高點，奠定了我國煤制乙醇技術(shù)及工業(yè)化的國際領(lǐng)先地位。這一新技術(shù)的應(yīng)用，將有效彌補石油資源不足，緩解我國燃料乙醇對糧食的依賴，為我國的能源安全和糧食安全提供有力保障，對我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革以及發(fā)展新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)具有重大戰(zhàn)略意義?！?/span>
? ? ? 2017年12月，采用該技術(shù)的“50萬噸/年合成氣制乙醇（DMTE）裝置技術(shù)許可合同”在陜西省人民政府簽訂，近日該項目已開工建設(shè)。
? ? ? 今年11月，“新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司120 萬噸/年煤制乙醇項目一期——60 萬噸/年煤制乙醇專利技術(shù)實施許可合同”在中科院大連化物所完成了簽署。這標(biāo)志著我國煤制乙醇技術(shù)正式開啟百萬噸級工業(yè)化時代，并為煤基乙醇的下游產(chǎn)品開發(fā)提供了工業(yè)支撐。
專注催化 多項創(chuàng)新技術(shù)落地生花
? ? ? 劉中民的腳步并不僅僅限于甲醇制烯烴、甲醇制乙醇技術(shù)。他認(rèn)為“應(yīng)用研究，其關(guān)鍵價值在于實驗室成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。”
? ? ? 基于這一認(rèn)識，劉中民投入大量時間和精力開發(fā)催化新技術(shù)，積極推進(jìn)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。他領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)的液相中壓丙烯直接水合制異丙醇技術(shù)，實現(xiàn)了丙烯單程轉(zhuǎn)化率比氣相法提高十倍以上，該技術(shù)應(yīng)用于2005年投產(chǎn)的山東東營?？菩略椿び邢薰镜?萬噸/年裝置上，以及2012年投產(chǎn)的浙江新化化工股份有限公司的5萬噸/年裝置上。目前該技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了成套技術(shù)的出口，將在印度建設(shè)年產(chǎn)10萬噸異丙醇的工業(yè)裝置。劉中民團(tuán)隊還開發(fā)了丁烯與醋酸制醋酸仲丁酯技術(shù)采用專用催化劑和多段進(jìn)料新工藝，用于2011年投產(chǎn)的南京百潤化工有限公司5萬噸/年裝置。此外，其團(tuán)隊開發(fā)的甲醇制二甲醚技術(shù)成果應(yīng)用于河北中捷石化集團(tuán)公司10萬噸/年裝置及潮州市華新能源有限公司20萬噸/年裝置。
? ? ? 在工業(yè)催化和現(xiàn)代煤化工科研領(lǐng)域耕耘多年，劉中民先后獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎等十余項省部級以上科技獎勵，個人和團(tuán)隊也贏得多項榮譽。如今，劉中民正帶領(lǐng)團(tuán)隊續(xù)寫新的精彩。
中國工程院院士 劉中民
現(xiàn)任中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長、中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所所長、甲醇制烯烴國家工程實驗室主任、國家能源低碳催化與工程研發(fā)中心主任。劉中民長期從事能源化工領(lǐng)域應(yīng)用催化研究與技術(shù)開發(fā)，作為技術(shù)總負(fù)責(zé)人完成了多項重大創(chuàng)新成果并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。截至2018年6月，發(fā)表研究論文300余篇，出版學(xué)術(shù)專著1部，授權(quán)國內(nèi)發(fā)明專利199件，國外152件。
（來源：中國化工報）
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