86-0411-85765886
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? ? ? 11月24日，由中國(guó)化工報(bào)社主辦的中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)改革開放40周年紀(jì)念活動(dòng)在山西太原舉行。本次活動(dòng)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(guó)家石油和化工行業(yè)帶來(lái)的巨變?；顒?dòng)還為中國(guó)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(guó)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(guó)甲醇制烯烴（DMTO）、煤基乙醇（DMTE）技術(shù)的總負(fù)責(zé)人，中國(guó)工程院院士、大連化物所所長(zhǎng)劉中民帶領(lǐng)中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研人員經(jīng)過(guò)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(xiàng)創(chuàng)新成果并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為保障我國(guó)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(shí)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(shí)，每桶原油的價(jià)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(guó)家和企業(yè)對(duì)煤炭替代石油生產(chǎn)烯烴項(xiàng)目的積極性也不高。劉中民在全國(guó)范圍內(nèi)主動(dòng)尋找資金，他說(shuō)：“那時(shí)我天南海北四處尋找實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，盼望與企業(yè)的聯(lián)合開發(fā)，只求合作，不求回報(bào)。”但是，當(dāng)時(shí)幾乎沒(méi)有企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣。
? ? ? 轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在1998年，時(shí)任中科院院長(zhǎng)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(bào)告，遞到了路甬祥手里，希望中科院能夠繼續(xù)支持這項(xiàng)技術(shù)的研究。報(bào)告遞交上去了，已經(jīng)視“被拒絕”為家常便飯的劉中民本沒(méi)抱太大希望。但不久，中科院來(lái)了通知，由院里資助劉中民團(tuán)隊(duì)100萬(wàn)元經(jīng)費(fèi)，用于甲醇制烯烴的進(jìn)一步研究。這100萬(wàn)元資金幫助劉中民團(tuán)隊(duì)對(duì)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(xiàng)技術(shù)如果要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，需要進(jìn)行萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)性試驗(yàn)，以取得設(shè)計(jì)工業(yè)化裝置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建設(shè)并運(yùn)行一套甲醇制烯烴的工業(yè)性試驗(yàn)裝置，需要少則五六千萬(wàn)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(lái)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(yàn)。
? ? ? 2004年，總投資8610萬(wàn)元，年處理甲醇能力1.67萬(wàn)噸的大連化物所DMTO工業(yè)性試驗(yàn)裝置，在陜西省華縣開工建設(shè)。劉中民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在華縣化工廠安營(yíng)扎寨，開始了至關(guān)重要的大型試驗(yàn)。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(gè)單位的100多人， 36米高的大型裝置，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出了嚴(yán)重問(wèn)題，以后就再?zèng)]機(jī)會(huì)做了?！?/span>
? ? ? 在裝置建設(shè)和試運(yùn)行的700多個(gè)日日夜夜里，劉中民幾乎每天晚上都睡不踏實(shí)，每過(guò)一會(huì)兒就爬起來(lái)看看裝置上面的火炬是否還亮著，如果火炬燃燒，說(shuō)明裝置運(yùn)行正常。那時(shí)，華縣化工廠附近有個(gè)采石場(chǎng)，經(jīng)常放炮，有時(shí)候半夜聽(tīng)到“哐”的一聲，劉中民都會(huì)從床上彈起來(lái)。
? ? ? 在整個(gè)工業(yè)試驗(yàn)期間，劉中民團(tuán)隊(duì)先后有20多人在華縣試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)奮戰(zhàn)了8個(gè)多月，其中十幾人長(zhǎng)期堅(jiān)守在那里，每天都到現(xiàn)場(chǎng)和操作人員、技術(shù)人員一起觀察試驗(yàn)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決相關(guān)問(wèn)題。
? ? ? 2006年，DMTO工業(yè)性試驗(yàn)宣告成功。石化聯(lián)合會(huì)組織了科技成果鑒定，鑒定專家們認(rèn)為：該工業(yè)試驗(yàn)裝置是世界上第一套萬(wàn)噸級(jí)甲醇制烯烴的工業(yè)化試驗(yàn)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(yàn)的成功，引起了國(guó)家發(fā)改委的高度關(guān)注。2006年，國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)中國(guó)神華集團(tuán)在包頭投資建設(shè)DMTO項(xiàng)目。劉中民又帶領(lǐng)隊(duì)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(yùn)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(guò)了預(yù)期指標(biāo)。
? ? ? 隨著神華包頭項(xiàng)目正式進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，我國(guó)率先實(shí)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(guó)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(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)實(shí)施許可24套大型工業(yè)裝置，烯烴總產(chǎn)能為1388萬(wàn)噸/年。這些裝置的建設(shè)預(yù)計(jì)可拉動(dòng)上下游投資約3000億元，新增直接產(chǎn)值1500億元，實(shí)現(xiàn)新增就業(yè)約2萬(wàn)人。已投產(chǎn)13套工業(yè)裝置，烯烴產(chǎn)能716萬(wàn)噸/年。年產(chǎn)值超過(guò)750億元。
? ? ? 初戰(zhàn)告捷的劉中民團(tuán)隊(duì)并沒(méi)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(duì)積極研究DMTO第三代技術(shù)，以持續(xù)鞏固我國(guó)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(guó)石油替代戰(zhàn)略的實(shí)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(guó)際”煤代糧“先河
? ? ? 乙醇是世界公認(rèn)的優(yōu)良汽油添加劑，對(duì)節(jié)能減排意義重大。國(guó)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(guó)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(xiàng)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(wèn)題，一直難以實(shí)現(xiàn)大型工業(yè)化。為應(yīng)對(duì)這一難題，劉中民采用了一條獨(dú)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(wú)水乙醇的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
? ? ? 2012年，劉中民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與延長(zhǎng)集團(tuán)開始聯(lián)合開展“合成氣制乙醇整套工藝技術(shù)”項(xiàng)目研發(fā)工作。2014年啟動(dòng)了“10萬(wàn)噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范”項(xiàng)目。2017年3月，采用大連化物所和陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)共同研發(fā)的、具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的煤基乙醇工業(yè)化項(xiàng)目——陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)10萬(wàn)噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目打通全流程，生產(chǎn)出合格的無(wú)水乙醇，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
? ? ? 對(duì)于此項(xiàng)工作，中科院院長(zhǎng)白春禮院士評(píng)價(jià)：“煤基乙醇工業(yè)化示范項(xiàng)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(diǎn)，奠定了我國(guó)煤制乙醇技術(shù)及工業(yè)化的國(guó)際領(lǐng)先地位。這一新技術(shù)的應(yīng)用，將有效彌補(bǔ)石油資源不足，緩解我國(guó)燃料乙醇對(duì)糧食的依賴，為我國(guó)的能源安全和糧食安全提供有力保障，對(duì)我國(guó)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(wàn)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(xiàng)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(wàn)噸/年煤制乙醇項(xiàng)目一期——60 萬(wàn)噸/年煤制乙醇專利技術(shù)實(shí)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(guó)煤制乙醇技術(shù)正式開啟百萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化時(shí)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(xiàng)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(jià)值在于實(shí)驗(yàn)室成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。”
? ? ? 基于這一認(rèn)識(shí)，劉中民投入大量時(shí)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(shí)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(yíng)?？菩略椿び邢薰镜?萬(wàn)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(wàn)噸/年裝置上。目前該技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成套技術(shù)的出口，將在印度建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸異丙醇的工業(yè)裝置。劉中民團(tuán)隊(duì)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(rùn)化工有限公司5萬(wàn)噸/年裝置。此外，其團(tuán)隊(duì)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(wàn)噸/年裝置及潮州市華新能源有限公司20萬(wàn)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(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)等十余項(xiàng)省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)，個(gè)人和團(tuán)隊(duì)也贏得多項(xiàng)榮譽(yù)。如今，劉中民正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)續(xù)寫新的精彩。
中國(guó)工程院院士 劉中民
現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所所長(zhǎng)、甲醇制烯烴國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任、國(guó)家能源低碳催化與工程研發(fā)中心主任。劉中民長(zhǎng)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(xiàng)重大創(chuàng)新成果并實(shí)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(guó)內(nèi)發(fā)明專利199件，國(guó)外152件。
（來(lái)源：中國(guó)化工報(bào)）
