始终如一突破“极限”丨中科院“十三五”科技创新成就展示( 二 ) 编者按：日前

也就是说，原本在开放的催化剂表面随机聚合的步骤被阻断，取而代之的是中间体被转移到分子筛孔道内，进行有序组合，从而大大提高了产物的选择性。“让两种催化活性中心在距离上分开但作用上要耦合，让‘距离’产生‘美’ ，就是反应的真实写照。”大连化物所研究员潘秀莲解释说。
一变二，看似复杂，实际却很简单。
包信和介绍，该成果摒弃了近百年来煤转化过程采用的传统费托合成路线，省去了耗水、耗能的水煤气变换制氢以及水—氢循环过程，从原理上开创了一条低耗水进行煤经合成气一步转化的新途径。
该成果被誉为“开创煤制烯烃新捷径”并入选2016年度中国科学十大进展；从催化原理上突破了近百年来煤化工领域传统费托过程产物分布难以逾越的理论极限，大大提高了目标产物的选择性。《科学》同期以《令人惊奇的选择性》为题刊发了专家评述文章，认为该过程未来在工业上具有巨大的竞争力。
产品种类有望扩展
这项始于上世纪90年代的“纳米限域催化”基础理论研究为应用实践指明了方向，但探索的道路仍然艰辛。
“从实验室到工厂并不容易，就像从家里的小锅饭到食堂大锅饭的过程，需要逐步放大。这个过程不只关系到催化剂本身，也是一个系统工程。”潘秀莲说。
基础研究成果发表之后，在中国科学院院士、时任大连化物所所长张涛的推动下，包信和、潘秀莲领导的基础研究团队与中国工程院院士、大连化物所所长刘中民带领的应用开发研究团队通力合作，组建形成技术攻关小组。
而后，基于该项创新成果，大连化物所进一步与陕西延长石油（集团）有限责任公司（以下简称延长石油集团）合作，建立了世界首套千吨级规模的煤经合成气直接制低碳烯烃工业试验装置。2019年完成单反应器试车，催化剂性能和反应过程的多项重要参数超过设计指标，总体性能优于实验室水平。2020年成功完成工业全流程试验，进一步验证了该技术路线的先进性和可行性。
这一过程中，研究团队频繁奔波于陕西榆林工业试验现场与大连实验室，经常在工厂一待就是两三个月之久。
“项目团队正在对工艺流程和分离系统进行优化设计，全力加速工程化转化和工业示范，尽早将该技术产业化。”延长石油集团总工程师扈广法表示。
“该成果是在理论基础上结出的果实。”潘秀莲表示，原理上通过调变氧化物和分子筛双功能催化剂的组成、结构、性质及其匹配耦合，实现产物分子的可控调变。目前，团队成功拓展OXZEO催化剂设计思想，在实验室完成了系列高值化学品和燃料的定向合成，如芳烃、汽油、液化石油气等，初步创建了煤经合成气直接转化的新技术平台。
包信和介绍，该技术的产业化进程，将为我国进一步摆脱对原油进口的依赖、实现煤炭清洁利用提供一条全新的技术路线。
来源：中国科学报
来源：中科院之声

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