合成氣制高碳醇技術取得重大進展

　　 11月26日，中國科學院“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”A類戰略先導專項重大科技任務“合成氣制混合醇聯產柴油萬噸/年級工業示范”的階段性研究成果“合成氣制高碳醇Co-Co2C（鈷-碳化鈷）基催化劑的創制及其在萬噸級裝置上的評價試驗”在北京通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。

　　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品，其后加工產品在紡織、造紙、醫藥等領域的應用十分廣泛。

　　“比方說，人們日常使用的洗發水，就來自高碳醇。”中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱大連化物所）研究員丁云杰說。

　　目前，高碳醇的市場售價為每噸1.5萬元，全球年消費量約為1500萬噸。隨著我國精細化工行業的快速發展，國內高碳醇市場年均需求量超過兩百萬噸，且以年均10%速率遞增。

　　長期以來，國際主流的高碳醇生產方法——高碳烯烴氫甲酰化法的原料和工藝技術被國外壟斷。于是，國內企業普遍用棕櫚油等油脂，加氫生產高碳醇，年產能約70萬噸。然而，油脂加氫法所用原料國內無法生產，全部依賴進口，價格昂貴且來源不穩定，使得高碳醇產量始終無法擴大，相關下游產業也嚴重受限。

　　面對這樣的窘境，科學家們一直在想，我國缺油但富煤，有沒有可能用煤直接生產出高碳醇？

　　帶著這一想法，2004年，丁云杰帶著課題組成員研發出一種新的催化劑——新型鈷-碳化鈷基催化劑。這種催化劑可以讓由煤產生的合成氣一步制出高碳醇。

　　對催化劑經過十多年的技術完善后，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“合成氣制混合醇聯產柴油萬噸/年級工業示范”項目。

　　丁云杰介紹，該項目首次采用大連化物所開發的碳材料負載的新型鈷-碳化鈷基催化劑，在大型漿態床反應器中完成了世界首例合成氣一步制高碳醇聯產液體燃料的萬噸級工業試驗。

　　今年10月31日至11月2日，該工業試驗通過了中國石油和化學工業聯合會組織的連續72小時催化劑性能考核。在裝置負荷30%的條件下，合成氣總轉化率大于84%，甲烷選擇性低于6%，醇/醛總選擇性高于42%。

　　丁云杰介紹，除了解決高碳醇生產的問題外，項目還可以通過調變催化劑改變產物中高碳醇與液體燃料的比例，符合我國大力發展煤制液體燃料、保障國家能源安全的指導思想，能夠顯著提升煤制燃料企業的經濟效益，提高裝置經濟性和抗風險能力。同時，以高碳醇為原料可以生產高碳α-烯烴，從而緩解我國潤滑油基礎油供應的緊張局面，高碳α-烯烴也是我國發展高端聚乙烯材料緊缺的原料。該項目所用催化劑載體為碳材料，易于回收處理，可實現低固廢甚至無固廢。

　　在科技成果鑒定會上，鑒定委員會專家認為，合成氣制高碳醇鈷-碳化鈷基催化劑獲授權發明ZL11件，屬于原創性技術，指標先進，應用性強，居國際領先水平。專家建議，加快全流程工業示范裝置建設。

　　“條條大路通羅馬，這個項目找到了去羅馬的捷徑。”中科院院士、清華大學化學系教授李亞棟評價，該項目開拓了一條合成氣清潔轉化直接制高碳醇等高附加值精細化學品的新途徑，為合成氣中氧元素的高值化利用提供了新的發展方向，是合成氣化工向高值化、精細化轉型的重大進展。該項目的推廣實施，將為以高碳醇為原料的精細化工行業提供廉價而充足的原料來源。