【化工科技十年大发展】109-2019年首例合成气一步制高碳醇联产液体燃料万吨级工业试验

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11月26日，“合成气制高碳醇Co-Co2C（钴—碳化钴）基催化剂的创制及其在万吨级装置上的评价试验”在京通过了科技成果鉴定，鉴定由中国石油和化学工业联合会组织。该技术试验隶属于中国科学院A类战略先导专项，是专项重大科技任务“合成气制混合醇联产柴油万吨/年级工业示范”的阶段性研究成果。

高碳醇是重要的精细化工原料，用于合成增塑剂、洗涤剂、表面活性剂及多种精细化学品，其后加工产品在纺织、造纸、医药等领域的应用十分广泛。“比如说，人们日常使用的洗发水就来自高碳醇。”中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）研究员丁云杰说。

随着我国精细化工行业的快速发展，国内高碳醇市场年均需求量超过200万吨，且以年均10%的速率递增。但长期以来，国际主流的高碳醇生产方法——高碳烯烃氢甲酰化法的原料和工艺技术被国外垄断。国内企业普遍用棕榈油等油脂加氢生产高碳醇，年产能约70万吨，所用原料全部依赖进口、价格昂贵且来源不稳定。

面对窘境，科学家一直思考，我国缺油但富煤，有没有可能用煤直接生产出高碳醇？带着这一想法，2004年，丁云杰带领课题组研发出一种新的催化剂——新型钴—碳化钴基催化剂。这种催化剂可以让由煤产生的合成气一步制出高碳醇。2018年，大连化物所与陕西延长石油榆林煤化有限公司共同启动了“合成气制混合醇联产柴油万吨/年级工业示范”项目。

丁云杰介绍，该项目首次采用钴—碳化钴基催化剂，在大型浆态床反应器中完成了世界首例合成气一步制高碳醇联产液体燃料的万吨级工业试验。今年10月31日至11月2日，该工业试验通过了连续72小时催化剂性能考核。在装置负荷30%的条件下，合成气总转化率大于84%，甲烷选择性低于6%，醇/醛总选择性高于42%。

此外，项目还可以通过调变催化剂改变产物中高碳醇与液体燃料的比例，符合我国大力发展煤制液体燃料、保障国家能源安全的指导思想，能显著提升煤制燃料企业的经济效益，提高装置经济性和抗风险能力。同时，以高碳醇为原料可以生产高碳α—烯烃，从而缓解我国润滑油基础油供应紧张局面。项目所用催化剂载体为碳材料，易于回收处理，可实现低固废甚至无固废。

成果鉴定委员会专家认为，合成气制高碳醇钴—碳化钴基催化剂获授权发明专利11件，属于原创性技术，指标先进、应用性强，居国际领先水平。专家建议，加快全流程工业示范装置建设。

中科院院士、清华大学化学系教授李亚栋评价，该项目开拓了一条合成气清洁转化直接制高碳醇等高附加值精细化学品的新途径，为合成气中氧元素的高值化利用提供了新的发展方向，是合成气化工向高值化、精细化转型的重大进展。该项目的推广实施将为以高碳醇为原料的精细化工行业提供廉价而充足的原料来源。

libin3428 发表于 2023-7-10 17:50
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